льфіди, нітриди.
. Оксиди. Зміст окислів в сталі знаходиться в межах 0,006-0,040%. Слід зазначити, що в сталі рідко утворюються вільні оксиди. Найчастіше вони являють собою складні хімічні сполуки на основі кремнезему і глинозему. У більшості випадків у злитку оксидні включення мають округлу форму (рис. 3а), яка змінюється на витягнуту з рваними краями після деформації (рис. 3б).
а б
Рис. 3 - Силікатні неметалеві включення
а - в сталевих злитках; б - в рейкової сталі після деформації
. Сульфіди. Розчинність сірки в твердому залізі становить менше 0,003%, тому практично вся розчинена в рідкої сталі сірка при кристалізації виділяється у вигляді самостійної фази. В основному зустрічаються сульфіди заліза і марганцю. Сульфіди в процесі затвердіння випадають у вигляді плівок, що розташовуються по межах зерен (рис. 4).
Рис. 4 - Ланцюжки сульфідів по межах зерен
До їх складу входять легкоплавкіевтектики сульфіду заліза і нижчих оксидів заліза і марганцю. Температура плавлення таких евтектики нижче температури нагріву злитків під прокатку. Тому при нагріванні вони розплавляються і викликають красноломкость сталі. Шкідливий вплив сірки послаблюється введенням марганцю, так як температура плавлення утворюється сульфіду марганцю значно вище, температури нагріву злитків під прокатку.
. Нітриди. Освіта нітридів відбувається при введенні в сталь елементів, що володіють значним хімічну спорідненість до азоту (алюміній, титан). Нітриди титану утворюються в рідкій сталі у вигляді правильних кубічних кристалів (рис. 5). Розміри нітридів титану залежать від розміру злитку і знаходяться в межах 1-20 мкм.
Рис. 5 - Включення нітридів титану (чорні кубики)
Нітриди алюмінію утворюються, як в рідкій сталі, так і в період її кристалізації. Вони розташовуються по межах зерен у вигляді ланцюжків, що складаються з дрібних кристалів (розміри до 2 мкм). Нітриди алюмінію, що утворюються в рідкій сталі, мають форму правильних прямокутних кристалів з округленням гранями. Нітриди алюмінію, що утворюються при кристалізації сталі, мають незграбні палочкообразниє обриси.
В результаті ликвации азоту скупчення, як нітридів титану, так і нітридів алюмінію утворюються в центральній частині злитка в зоні стовпчастих кристалів. Вплив неметалевих включень на властивості стали визначається наступними параметрами:
. Розміри і кількість. Як правило, більш небезпечні дрібні неметалеві включення.
. Розташування. Найбільш виражене негативне вплив роблять включення, розташовані на межі зерен.
. Форма. Глобулярні або округлі неметалеві включення менш небезпечні, ніж загострені.
Слід зазначити, що більша частина неметалічних включень мимовільно видаляється з металу: включення укрупнюються, спливають і захоплюються шлаком. Швидкість їх спливання залежить від розмірів включень, в'язкості сталі і процесів змочування включень металом і шлаком.
Заходи, що запобігають утворенню неметалічних включень:
. Розливати сталь при підвищеній температурі, що призведе до зниження в'язкості сталі і полегшення спливання неметалевих включень н...
