Структура и свойства ферросплавов.
Жучков В.И., Гасик М.И., Шешуков О.Ю.
Сборник докладов Литейного консилиума №2 «Теория и практика металлургических процессов при производстве отливок из чёрных сплавов» -
Челябинск: Челябинский Дом печати, 2007 - с. 84.
Приоритетным направлением развития металлургии, в том числе производства ферросплавов, наряду с увеличением выплавки металла является
выпуск металлопродукции нового сортамента, обеспечивающей дифференциацию требований к параметрам металлоизделий, их высокую эксплуатационную
надежность при работе в экстремальных условиях. К такой продукции, например, относятся модифицированная и микролегированная сталь, чугун,
имеющие высокие качественные показатели и обеспечивающие экономию металла. При производстве этого металла усложняются задачи и методы
легирования, когда наряду с обычными несколькими процентами содержания основных легирующих компонентов необходимо дополнительно вводить
в металл элементы в сотых и тысячных долях процента (B, Ca, V, Nb, Zr).
Широкое развитие получили новые методы ввода ферросплавов в расплав [1]. Однако по-прежнему одной из важнейших остается проблема усвоения
элементов сплавов, особенно при внепечной обработке и разливке стали на МНЛЗ. Возникают затруднения при дроблении и фракционировании ряда
ферросплавов, некоторые сплавы подвержены самодиспергированию.
Указанные проблемы в значительной степени связаны с сортаментом, структурой, физико-химическими и механическими характеристиками
ферросплавов.
Основное внимание ранее обращалось на химический состав и механические свойства ферросплавов. Если отдельные авторы изучали структуру
ферросплавов (70е годы прошлого столетия), то исследования носили созерцательный характер.
Практический интерес к структуре ферросплавов начал проявляться из-за трудностей, связанных с саморассыпанием, а иногда с самовозгоранием
сплавов. Структурой ферросплавов успешно занимались Л.Н. Гасик, В.Д. Поволоцкий, И.Г. Вертий, В.Я. Радугин, В.Л. Зубов, И.Г. Бродова и
др. [2-7].
По данным исследований, проведенных в разных научных центрах, отмечено, что даже при стандартном содержании фосфора (0,03-0,04 %)
ферросилиций с 49–51% Si подвержен рассыпанию. При этом промышленная практика и в настоящее время свидетельствует, что случаи рассыпания
ферросилиция повторяются и иногда с трагическими последствиями, поскольку при рассыпании наблюдается выделение вредных газов.
Приведенные данные позволяют сделать заключение о том, что при формировании в структуре 75%-ного ферросилиция (ФС75) избыточных
фаз выделения, инициирующих рассыпание слитков с выделением ядовитых газов PH3 и AsH3, в основном участвуют три
элемента – кальций, алюминий и фосфор. Кремний и железо в составе этих фаз, по-видимому, стабилизируют их устойчивость и снижают склонность
слитков к рассыпанию во влажной атмосфере. При наличии в расплаве даже небольшого количества мышьяка он концентрируется в фазах с кальцием,
алюминием и фосфором. Как следует из данных рентгеноспектрального микрозондирования избыточных фаз выделения, их расположение в структуре
зависит как от содержания каждого из этих элементов, так и от скорости кристаллизации расплава ферросилиция [4].
Основной причиной рассыпания ферросилиция и высокоуглеродистого ферромарганца во влажной атмосфере считается наличие и ликвация в них
примесей (фосфора, углерода, алюминия, кальция). Предполагаемый, по мнению авторов [5], механизм разрушения сплавов – концентрирование
комплексных карбидов и фосфидов алюминия, кальция и марганца по границам зерен. Взаимодействуя с влагой, они разлагаются с выделением
газов, границы зерен окисляются, что оказывает решающее влияние на рассыпаемость сплавов. Так, разрушение высокоуглеродистого ферромарганца
может происходить вследствие разрушения соединения Mn3C, а рассыпание ферросилиция с содержанием более 50% Si усугубляется происходящим
при остывании лебоитным распадом. При быстром охлаждении α-лебоит фиксируется в виде метастабильной фазы, которая в дальнейшем распадается
с увеличением объема до 20% и вызывает внутренние напряжения в сплаве, способствующие рассыпанию...>>
Здесь представлен отрывок статьи:
Жучков В.И., Гасик М.И., Шешуков О.Ю. Структура и свойства ферросплавов. - Сб.докладов
Литейного консилиума №2 «Теория и практика металлургических процессов при производстве отливок из чёрных сплавов» -
Челябинск: Челябинский Дом печати, 2007 - с. 84.
Запросить полный текст статьи в формате PDF можно по электронной почте или ICQ
Перейти к разделу "Статьи"
|
