冶金知识

钢中的残余元素

2019年04月22日18:28   来源:西本新干线
摘要:残余元素(Cu,Ni,As,Pb,Sn,Sb,Mo,Cr等)被定义为不是故意添加到钢中并且不能通过简单的冶金工艺去除的元素。

一、残余元素的影响


残余元素(Cu,Ni,As,Pb,Sn,Sb,Mo,Cr等)被定义为不是故意添加到钢中并且不能通过简单的冶金工艺去除的元素。


钢中残留元素的存在会对机械性能产生很大影响。因此,需要识别和量化残余元素的影响,以便将这些影响保持在可接受的限度内。


残余元素或至少其中一些元素对加工条件和热处理有影响,从铸造到最终退火,并可能影响所有机械性能。明确区分那些由于它们在固溶体中存在而产生影响的残余元素,如Mo,Cr,Ni和Cu,以及由于它们在界面处的分离而产生影响的元素(表面和颗粒)边界,如Sn,As和Sb,对于钢材的制造、加工尤为重要。


残余元素可能会影响:


1、加工

  • 热轧板的再结晶和轧制能力:Mo,Cr,Sn,....

  • 奥氏体转变为铁素体,淬透性:全部

  • 热变形时的热延展性:Zn,Sn,......

  • 退火过程中的再结晶:Mo,Cr,Sn,......


2、热轧和酸洗带材的表面形状:Cu,Ni,As,Sn,.....

  • 由于Cu和Sn在热脆性方面可能的协同作用


3、晶界脆化:Sb,Sn,As

  • 条带卷绕期间

  • 在低C钢的分批或连续退火期间


4、沉淀/基质界面偏析现象:Sn

  • 沉淀生长,纹理控制

  • Fe4N上的Sn,MnS上的Sn,TiC上的Sb,......


5、最终产品的机械性能:全部

  • 热轧带钢和冷轧薄板

  • 长产品


6、通过热浸或电沉积涂覆


7、HSS等级的可焊性:Mo,Cr,Cu,Ni


二、残余元素的来源和循环


残余元素从矿石,焦炭,助焊剂和废料中的杂质进入钢中,从中可以看出,废料被认为是残渣的主要来源。最常见的残留物是Cu,Ni,Cr,Mo和Sn,这些残留物的接受限度主要取决于产品要求。


再循环过程的主要问题是控制不期望的元素或残余元素的水平,以确保产品性能所需的钢清洁度。目前使用的大多数钢都是低碳/低合金和超深拉伸等级的钢,这些钢的特性对残余元素含量和热机械加工非常敏感。


三、残余元素的含量及对各种钢性能的影响


EAF生产钢中的平均残余元素含量如下:


尽管残留物对性能的影响可能非常小,但有时甚至某些性质的微小变化也会显着提高具有特定要求的产品的废品率。


残余元素含量增加对各种钢性能的影响如下:

(+)表示增加

(-)表示减少


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