|
Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.Скачать (прямая ссылка):  ность в горячем состоянии [588]. При введении свинца (0,018— 314 Таблица 77 ВЛИЯНИЕ ЭШП НА ИЗМЕНЕНИЕ ПЛАСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТАЛИ Количество металла ПВ, % Режим термической обработки 6,„, % 1>. % до ЭШП после ЭШП •зитп после до ЭШП ЭШП 26,5-50,5 83,0—97,0 26,5—50,5 83,0—97,0 Закалка вы- [ сокий отпуск I Изотермиче- ( екая закалка \ 5,5—8,9 6,2—7,7 5,2-9,0 5,4—7,6 6,8—8,6 6,5—8,4 6,2—8,1 5,5—8,1 49,0—54,2 46,2—50,0 34,2—55,5 31,4—53,7 51,9—57,7 48,2— 54,7 43,0—58,3 49,0—55,7 0,028%) и висмута (0,002—0,005%) резко (в 2—3 раза) снижа- ется горячая пластичность аустенитных сталей Х18Н10 и ЭИ481 1232]. Отсутствие в легированной стали микропримесей легко- плавких элементов (свинца, цинка, олова, висмута, сурьмы, меди и др.) особенно обладающих ограниченной растворимостью в жидком и твердом железе, может устранить возникающие внутренние напряжения и, следовательно, повысить прочност- ные и пластические свойства металла. Такие условия достигаются только при применении для выплавки стали первородной шихты, не подвергавшейся ранее переплаву и случайному загрязнению вредными примесями. Поэтому в последнее время чистоте исход- ной шихты уделяется все большее внимание 1225—230, 234, 235, 592]. Исследование Д. С. Казарновского [590] подтверждает суще- ственное различие характера диффузии марганца в обычном железе и железе ПВ. В обычном железе (мартеновский скрап- процесс) скорости межкристаллитной и объемной диффузии практи- чески одинаковы, в результате чего диффузия марганца имеет ровный фронт (рис. 121). В железе ПВ скорость межкристаллит- ¦ОРЇ ;* > Рис. 121. Фронт диффузии марганца н обычном jKtvu.ic (а) и железе ПВ (б), X 1000 315 ной диффузии значительно превышает скорость объемной. Фронт диффузии неровный, далеко заходит клиньями по границам зерен. По мнению Д. С. Казарновского, в отсутствие примесей на границах зерен понижается поверхностная энергия кристал- лов, что способствует увеличению скорости протекания диффузион- ных процессов. К. Л. М. Коттрел [228] приводит данные, подтверждающие усиление вредного влияния увеличения размера неметаллических включений на усталостную прочность, причем это влияние про- является наиболее резко при более высоких значениях предела прочности стали. Кроме того, К- Л. М. Коттрел полагает, что при применении вакуумно-дугового переплава в результате снижения содержания серы, фосфора, а также олова, свинца и других примесей* может значительно возрасти предел прочно- сти без потери ударной вязкости стали в пределах допустимых норм путем увеличения содержания углерода в стали. Приведен- ные выше данные свидетельствуют о том, что подобный эффект может быть достигнут при применении для выплавки стали шихты ПВ, практически не содержащей легкоплавких примесей цветных мгталлов. Б. Г. Чернов и П. Я. Агеев [580] исследовали кинетику испа- рения Pb, Bi, Sn и As из расплавов железа и никеля при 1550— 1600' С в атмосфере аргона при давлениях 760, 380, 100 и 10 мм рт. ст. и в вакууме при 0,5 и 10_s мм рт.ст. Исходная концен- трация примесей составляла 0,005—0,05%. Установлено, что независимо от остаточного давления в си- стеме выдержка расплава железа в течение 60—90 мин приводит к снижению концентрации свинца до 0,0008—0,0020%, висмута — до 0,00003—0,00012%. Сурьма и олово испаряются из расплава железа до остаточного содержания 0,0005—0,0008% только в ваку- уме при давлении Ю-3 мм. рт. ст. Неодинаковое поведение этих элементов авторы объясняют различной растворимостью их в жидком железе; сурьма и олово растворяются неограниченно, а свинец и висмут практически нерастворимы ни в жидком, ни в твердом железе. Мышьяк почти не удаляется из расплава железа (при 0,04— 0,05% As), так как упругость паров As при 1600° С составляет всего 3—5 мм рт. ст. Свинец и висмут испаряются из никелевого расплава только в вакууме при давлениях 0,5 и 10_ 3 мм. рт. ст. При этом выдержка в течение 90—120 мин приводит к снижению их концентраций до Ю-3—10"5% . Содержание сурьмы, олова и мышьяка даже при минимальном остаточном давлении и длительной выдержке рас- плава под вакуумом не изменяется. Это, по-видимому, объясняется * Очищение стали от легкоплавких примесей цветных металлов (РЬ, Ъл, Ві, БЬ и др.) при выплавке в вакууме отмечается также в работе [592]. 313 неограниченной их растворимостью в расплаве никеля и высокой теплотой растворения 5,5 (Аэ) 7,5 (Бп) и 7,8 (5Ь) ккал/(г-атом). Поскольку БЬ, Бп и Аэ при обычных условиях практически не удаляются из расплавов железа и никеля, а РЬ и В1 испаряются только при длительной выдержке, для выплавки, сталей и спла- вов ответственного назначения необходимо подбирать шихтовые материалы, достаточно чистые по этим примесям.
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
