Методы получения высококачественной стали

Методы получения высококачественной стали
Плавка стали в плазменных печах
Электрошлаковый переплав стали
Заключение

Свойства стали в отливке в значительной степени зависят от технологии ее получения, определяющей содержание, состав, форму и распределение неметаллических включений. Большое влияние на качество стали оказывает содержание серы, фосфора, кислорода, азота и водорода
Марганец и кремний вводятся в процессе выплавки стали для раскисления, они являются технологическими примесями. Среднее содержание марганца не превышает 0,5…0,8%. Марганец повышает прочность, не снижая пластичности, и резко снижает красноломкость (повышение хрупкости при высоких температурах) стали, вызванную влиянием серы. Он способствует уменьшению содержания сульфида железа FeS, так как образует с серой соединение сульфид марганца MnS. Частицы сульфида марганца располагаются в виде отдельных включений, которые деформируются и оказываются вытянутыми вдоль направления прокатки. [1]
Среднее содержание кремния в стали не превышает 0,35…0,4%. Кремний, дегазируя металл, повышает плотность слитка. Кремний растворяется в феррите и повышает прочность стали, особенно повышается предел текучести, σ0,2. Но наблюдается некоторое снижение пластичности, что снижает способность стали к вытяжке.
Среднее содержание фосфора в стали 0,025…0,045 %. Фосфор, растворяясь в феррите, искажает кристаллическую решетку и увеличивает предел прочности σв и предел текучести σт, но снижает пластичность и вязкость. Располагаясь вблизи зерен, увеличивает температуру перехода в хрупкое состояние, вызывает хладоломкость, уменьшает работу распространения трещин, Повышение содержания фосфора на каждую 0,01% повышает порог хладоломкости на 20…25oС. Фосфор обладает склонностью к ликвации, поэтому в центре слитка отдельные участки имеют резко пониженную вязкость. Для некоторых сталей возможно увеличение содержания фосфора до 0,10…0,15%, для улучшения обрабатываемости резанием. [1]
Среднее содержание серы в сталях составляет 0,025…0,06%. Сера – вредная примесь, попадает в сталь из чугуна. При взаимодействии с железом образует химическое соединение – сульфид серы FeS, которое, в свою очередь, образует с железом легкоплавкую эвтектику с температурой плавления 988oС. При нагреве под прокатку или ковку эвтектика плавится, нарушаются связи между зернами. При деформации в местах расположения эвтектики возникают надрывы и трещины, заготовка разрушается – явление красноломкости. Сера снижает механические свойства, особенно ударную вязкость ан и пластичность (δ и ψ), а также предел выносливости. Она ухудшают свариваемость и коррозионную стойкость.
Поэтому технология изготовления стали должна обеспечивать минимальное содержание вредных примесей, наименее вредную форму неметаллических включений и требуемую структуру [1].

Свойства стали в отливке в значительной степени зависят от технологии ее получения, определяющей содержание, состав, форму и распределение неметаллических включений. Большое влияние на качество стали оказывает содержание серы, фосфора, кислорода, азота и водорода.