Технология конструкционных материалов. Мутылина И.Н. - 18 стр.

        При раскислении стали содержание кислорода в металле снижается до уровня, исклю­
чающего возможность окислительных реакций в слитке. Образующиеся при этом твердые,
жидкие или газообразные продукты раскисления необходимо удалить до затвердевания слит­
ка, т.к. они снижают качество стали. Содержание кислорода в стали после раскисления сни­
жается на порядок.
        К основным стадиям процесса раскисления относятся: растворение раскислителя в
жидком металле, реакции между кислородом и раскислителем и выделение продуктов
раскисления.
        Для раскисления и легирования стали применяют специальные чугуны или доменные
ферросплавы, составляющие 2­3 % всего производства чугуна. Ферросплавы – это сплавы же­
леза с кремнием, марганцем и другими элементами. К ним относятся: ферросилиций (до 18 %
Si до 3 % Мn), ферромарганец (до 85 % Mn и до 2 % Si), зеркальный чугун (10­25 % Mn и до
2 % Si).
        Марганец и кремний являются важнейшими компонентами современных судокорпус­
ных сталей повышенной прочности. Марганец вводят в сталь при выплавке для ее раскисле­
ния, а также для уменьшения вредного влияния серы. Содержание марганца обычно ограничи­
вают 1,4­1,6 %. При содержании более 1,5 % Мn наряду с интенсивным повышением прочно­
сти наблюдается резкое падение ударной вязкости и характеристик пластичности. Кремний
при концентрациях, превышающих 0,5 %, также отрицательно влияет на пластичность и вяз­
кость судокорпусных сталей.
        Основными способами раскисления стали являются осаждающее раскисление, диф­
фузионное раскисление, специальные способы раскисления (обработка синтетическими шла­
ками, раскисление в вакууме).
        Осаждающее раскисление – в жидкую сталь вводят раскислители, содержащие Mn,
Si, Al и др. элементы, которые обладают большим сродством к кислороду, чем железо. Обра­
зующиеся продукты раскисления MnO, SiO2, Al2O3 и др. имеют меньшую плотность, чем
сталь, и удаляют шлак.
        Наиболее сильным раскислителем является Al, т.к. обладает очень высоким сродством
к кислороду. Лучше всего использовать комплексные раскислители. По согласованию с Реги­
стром РФ, применяющийся для раскисления стали алюминий, может быть частично заменен
титаном или ниобием, измельчающими зерно.
        Диффузионное раскисление осуществляют раскислением шлака. Раскислители в из­
мельченном виде загружают на поверхность шлака. Раскислители, восстанавливая оксид же­
леза, уменьшают его содержание в шлаке. В соответствии с законом распределения оксид же­
леза, растворенный в стали, начнет переходить в шлак. Образующиеся при таком способе рас­
кисления оксиды остаются в шлаке, а восстановленное железо переходит в сталь, что умень­
шает содержание в ней неметаллических включений и повышает ее качество.
        Обработка расплава железа синтетическими шлаками широко применяется на
практике. Синтетический шлак, состоящий в основном из Al2O3 и CaO, выплавляют в электро­
печи. Шлак заливают в ковш и туда же с высоты 3­6 м выливают струю металла из печи. При
перемешивании стали и шлака поверхность их взаимодействия резко возрастает, и реакции
между ними протекают гораздо быстрее, чем в плавильной печи. Обработанная таким спосо­

                                             18