Какое влияние марганца на свойство стали

Какое влияние марганца на свойство стали thumbnail

Содержание:

  • Влияние марганца на структуру и свойства стали

Влияние марганца на структуру и свойства стали

  • Влияние марганца на структуру и характеристики стали Марганец является Карбидообразующим элементом. Использование углерода дает карбиды Mn3C Mangan, которые более стабильны и долговечны, чем карбид железа (цементит).При введении марганца в железоуглеродистый сплав (чугун, сталь) чистые карбиды марганца не образуются, но образуются сложные (двойные) карбиды цементного типа (Fe-Mn) 3C, в которых часть атомов железа всегда замещается марганцем atoms. In Высокомарганцевые аустенитные стали, 1C00 входят в состав таких множественных карбидов 1390 ′ Одна тысяча триста * 1200 Одна тысяча сто Хм. 。 910° ^ 900 В 300. 200. 100 л- 13.2 Тридцать м п + а-ffn (53 63 минута. 730 ′ 10 20 30 iO 50 60 70 SO 90 nn содержание марганца. U. (Вес) Рис.23.

Схема системы Fe-Mp. Влияние марганца на структуру и свойства стали 89 С большим количеством марганца, чем железа(около 80% Mn и 20% Fe), и перлитной марганцевой стали со средним содержанием менее 3% Mn, этот карбид содержит больше железа, чем марганца (около 80% Fe и 20% Mn). В промежуточной марганцевой стали (класс перлита) марганец частично связан с образованием углерода и двойных карбидов, а частично с твердым раствором с iron. In кроме того, распределение марганца между карбидом и твердым раствором этой стали составляет приблизительно соотношение 1.. 4, то есть 4 раза с карбидом марганца 150. 600. г Лу. Мне 150. Один Один ЯГ ! > я-я-я-Я-Я-Я-Я-Я-Я-я… г «) 3-6 О •— •—.  / Яг ’ •—_ < г’ ) 6/9 Шесть 24.

Влияние марганца на критические точки сталей 0,4% C (a) и 0,9% C (b) Меньше, чем твердый раствор.

Людмила Фирмаль

Например, если общее содержание марганца в Стали равно 1,5%, то для карбидов оно составит около 0,3%, для твердых растворов-1,2%, а для карбидов-0,4 общее содержание составит 2,0%.% , Твердый раствор 1,6%, ЕТК. Марганец » снижает концентрацию углерода в perlite. In на диаграмме состояния железоуглеродистой системы под влиянием марганца точка кодирования 5 смещается влево в направлении, отклоняющемся от содержания углерода. Каждый процент марганца снижает концентрацию углерода в перлите на 0,05-0,06%, так, например, в сталях, содержащих 4% Mn, содержание перлита составляет всего 0,6%.

Точка е, на которую влияет (максимальная концентрация углерода в Фэт) марганец, незначительно смещается в сторону right. In другими словами, марганец повышает растворимость углерода в аустените. На рисунке 24 показано влияние марганца на критические точки 0,4 и 0,9% С стали. Из этого рисунка следует, что если увеличить количество марганца с 0,5 до 3,0 и нормализовать сплав углеродистой стали с 0,4% С, то точка% перлитной конверсии последовательно снижается, а точка% перлитной конверсии-АР постепенно проходит. Выше 3,5% Мп появляется марганцевая сталь, которая является точкой мартенситного превращения M. 

  • То есть при охлаждении стали на воздухе с увеличением содержания марганца(нормализованного) происходят точно такие же структурные изменения(происходит при увеличении скорости охлаждения простой углеродистой стали).Аустенит для стали с равномерным содержанием мартенсита или среднего углерода значительно легче, чем для стали с высоким содержанием углерода. На рисунке показано, что в стали 6% Mn, 0,4% C теряется точка тру плотного превращения, получается структура, состоящая из 100% мартенсита, и содержание марганца 0,9% C P стали, осаждается большое количество богатых марганцем карбидов, аустенит на его периферии истощается, что делает Манган нестабильным, и за короткий промежуток времени содержание марганца при охлаждении в зоне метаморфоза разлагается как смесь феррита и цементита. —

Если расход углерода превышает 0,9%, наряду с мартенситом или аустенитом, то вдоль границ зерен, где осаждается карбид марганца, всегда появляется труцит. Марганец вносит большой вклад в аустенитное переохлаждение. Поэтому под воздействием перлитной стали гистерезис между критическими точками увеличивается, а критическая скорость закалки уменьшается sharply. In в этом отношении марганец занимает 1-е место среди других легирующих веществ elements.

In стол. На рис. 17 приведены данные о влиянии марганца на критическую скорость закалки механической стали.
Людмила Фирмаль

Таблица 17 Влияние марганца на критическую скорость закалки среднеуглеродистой стали машиностроение с.% 0.48 0.47 0.46 0.46 MP、% 0.57 1.18 1.80 2.20 Температура закалки 850. 840. 830. Восемьсот двадцать Критическая скорость отверждения,°С / с 520. 120. Тридцать пять Восемь Как видно из таблицы, в станкостроительной стали из углеродистой стали Мп составляет — 1,8%, поэтому изделие диаметром до 20-25 мм погружают не в воду, а в следующую. В эвтектоидных и за〜эвтектоидных сталей 0.8-1.2%, влияние марганца на структуру и свойства стали 91 Эффект марганца и снижение критической скорости закалки еще сильнее. Снижая критическую скорость отверждения, марганец значительно улучшает упрочняющие свойства steel.

In стол. Эффект марганца показан на рисунке 18 и полностью излечим в образцах различного диаметра, изготовленных из углерода и среднего марганца В конструкционной стали, она твердеет на 820-850°пока охлаждающ с водой и маслом. Таблица 18 Диаметр отвержденного образца Состав стали、% И 0.48 0.47 0.46 Mp 0.57 1.18 1.80 Диаметр отверждаемого изделия при отверждении, мм В масле Четыре Двадцать Сорок В воде Двенадцать Сорок 60. Из данных, приведенных в этой таблице, его можно закалить маслом для отверждения изделий из среднеуглеродистых конструкционных сталей диаметром 1,80% Мп и длиной до 40 мм. Для качества закаленных изделий большое значение имеет влияние легирующих элементов на температуру мартенситного превращения и количество удерживаемого аустенита в структуре закаленной стали.

Чем ниже точка мартенситного превращения, тем сильнее упрочнение «будет удерживать больше в структуре аустенитной стали, что снизит твердость и прочность стали». кроме того, когда количество остаточного аустенита увеличивается, предел усталости стали резко падает, когда детали используются с переменными нагрузками. Марганец является одним из легирующих элементов, способствующих переохлаждению аустенита и повышению его стабильности. 1 при увеличении содержания марганца и закалке стали температура мартенситного превращения снижается, а количество удерживаемого аустенита увеличивается.

Количество остаточного аустенита в марганцевой стали очень сильно зависит от температуры нагрева стали перед закалкой: даже незначительное повышение температуры закалки марганцевой стали сопровождается повышением стабильности Фета. На рис. 25 показано влияние марганца на содержание мартенсита и остаточного аустенита в сталях, содержащих 0,5, 0,8 и 1,0% С, при закалке от оптимальной температуры. That92 марганцевой стали В структуре 2% MN высокоуглеродистой закаленной стали количество остаточного аустенита достигает 30-40%. При нагреве перлитно-марганцевой стали под воздействием Mn более 2% с содержанием углерода 0,4-0,5% скорость роста зерен резко возрастает и сталь становится чувствительной к перегреву.

Читайте также:  Какие свойства есть в фотоаппарате

<При нагреве марганцевой стали на 0,2-0,3% С до 3% марганца не будет увеличиваться, но это снизит скорость роста зерна и уменьшит склонность стали к перегреву[69]. В среднеуглеродистой конструкционной стали 0,4-0,5% с предел текучести и прочность увеличатся за счет влияния марганца после закалки и высокого отпуска(улучшения), но пластичность и вязкость значительно уменьшатся, а в мягкой стали с повышением содержания марганца примерно на 3% менее 0,2-0,3% прочность стали возрастет без выраженного снижения пластичности и пластичности[69]. На рисунке 26 представлена диаграмма соотношения углерода и марганца. Восемьдесят%б 0 Один- Да. 300. О * ОО • 「- В ’У’ Три г / / / * В、 х г с MP.% Рисунок 25.Остаточное содержание аустенита в закаленных сталях с различным влиянием марганца на точку мартенситного превращения (м») и содержание углерода: / −1.0% с; 2-0. 8%C; 3-0, 5%C требуется для получения Высокопрочная марганцево-стойкая инженерная сталь.

Этот рисунок показывает, что благодаря правильному сочетанию прочности и вязкости, чем выше содержание марганца в стали, тем ниже содержание углерода. При цементации стали марганец несколько ускоряет процесс цементации, увеличивая концентрацию углерода на поверхности цементного изделия. При длительном давлении при цементации в цементном слое стали, содержащем 1,5-2,0% Mn, рост зерен наблюдается редко, рост зерен под влиянием марганца, особенно в низкоуглеродистых кернах. На фиг. 27 представлена структурная схема марганцевой стали, из которой нормализуется образец, чтобы показать влияние марганца на структуру и характеристики стали.

Марганцевую сталь диаметром 25 мм можно классифицировать на 3 класса, в зависимости от микроструктуры, в зависимости от содержания в ней углерода и марганца.1) перлит. 2) мартенсит и 3) аустенит. < 0,4-0,5% C сталь имеет перлитную структуру до 2,0% Mp, а когда содержание 1,5% Mp уже превышает 0,8% C, в стали начинает появляться мартенсит structure. At в то же время этот показатель показывает, что углерод и марганец взаимно замещают и дополняют друг друга. Чем выше содержание углерода в стали、 26. C и MP совместное влияние. 27.Структурная схема механических свойств марганцевой стали и стали Бист(рисунок) Для получения неравновесных мартенситных или аустенитных структур требуется меньше марганца. В машиностроении широко используются только 2 класса марганцевой стали.

Перлит, содержащий 0,1-0,8% C при 0,7-2,0% Mn и аустенит, содержащий 1,0-1% 10-14% Mn при 4% C. При изотермическом превращении аустенита марганцевой стали с содержанием марганца до 2% Общий вид С-образной диаграммы практически не изменяется по сравнению с диаграммой углеродистой стали в течение инкубационного периода и времени полного изотермического превращения аустенита под действием марганца. Инжир. 図28は 、 0.Является фигурой изотермического превращения аустенитной стали 5 %. C и 1.8%Mp, для сравнения, показывает простой показатель углеродистой стали 0.5% C на том же рисунке. В медленно охлаждаемой углеродистой стали Nieco со сбалансированной структурой содержание марганца составляет до 10-12% 94 марганцевой стали Вызывает относительно небольшое увеличение твердости.

Поэтому, когда определенное количество марганца добавляется к перлитной стали, критическая скорость закалки в основном снижается, и прокаливаемость улучшается. 200 секунд a * u > время, sen u * 28.Иллюстрация изотермического превращения углеродистой стали 50 (слева) и аустенитной марганцевой стали 50Г2 (справа) На рис. 29 представлен график влияния марганца на твердость стали при 1% С после воздушного охлаждения (2) и 0,5% С после печи. Когда содержание марганца увеличивается и сталь нормализуется 60. Пятьдесят 8-0. Th / / 、 —• Х _ 29.

Нормализующее 0,5% C (1}и отжигающее (2) влияние марганца на твердость стали 3 4 Mp % От 0,4 до 4,0% твердость стали постоянно увеличивается. При более чем 4% Мп в структуре начинает появляться γ-марганцевая техническая сталь класса перлита 95. Твердость стали составляет reduced. In отожженная перлитная сталь, твердость под воздействием марганца почти не увеличивается.

Смотрите также:

Решение задач по материаловедению

Источник

Условные обозначения химических элементов:

хром ( Cr ) — Х
никель ( Ni ) — Н
молибден ( Mo ) — М
титан ( Ti ) — Т
медь ( Cu ) — Д
ванадий ( V ) — Ф
вольфрам ( W ) — В
азот ( N ) — А
алюминий ( Аl ) — Ю
бериллий ( Be ) — Л
бор ( B ) — Р
висмут ( Вi ) — Ви
галлий ( Ga ) — Гл
иридий ( Ir ) — И
кадмий ( Cd ) — Кд
кобальт ( Co ) — К
кремний ( Si ) — C
магний ( Mg ) — Ш
марганец ( Mn ) — Г
свинец ( Pb ) — АС
ниобий ( Nb) — Б
селен ( Se ) — Е
углерод ( C ) — У
фосфор ( P ) — П
цирконий ( Zr ) — Ц

 ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА СТАЛЬ И ЕЕ СВОЙСТВА

Углерод — находится в стали обычно в виде химического соединения Fe3C, называемого цементитом. С увеличением содержания углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость ухудшается, ухудшается и свариваемость.

Кремний — если он содержится в стали в небольшом количестве, особого влияния на ее свойства не оказывает.(Полезная примесь; вводят в качестве активного раскислителя и остается в стали в кол-ве 0,4%)

Марганец —  как и кремний, содержится в обыкновенной углеродистой стали в небольшом количестве и особого влияния на ее свойства также не оказывает. (Полезная примесь; вводят в сталь для раскисления и остается в ней в кол-ве 0,3-0,8%. Марганец уменьшает вредное влияние кислорода и серы.

Сера —  является вредной примесью. Она находится в стали главным образом в виде FeS. Это соединение сообщает стали хрупкость при высоких температурах, например при ковке, — свойство, которое называется красноломкостью. Сера увеличивает истираемость стали, понижает сопротивление усталости и уменьшает коррозионную стойкость. В углеродистой стали допускается серы не более 0,06-0,07%. ( От красноломкости сталь предохраняет марганец, который связывает серу в сульфиды MnS).

Фосфор — также является вредной примесью. Снижает вязкость при пониженных температурах, то есть вызывает хладноломкость. Обрабатываемость стали фосфор несколько улучшает, так как способствует отделению стружки.

 ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА СТАЛИ

Хром (Х) — наиболее дешевый и распространенный элемент. Он повышает твердость и прочность, незначительно уменьшая пластичность, увеличивает коррозионную стойкость; содержание больших количеств хрома делает сталь нержавеющей и обеспечивает устойчивость магнитных сил.

Читайте также:  Щитовидная железа какой свойства полезные

Никель (Н) — сообщает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность, увеличивает прокаливаемость, оказывает влияние на изменение коэффициента теплового расширения. Никель – дорогой металл, его стараются заменить более дешевым.

Вольфрам (В) — образует в стали очень твердые химические соединения – карбиды, резко увеличивающие твердость и красностойкость. Вольфрам препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске. Это дорогой и дефицитный металл.

Ванадий (Ф) — повышает твердость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем, он дорог и дефицитен.

Кремний (С)-  в количестве свыше 1% оказывает особое влияние на свойства стали: содержание 1-1,5% Si увеличивает прочность, при этом вязкость сохраняется. При большем содержании кремния увеличивается электросопротивление и магнитопроницаемость. Кремний увеличивает также упругость, кислостойкость, окалиностойкость.

Марганец (Г) —  при содержании свыше 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности.

Кобальт (К) — повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару.

Молибден (М) — увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.

Титан (Т) — повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерна, является хорошим раскислителем, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии.

Ниобий (Б) — улучшает кислостойкость и способствует уменьшению коррозии в сварных конструкциях.

Алюминий (Ю) — повышает жаростойкость и окалиностойкость.

Медь (Д) — увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.

Церий — повышает прочность и особенно пластичность.

Цирконий (Ц) — оказывает особое влияние на величину и рост зерна в стали, измельчает зерно и позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью.

Лантан, цезий, неодим — уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в стали, улучшают качество поверхности, измельчают зерно.

Источник

Студопедия

КАТЕГОРИИ:

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Марганец

Марганец имеет следующие физико-химические свойства: атомную массу 54,93; плотность 7,42 г/см3; температуру плавления 1244°С; температуру кипения 2150°С; теплоту плавления 14700 Дж/моль.

При 1600 °С рмп = 3,7 кПа, тогда как упругость пара железа при этой температуре составляет всего 20 Па, поэтому в испарениях металла обычно марганец содержится в значительных количествах, хотя его содержание в самом металле во много раз меньше содержания железа. В связи с этим в сталеплавильных процессах приходится учитывать возможность испарения марганца, например, во время выпуска плавки с высоким содержанием марганца, при вакуумировании, особенно при различных способах переплава с использованием вакуума. Металлический марганец очень хрупок, поэтому он в чистом виде имеет ограниченное применение, в основном используется для получения различных сплавов, важнейшим из которых является сталь.

Марганец в жидком железе имеет неограниченную растворимость, и это растворение протекает без теплового эффекта (без химического взаимодействия), так как марганец является ближайшим соседом железа в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева.

С примесями металла марганец может образовывать различные химические соединения, наиболее важными из которых являются MnO, MnS и Мn3С. Марганец в готовой стали в большинстве случаев является полезной примесью, служащей для раскисления и легирования.

Раскислительная способность марганца относительно невысока, но обычно бывает достаточной для раскисления кипящей стали.

Влияние марганца на свойства стали.Основное положительное влияние марганца на свойства стали состоит в уменьшении вредного влияния серы. Марганец, имея высокое химическое сродство к сере, легко образует сульфид MnS, который при кристаллизации металла выделяется в виде твердых, случайно расположенных включений, приносящих во много раз меньше вреда, чем FeS. Для выделения серы в виде менее вредных твердых включений необходимо иметь в стали следующее отношение содержания марганца и серы: [Mn]/[S] ≥20-22.

Марганец как легирующий элемент является одним из самых дешевых и наиболее распространенных. Марганец повышает устойчивость аустенита и увеличивает степень его переохлаждения. Благодаря этому марганец резко уменьшает критическую скорость закалки, поэтому марганцовистая сталь прокаливается значительно глубже, чем простая углеродистая. Растворяясь в феррите, марганец повышает прочность стали (пределы прочности и текучести), особенно в области содержаний 0,1—0,5 % С, но несколько снижает пластичность стали (относительное удлинение и ударную вязкость). Марганец повышает износостойкость и упругость стали, широко применяется для легирования конструкционных, пружинно-рессорных, износостойких и других сталей.

Чаще всего применяют стали низко- (0,8—1,8 % Mn) и высоколегированные (10—15% Mn), в которых в качестве легирующих элементов могут быть также хром, никель и др. Марганец в легированных сталях часто является заменителем более дорогого и дефицитного никеля.

В конструкционных сталях марганец может быть единственным легирующим элементом (0,8—1,8%) или в сочетании с другими: в шарикоподшипниковой — в сочетании с хромом (0,9—1,2% Mn, 1,3—1,6% Сг, 0,95—1,1% С), в рессорно-пружинной — в сочетании с кремнием (0,6—0,9 % Mn, 1,5—2,0% Si, 0,5—0,6% С). Из высоколегированных наибольшее распространение имеет сталь 110Г13Л (сталь Гатфильда), содержащая 1,0—1,2% С и 12—14% Mn и обладающая высокой износостойкостью благодаря большой вязкости и пластичности при высокой твердости. Она используется для изготовления различных деталей, подвергающихся сильному истиранию: зубьев ковшей экскаваторов и драг, шаров шаровых мельниц и т. д. Сталь Гатфильда плохо поддается обработке давлением и резанием, и изделия из нее в основном получают в литом виде.

Марганец вследствие образования прочных карбидов несколько снижает пластичность стали, особенно при обыч­ной температуре.

Читайте также:  Топаз фото свойства и значение какому знаку зодиака

Поведение марганца в сталеплавильных ваннах.Марганец вносится в сталеплавильную ванну в основном с чугуном и ломом. В зависимости от содержания марганца в чугуне и ломе и их соотношения содержание марганца в исходной шихте изменяется в широких пределах: от 0,3—0,5 до 1,0—1,5 % и более. В сталеплавильной ванне марганец в основном окисляется до MnО. Одновременно образуется и некоторое количество Mn2Оз, но это практического значения не имеет, поэтому в сталеплавильных процессах достаточно рассмотрение реакции образования MnО.

Окисление марганца в период окислительного рафинирования протекает по реакции [Mn]+(FeO)=(MnО)+[Fe], а в период раскисления — по реакции [Mn]+[О]=MnО.

Характерно, что при раскислении металла только марганцем, как правило, MnО выделяется в виде сплава MnО — FeO.

Содержание марганца в металле по ходу плавки изменяется, подчиняясь следующим общим закономерностям.

В периоды плавки, когда реакция окисления марганца не находится в состоянии равновесия, а протекает в сторону образования оксида, содержание марганца в металле только уменьшается, но с разной скоростью в зависимости от кон­кретных условий — интенсивности поступления кислорода в ванну, концентрации марганца и других окисляющихся примесей в металле, температуры, содержания оксидов железа в шлаке и т. п. В конкретном процессе (при постоянной скорости поступления кислорода и т. п.), чем больше концентрации марганца и оксидов железа и выше температура, тем больше скорость окисления марганца и наоборот, поэтому обычно продолжительность окисления марганца в начале плавки в незначительной степени зависит от исходной его концентрации в металле.

После достижения равновесия содержание марганца в металле по ходу процесса может оставаться неизменным при постоянстве внешних условий или изменяться в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от характера изменения внешних условий — температуры, окисленносги ванны, количества шлака и т. п. Повышение температуры способствует увеличению содержания марганца в металле, так как реакция окисления его экзотермическая, а увеличение количества шлака и повышение окисленности ванны приводят к его снижению, и наоборот.

В конце плавки обычно температура ванны повышается, а количество шлака увеличивается незначительно, поэтому в случаях незначительного изменения содержания FeO в шлаке концентрация марганца в металле в конце плавки повышается. Это наблюдается при содержании углерода в металле 0,2—0,3 % и более. Если содержание углерода в металле очень низкое (не более 0,05—0,07 %), то вследствие резкого повышения содержания FeO в шлаке концентрация марганца в металле снижается, несмотря на дополнительное повышение температуры, неизбежное при выплавке низкоуглеродистон стали. В частном случае, когда к концу плавки происходит снижение содержания марганца в металле в результате повышения FeO в шлаке в той мере, в какой происходит его повышение благодаря возрастанию температуры, в конце плавки концентрация марганца в металле остается на одном уровне.

Уровень концентрации марганца в металле в конце плавки зависит от многих факторов, главными из которых являются содержание марганца в исходной шихте, шлаковый режим плавки и концентрация углерода в металле.

Содержание MnО в шлаке по ходу плавки уменьшается. Высокое содержание MnО в начале плавки объясняется тем, что марганец металла в основном окисляется в этот период. В дальнейшем в результате увеличения количества шлака и восстановления марганца содержание MnО в шлаке уменьшается. Это уменьшение происходит практически до конца плавки, так как и формирование шлака, и повышение температуры ванны не прекращаются до окончания плавки.

Поскольку марганец в готовой стали обычно является полезной примесью, то, если возможно, принимают такой шлаковый режим, который обеспечивает наибольшее сохранение его в металле.

Обеспечение заданного содержания марганца в готовой стали.В большинстве случаев остаточное содержание марганца бывает значительно меньше заданного. Заданное содержание марганца в готовой стали обеспечивается введением его в металл в виде того или иного металлического марганецсодержащего материала (ферромарганца, силикомарганца, металлического марганца и др ) в конце плавки в ванну или в ковш при выпуске, во время обработки вакуумом и нейтральным газом.

Ферромарганец хорошо растворяется в жидком железе. Кроме того, при растворении ферромарганца происходит незначительное снижение температуры металла. Растворение в жидком металле, имеющем температуру 1600—1620 °С, 1 % твердого холодного ферромарганца может вызвать охлаждение металла примерно на 16—17 °С.

При выплавке углеродистых сталей ферромарганец обычно вводят в ковш, не опасаясь большого охлаждения металла. При введении ферромарганца в ковш уменьшаются потери в результате окисления и испарения. Увеличив дополнительный перегрев металла, можно легировать сталь в ковше ферромарганцем при любом его расходе. Смешение жидкого ферромарганца с жидким железом протекает практически без теплового эффекта. Во избежание значительного охлаждения металла при введении в ковш больших количеств ферромарганца используют предварительный нагрев ферросплава. Например, нагрев ферромарганца до 800—900 °С позволяет вводить его в ковш до 4 % без заметного охлаждения металла. Обеспечение необходимого содержания марганца в готовой стали не всегда может сводиться только к введению в металл того или иного количества ферромарганца с учетом возможного окисления марганца в процессе растворения этого материала. В некоторых случаях необходимо учитывать возможное восстановление марганца в процессе раскисления и легирования. Значительное восстановление марганца возможно при резком снижении (FeO), что бывает при так называемом диффузионном раскислении.

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 5633; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

Источник