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        鋼中非金屬夾雜物的危害

        鋼中非金屬夾雜物的危害

         

        夾雜物中元素的不均勻性與化合物的組成問題,是鋼中存在夾雜物的主要形式,對鋼結構有著嚴重的危害。不同元素的夾雜物及其化合物危害簡單分類如下:

        硫化物的危害

        鋼中硫及硫化物,在鋼中屬于夾雜物,對鋼結構有著嚴重危害。

        由于S與Ni、 Mn,Ti,Zr等元素的親和力遠大于Fe,故鋼中常見MnS,TiS(含鈦鋼),NiS(高鎳鋼)等硫化物。

        由于MnS極易溶解于含Cl離子水中,其主要危害是降低鋼的耐蝕性,特別是降低耐點蝕和耐縫隙腐蝕性能。

        鋼中硫化物的另一危害是降低了鋼的塑性、韌性和抗疲勞性能。如果鋼中硫化物含量超過一定標準, 在冶煉生產和軋制過程中將會造成鑄坯裂紋。

         

        氧化物和硅酸鹽的危害

        鋼中O與Ai、Si、Cr、Mn、Fe等元素反應,可形成Al2O3 、SiO2 、Cr2O3、MnO、Fe2O3、FeO氧化物和FeO·Cr2O3等復雜氧化物夾雜。

        鋼中氧化物和硅酸鹽的存在,破壞了鋼基體的連續性并導致了應力集中,從而降低了鋼的塑性、韌性和抗疲勞性能。一方面增強鋼的力學性能的方向性使橫向性能惡化; 另一方面使鋼的切削加工性能下降,而且很難拋光。

        一些鋼材的表面的翻皮、結疤、凹凸不平以及裂紋等缺陷均與鋼中的非金屬夾雜物有關,其主要是SiO2 ·FeO·Al2O3和鈦的氧化物和氮化物。

         

        氮化物的危害

        在含Ti、Nb的鋼中常見的氮化物有TiN、NbN、AlN夾雜物。由于氮化物夾雜硬度高,不易變形,在鋼材中又多成群分布,所以對鋼的不利影響與SiO2, Al2O3等氧化物夾雜相類似。

        氮化物對鋼的力學性能的危害, 隨著鋼中氮化物的增加, 鋼的脆性明顯上升。有研究表明,呈幾何狀存在的氮化物是導致一些鋼脆性穿晶斷裂的裂紋源。

         


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