15 restelementen in staal

Het probleem van restelementen in staal is een van de belangrijke problemen waarmee de metallurgische sector wordt geconfronteerd 

industrie. Tijdens het staalproductieproces worden grondstoffen voor de staalproductie (inclusief gesmolten ijzer, schroot) gebruikt 

en ferrolegering, enz.) zal een grote hoeveelheid onzuiverheidselementen in de staaloven brengen. Sommige 

van de onzuiverheidselementen kan worden verwijderd, maar een deel van de onzuiverheidselementen zal in het staal achterblijven. 

Dit deel van de onzuiverheden (legeringselementen die niet opzettelijk zijn toegevoegd) wordt gezamenlijk residu genoemd 

elementen.

Deze restelementen zijn een van de belangrijkste factoren voor de instabiliteit van de staalkwaliteit. Bepaalde resten 

elementen zijn gevoelig voor segregatie en kunnen zelfs op lage niveaus een sterk negatief effect op staal hebben 

eigenschappen.

Zoals resterend titanium in lagerstaal is een typisch geval. Ti is gemakkelijk te reageren met N om te produceren 

insluitsels met hoge hardheid, die de levensduur van lagerstaal sterk beïnvloeden.

1. Classificatie van restelementen

De bekende restelementen in staal worden op basis van hun oxidatiepotentieel in drie categorieën verdeeld: 

zoals weergegeven in de volgende tabel. Ze worden weergegeven als volledige retentie, gedeeltelijke retentie en minimaal 

behoud in het staalproductieproces.

In de bovenstaande tabel is het oxidatiepotentieel van het eerste type elementen lager dan dat van ijzer, en 

ze nemen niet deel aan de oxidatiereactie tijdens de staalproductie, en bijna allemaal wel 

uiteindelijk opgehoopt in staalproducten.

Het oxidatiepotentieel van het tweede type restelementen ligt dicht bij dat van ijzer. Tijdens de 

Bij het blaasproces van de staalproductie wordt slechts een deel geoxideerd en verwijderd, en de mate van verwijdering is dat ook 

gerelateerd aan de kenmerken van de elementen zelf.

Het oxidatiepotentieel van het derde type elementen is hoger dan dat van ijzer. Tijdens het blazen 

proces van gesmolten staal, worden ze eerst geoxideerd tot de slak om te worden verwijderd, en slechts een klein deel ervankomt in het product terecht.

Daarom bestaat het probleem van restelementen in staal feitelijk uit slechts vijftien elementen uit het eerste 

en tweede categorieën. Onder hen zijn 8 soorten elementen volledig gereserveerde elementen, en 7 soorten 

elementen zijn gedeeltelijk gereserveerde elementen.

2. De bron van restelementen in staal

mijn land is een land met veel symbiotische ijzerertsen, waaronder V, Ti, P, As, Sn, Sb, Re (zeldzame aardmetalen 

elementen), enz., die tijdens het smelten in staal worden gebracht.

Naast de resterende elementen die in gesmolten ijzer worden gebracht door primair ijzererts, de grootste bron van 

restelementen in gesmolten staal zijn schroot, dat hoofdzakelijk is onderverdeeld in:

(1) Gelegeerd staal in schrootstaal. Momenteel bestaat er geen kosteneffectieve technologie waarmee staalfabrieken legeringen kunnen sorteren 

staal en gewoon koolstofstaal, en sommige middel- en hooggelegeerde staalsoorten bevatten een grote verscheidenheid aan legeringen 

elementen. Bij de recycling van staal zullen deze legeringselementen als restelementen in het staal terechtkomen;

(2) Oppervlaktecoating of beplating in schrootstaal. Het meest problematische is blik, dat in het schroot terechtkomt 

stalen cyclus als blikjesdoos. Andere coatings omvatten koper, nikkel en chroom, enz.; gegalvaniseerde platen zijn 

wordt ook veel gebruikt, maar zink kan in principe zonder enige overweging worden verwijderd bij de staalproductie;

(3) Non-ferrometalen verpakt in schrootgrondstoffen. Het belangrijkste is de auto

 schroot, dat enkele micromotoren bevat, en de belangrijkste onzuiverheid is koper.

Op de markt heeft koper het meeste restelementgehalte en wordt vooral koper gebruikt 

staalproductieovens uit autoschroot. Er wordt geschat dat het gemiddelde kopergehalte in 

gemengd staalschroot in staalfabrieken bedraagt ​​ongeveer 0,3%, en het specifieke gehalte is afhankelijk van de bron en 

aandeel gelegeerd staal.

De resterende Sb en As in staal zijn voornamelijk afkomstig van primair ijzererts. Bij schroot dat deze bevat 

onzuiverheden komen in de recycling terecht, ze kunnen worden verdund, maar de resterende hoeveelheid zal zich geleidelijk ophopen 

staal.

De H en N in staal komen vooral voort uit de werkplaatsatmosfeer tijdens de staalproductie, en hun 

De inhoud hangt vooral af van de samenstelling van de verschillende staalsoorten en het staalproductieproces.

3. Segregatie van restelementen in staal

Er bestaan ​​en functioneren veel restelementen in de vorm van segregatie in staal. De meeste restelementen 

een sterk segregatievermogen in staal hebben; het segregatieproces van dit element kan niet alleen plaatsvinden in 

het stollingsproces van gesmolten staal, maar ook in de daaropvolgende transformatie in de vaste fase, maar het

 Het duurt lang voordat de diffusie plaatsvindt.

De belangrijkste gescheiden elementen in het stijgbuisgedeelte van de staaf zijn S, P en C, gevolgd door Sb, N, As, H, 

en Sn-elementen. Nadat de segregatie insluitsels vormt, wordt de hardheid van dit deel van het materiaal ook bepaald 

hoger dan die van andere delen van de staaf.

Vergeleken met stollingssegregatie zullen resterende elementen korrelgrenssegregatie veroorzaken 

tijdens vastefasetransformatie of verwarming. Het tweede type humeur is bijvoorbeeld brosheid 

staal wordt voornamelijk veroorzaakt door P-, Sn-, As- en Sb-korrelgrenssegregatie.

4. Korte beschrijving van de rol van restelementen

① 8 soorten volledig gereserveerde elementen

Ni, Co, W, Mo kunnen de hardbaarheid van staal verbeteren en zijn nuttige elementen;

Enerzijds kan Cu koperverbrossing veroorzaken tijdens thermische verwerking bij hoge temperaturen 

staal, maar aan de andere kant kan het het vermogen van staal om atmosferische corrosie te weerstaan ​​verbeteren;

Resterende elementen Sn, As en Sb zijn schadelijke elementen, die niet alleen de brosheid van koper versterken

 in staal, maar wat nog belangrijker is, zal het het tweede type broosheid van gelegeerd staal veroorzaken;

Sn is een van de uiterst schadelijke restelementen in staal en Sn zal de uitstoot sterk verminderen 

mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen van staal en legeringen.

② 7 gedeeltelijk gereserveerde elementen

C, Mn, S, P zijn conventionele bedieningselementen;

Cr kan de oxidatieweerstand van staal verbeteren, de corrosieweerstand en de hardbaarheid van staal verhogen 

staal, maar verhoogt ook de brosheid van staal;

N is gunstig voor het beheersen van de korrelgrootte van austeniet, maar veroorzaakt tegelijkertijd ook spanning 

veroudering van staal;

H in staal is een schadelijk en nutteloos element dat witte vlekken en scheuren in laag-allo kan veroorzakenstaal met hoge sterkte, enz.