Анализ влияния неметаллических включений на свойства стали

      Заключение 

      Неметаллическими  включениями называют содержащиеся в стали соединения металлов (железа, марганца, кремния) с неметаллами (кислородом, серой, азотом, водородом, фосфором). Величина и распределение неметаллических включений в стали определяются способом ее выплавки и разливки. При значительных размерах и больших скоплениях неметаллические включения рассматриваются как дефекты.

      Неметаллические включения классифицируют по химическому составу, стойкости, размерам, формам, видам источников, характеру происхождения.

      Неметаллические включения делятся на растворимые в основе сплава в жидком состоянии и нерастворимые (малорастворимые).

      Неметаллические включения ухудшают механические и  другие свойства стали (магнитную проницаемость, электропроводность и т.п.) так как нарушают сплошность металла и образуют полости, в которых концентрируются напряжения.

      Неметаллические включения не всегда оказывают отрицательное  влияние на свойства стали. Иногда они  играют и полезную роль при выделении  в виде мелкодисперсной фазы, расположенной равномерно по всему объему металла. Для этого не требуется большого содержания по массе включений в стали.

      Известны следующие способы электрохимического выделения включений из металла: объемный, частичный и локальный. Применение того или иного способа в каждом отдельном случае определяется целью проводимого исследования, свойствами включений и характером распределения их в металле.

      Состав неметаллических включений, содержащихся в сталях, определяют металлографическим, петрографическим, минераграфическим, химическим, микрокристаллоскопическим и рентгеноструктурным методами анализа. Сочетание этих методов, последовательность их применения и степень значимости каждого из них определяются в зависимости от состава, физических и химических свойств исследуемых включений.

      Существуют различные промышленные способы очищения стали от неметаллических включений. Процесс раскисления стали является основным методом борьбы за уменьшение количества неметаллических включений.

      Получившие широкое распространение способы внепечного рафинирования больших масс стали - вакуумирование, продувка аргоном, обработка синтетическим шлаком - призваны очищать жидкий металл от первичных неметаллических включений. При этом в ряде случаев одновременно несколько увеличивается глубина раскисления стали вследствие ограничения повторного окисления металла в ковше, большего усвоения раскислителей, самораскисления за счет углерода и др. Однако в ходе разливки струя металла контактирует с кислородом окружающей атмосферы, что может приводить к увеличению содержания кислорода и неметаллических включений в стали и снижать эффективность внепечного рафинирования металла.

      Интенсивность процессов вторичного окисления изучена с помощью электрохимического метода измерения активности кислорода в металле в ковше и изложнице (кристаллизаторе) по ходу разливки.