Марганец в стали
Марганец и кремний являются основными легирующими элементами углеродистой стали, а марганец — одним из основных раскислителей в процессе выплавки стали, поэтому практически все стали необходимо раскислять марганцем. Кислородные продукты, образующиеся при раскислении марганца, имеют более низкую температуру плавления и легко плавают. Марганец также может усиливать раскисляющее действие кремния, алюминия и других сильных раскислителей. Во все промышленные стали добавляют небольшое количество марганца в качестве десульфурирующего агента, чтобы сталь можно было подвергать горячей прокатке, ковке и другим видам обработки без разрушения. Марганец также является важным легирующим элементом: в легированную сталь для повышения структурной прочности можно добавлять более 15 процентов марганца.
Кремний в стали
Кремний является вторым по важности легирующим элементом после марганца в чугуне и углеродистой стали. В производстве стали кремний в основном используется в качестве раскислителя расплавленного металла или в качестве легирующей добавки для повышения прочности и улучшения свойств стали. Кремний также является эффективной графитизирующей средой, превращающей углерод чугуна в свободный графитовый углерод. Кремний можно добавлять в стандартный серый чугун и ковкий чугун в количестве до 4 процентов. Большие количества марганца и кремния добавляются в сталь в виде ферросплавов.
Кальций-кремниевый сплав
Поскольку кальций имеет сильное сродство с кислородом, серой, водородом, азотом и углеродом в жидкой стали, сплав кальция-кремния в основном используется для раскисления, дегазации и фиксации серы в жидкой стали. При добавлении в расплавленную сталь он производит сильный экзотермический эффект. Кальций превращается в пары кальция в жидкой стали, что вызывает перемешивание и способствует подъему не-металлических включений. Раскисление сплава кальция-кремния приводит к образованию более крупных, легко-плавающих-неметаллических включений и изменению формы и характера включений.
Приложения
Кальций-кремниевый сплав используется для производства чистой стали, высококачественной-стали с низким содержанием кислорода и серы, а также стали специальных характеристик с чрезвычайно низким содержанием кислорода и серы. Добавление кальциево-кремниевого сплава может устранить засорение сопла ковша при производстве стали с алюминием в качестве окончательного раскислителя и засорение сопла промковша при непрерывной разливке. При рафинировании стали вне печи кальциево-кремниевый порошок или порошковая проволока обеспечивают раскисление и десульфурацию, контролируют форму сульфидов и улучшают степень использования кальция. При производстве чугуна кальций-кремниевый сплав также действует как модификатор, помогая формировать мелкозернистый-или сферический графит, делая распределение графита в сером чугуне равномерным, уменьшая тенденцию к образованию белого чугуна и увеличивая содержание кремния при удалении серы для улучшения качества чугуна.
Часто задаваемые вопросы
Почему марганец добавляют в сталь?Это раскислитель и десульфуратор, а также важный легирующий элемент, который поддерживает горячую обработку без разрушения.
Что делает кремний с чугуном?Он действует как графитизирующая среда, превращая углерод в свободный графит.
Для чего нужен сплав кальция-кремния?Раскисляет, дегазирует, фиксирует серу, модифицирует включения, действует как модификатор в чугуне.
Почему марганец применяют для раскисления почти всех сталей?Марганец является одним из основных раскислителей при производстве стали, а также соединяется с серой, поэтому почти каждая сталь раскисляется марганцем во время производства.
Какие марки стали используются для производства кальциево-кремниевых сплавов?Чистая сталь, высококачественная-сталь с низким содержанием кислорода и серы и специальная-сталь с чрезвычайно низким содержанием кислорода и серы.
