形成一层致密的氧化膜(即是钝化膜),这钝化膜是非常稳定的,可以隔绝钢材里其他
元素与外界具有腐蚀能力的物质(具有氧化能力的物质,如酸,碱等)的接触从而阻断
了腐蚀行为的发生和进行。同时铬能与碳形成高硬度的碳化物(HRC76),是不锈钢中
的强化相。
钼(Mo, molybdenum)具有细化钢微观晶粒而达到细晶强化的作用,提高钢的强度,
并且能提高钢的回火抗力使回火时减少马氏体的分解,保持硬度。同时能与碳形成高硬度
的碳化物(HRC78),是钢中的强化相,同时钼能提高不锈钢在稀硫酸和稀盐酸中的抗
腐蚀能力和提高钢材的淬透性(淬透性是以材料在热处理淬火时形成马氏体距离表层的深
度来衡量的,深度越深则表示淬透性越好,材料的强度就越高)。
钒(V,vanadium)和钼的作用相似,具有细晶强化和提高回火抗力和提高材料的淬透
性的作用,也能和碳形成碳化物,碳化钒的硬度非常高,可达到 HRC84,是钢的强化相,
提高钢的力学性能。
硫(S,sulfur)和
磷(P,phosphor)都是钢中的有害成份,过高的磷和硫含量会导致钢的强度急剧下降,
会导致钢材变脆。高级优质钢材(如不锈钢,高级优质碳素钢)必须对磷和硫的含量作严
格的控制,如 P
≤
含量质量分数 0.035%和 S
≤
含量质量分数 0.030%
炼钢工
1
. 氧气转炉吹炼过程控制的目的是什么?
答案: 氧气转炉吹炼过程控制的目的是使操作稳定,缩短冶炼时间,降低各种能耗,提
“
”
高终点命中率,从而达到 高产、优质、低耗和省力 。具体地讲,吹炼控制要求尽可能
地形成碱性渣,使降低碳和成渣速度加快。在尽可能少加入辅助材料消耗的条件下,保证
钢水充分脱硫、脱磷;吹炼过程中喷溅和溢渣最少,炉龄长,金属收得率高,产品各项指
标符合要求,能源消耗少。
2
. 一炉钢的吹炼一般分哪三个阶段?各阶段的脱碳反应有何规律?
答案: 一炉钢的吹炼一般根据熔池脱碳特点可分为吹炼初期、中期和末期三个阶段。第一
阶段的脱碳速度随吹炼时间几乎成直线增加。虽然这时金属中含碳量很高,有利于碳的氧
化反应,但由于吹炼初期熔池温度较低、铁水中硅锰和少量铁的氧化优先于碳的氧化,因
此碳的氧化速度尽管随吹炼时间几乎成直线增加,可碳的氧化速度还是很小。随着硅锰含
量的下降和熔池温度的升高,脱碳反应加剧进入吹炼中期,此时脱碳反应速度基本恒定,
这是因为熔池温度升高时,碳的氧化速度显著地增大,其脱碳速度几乎只取决于供氧强
度。当碳的含量降到一定程度后,碳的扩散速度下降了,成为反应的控制环节。特别是当
碳降至 0.20% 以下后,碳的氧化速度急剧下降,这时碳的氧化速度与吹炼初期相似,
但取决于碳的浓度和扩散速度,并与含碳量成正比。
3
. 脱磷的基本条件是什么?写出化学反应式。
答案: 在炼钢条件下, P
不可能被氧直接氧化而去除,只有在经的氧化物 (P2O5) 与
(CaO)
相结合,生成稳定的复杂化合物,才能有效的去除。根据 lgKp
= (P2O5)/
[P]2(FeO)5(CaO)4
式看出影响因素有: (1)
炉渣碱度:提高 R
可以提高脱 P 效果,但
若 R
过高,由于炉渣变粘,不利于脱 P
。 (2)(FeO)
的影响:增加渣中 FeO 含量,提高
脱 P
能力。 (3)
温度的影响:脱 P
反应是一个强放热反应,适当降低温度有利于脱 P 。
(4)
渣量:增大渣量可以使钢中 P
含量降低。(5)
炉渣粘度:脱 P 是钢渣界面反应,降低
炉渣粘度有利于脱 P
反应的进行。
2[P]
+ 5(FeO)
+ 4(CaO)
= (4CaO · P2O5)
+ 5[Fe]