非金属夹杂物的形成与影响

jiazhyang · 发表于 2011-8-11 14:19:57

最近一段时间，在工艺生产中时常面对夹杂物对合金性能的影响问题，也时常存在一些困惑。
对于不同的夹杂物而言，哪些对合金的性能影响最大，尤其是对力学：拉伸与冲击(尤其是低温冲击)。
夹杂物的分类有哪些，形成原因，以及存在形态，一直以来都是一个困扰生产的问题。
为此，发出讨论申请。
希望版主予以支持，也恳请各位专家各抒己见。
同时，我也上传了一些专业性论文，与大家一起分享。

jiazhyang · 发表于 2011-8-11 14:21:51

本帖最后由 jiazhyang 于 2011-8-11 14:44 编辑

很多环节都会造成钢种产生夹杂，工程上大致分为3类：
一次夹杂：钢液在脱氧过程中产生的脱氧产物；
二次夹杂：钢液凝固过程中产生的夹杂物；
三次夹杂：钢液凝固后在固体钢中产生的氧化物。
其中，三次夹杂危害非常的大，故应在一次夹杂物产生过程中（即脱氧过程中）尽量脱氧。

jiazhyang · 发表于 2011-8-11 14:45:37

本帖最后由 jiazhyang 于 2011-8-11 14:49 编辑

钢中非金属夹杂物的来源分类：
1 、内生夹杂物
钢在冶炼过程中，脱氧反应会产生氧化物和硅酸盐等产物，若在钢液凝固前未浮出，将留在钢中。溶解在钢液中的氧、硫、氮等杂质元素在降温和凝固时，由于溶解度的降低，与其他元素结合以化合物形式从液相或固溶体中析出，最后留在钢锭中，它是金属在熔炼过程中，各种物理化学瓜形成的夹杂物。内生夹杂物分布比较均匀，颗粒也较小，正确的操作和合理的工艺措施可以减少其数量和改变其成分、大小和分布情况，但一般来说是不可避免的。
2 、外来夹杂物
钢在冶炼和浇注过程中悬浮在钢液表面的炉渣、或由炼钢炉、出钢槽和钢包等内壁肃落的耐火材料或其他夹杂物在钢液凝固前未及时清除而留于钢中。它是金属在熔炼过程中与外界物质接触发生作用产生的夹杂物。如炉料表面的砂土和炉衬等与金属液作用，形成熔渣而滞留在金属中，其中也包括加入的熔剂。这类夹杂物一般的牲是外形不规则，尺寸比较大，颁也没有规律，又称为粗夹杂。这类夹杂物通过正确的操作是可以避免的。

jiazhyang · 发表于 2011-8-11 14:48:50

本帖最后由 jiazhyang 于 2011-8-11 14:49 编辑

钢中非金属夹杂物按化学成分分类，主要分为三大类：
1、氧化物系夹杂
   简单氧化物有FeO,Fe2O3,MnO,SiO2,Al2O3,MgO和Cu2O等。在铸钢中，当用硅铁或铝进行脱氧时，夹杂比较常见。在钢中常常以球形聚集呈颗粒状成串分布。复杂氧化物，包括尖晶石类夹杂物和各种钙的铝酸盐等，以及钙的铝酸盐。硅酸盐夹杂也属于复杂氧化物夹杂，这类夹杂物有2FeOSiO2(铁硅酸盐)、2MnO.SiO2(锰硅酸盐)和CaO.SiO2（钙硅盐）等这类夹杂物在钢的凝固过程中，由于冷却速度较快，某些液态的硅酸盐来不及结晶，其全部或部分以玻璃太的形式保存于钢中。
2 、硫化物系夹杂
   主要是FeS, MnS和CaS等。由于低熔点的FeS易形成热脆，所以一般均要求钢中要含有一定量的锰，使硫与锰形成熔点较高的MnS而消除FeS的危害。因此钢中硫化物夹杂主要是  MnS.
铸态钢中硫化物夹杂的形态通常分为三类：①形态为球形，这种夹杂物通常出现在用硅铁脱氧不完全的钢中；②在光学显微镜下观察呈链状的极细的针状夹杂；③呈块状，外形不规则，在过量铝脱氧时出现。
3 、氮化物夹杂
   当钢中加入与氮亲和力较大的元素时形成A1N，TiN，ZrN和VN等氮化物。在出钢和浇铸过程中钢液与空气接触，氮化物的数量显著增加。

jiazhyang · 发表于 2011-8-11 14:50:27

请各位专家多多支持。。

jiazhyang · 发表于 2011-8-11 16:13:38

怎么没有人支持，。，，，

欧阳╭ァ靖宇 · 发表于 2011-8-11 16:42:49

:handshake:handshake:handshake:handshake:handshake

jiazhyang · 发表于 2011-8-11 19:20:23

怎么没人来支持。。。。。号外，号外...

dc永恒之心 · 发表于 2011-8-11 20:15:52

好样的 :handshake

雨薇 · 发表于 2011-8-11 20:58:33

谢谢楼主上传的资料。

jiazhyang · 发表于 2011-8-11 22:03:19

按夹杂物的塑性变形能力分类：
   （1）脆性夹物  热加工时该类夹杂物形状和尺寸都不变化，但可能沿加工方向成串排列或呈点链状，属于这类夹杂物的有Al2O3和Cr2O3。
   （2）塑性夹杂物热变形时该类夹杂物具有良好范性，沿变形方向延伸成条带状。属于这类的有硫化物及含量较低（40%~60%）的铁锰硅酸盐。
   （3）球状不变性夹杂  铸态呈球状，热加工后保持球状不变，如SiO2及含SiO2较高（>70%）的硅酸盐。
   （4）半塑性夹杂物  指各种复相的铝硅酸盐夹杂。基体铝硅酸盐有塑性，热加工时将产生塑性变形，但是其中包含着的析出相如氧化铝等是脆性的，加工时仍保持原状或只是拉开距离。

ZHUOYA · 发表于 2011-8-12 09:46:38

谢谢，太感谢了！楼主找来的资料！

jiazhyang · 发表于 2011-8-12 10:54:50

关于氮化物对合金性能的影响主要体现在哪方面，又通过什么样的方式来实现，从微观的角度来说，各位专家请指教。

一堆烂泥 · 发表于 2011-8-13 10:52:32

国标里德分类是怎么回事好多种分类 A B C 等

wqc_1984 · 发表于 2011-9-21 10:33:38

谢谢楼主！是不错的资料，值得学习，对于原材料检验我还要进行更多的学习和研究

zje870728 · 发表于 2011-9-21 23:17:08

楼胡子可以的，资料收下了，谢谢~

HRC · 发表于 2011-9-22 10:27:00

我来支持你一下。。。。。

空余恨 · 发表于 2011-9-22 11:19:58

根据我的经验氮化物对静载荷影响不大，但对动载荷非常有害。

MYG · 发表于 2011-9-22 19:26:00

希望楼主能详细说一说-----------三次夹杂：钢液凝固后在固体钢中产生的氧化物。

cangcang · 发表于 2011-9-27 23:15:39

收下了，较为齐全资料

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