2738模具钢

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    钢材的沉淀脱氧

    时间:2015-07-24 14:22 来源:未知 点击:

    沉淀脱氧向钢液中加入对氧亲合力比铁大的元素(脱氧剂),使之与钢中溶解的氧结合成不溶于钢液的氧化物或复合氧化物而析出,其反应是:

    [160-01](1)式中[kg2][M]、[O]分别代表溶于钢中的脱氧元素和氧;、分别代表钢中[M]和[O][kg2]的活度;是脱氧反应的平衡常数,其倒数称为脱氧常数,值越小,则该元素的脱氧能力越强。各元素的脱氧常数见表[各元素的脱氧反应及脱氧常数]。各元素脱氧能力由强到弱的顺序是:铈、锆、铝、钛、硼、硅、碳、钒、锰、铬。生产中多采用比较便宜的锰、硅、铝作脱氧剂。并且以其铁合金(如锰铁、硅铁)的形式加入钢中。

    沉淀脱氧产物如不及时排除,就会成为固态钢中的非金属夹杂物,影响钢的质量。脱氧产物的密度(一般为3~5克/厘米)比钢液(7.1克/厘米)小,可以上浮排除,其上浮速度(厘米/秒)可按斯托克斯(Stokes)公式近似求得:

    [160-02](2)式中为重力加速度(981厘米/秒);为钢液的粘度(泊);为脱氧产物的半径(厘米);[160-100]、[160-101]分别为钢液和脱氧产物的密度(克/厘米)。由(2)式可知,半径增大,上浮速度明显增大。如果采用“复合脱氧剂”如Si-Mn、Si-Ca、Si-Mn-Al、Mn-Si-Ca等来脱氧,脱氧产物将是这些元素氧化物的混合体,其熔点比单一元素氧化物的熔点更低,易于聚合成大颗粒,可更快地上浮排除。在生产上已经采用这些复合脱氧剂。

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