Vai trò của Su - phe và Phosphorus trong ngành luyện kim thép

Thép không phải là một chất duy nhất mà là một gia đình của hợp kim mà được xác định bởi dấu vân tay hóa học của nó. trong hàng chục yếu tố có thể xuất hiện trong một nhiệt độ thép, lưu huỳnh và photpho là hai trong số những chất có ảnh hưởng nhất-và bị hiểu lầm nhất. trong nhiều thập kỷ, cả hai đều được đối xử như là không tốt để giảm thiểu. nhưng hiện đại làm thép đã cho thấy rằng, khi kiểm soát kỹ lưỡng, mỗi người có thể phục vụ một chức năng có giá trị. bài này khám phá khoa học siêu vi đằng sau lưu trữ và pho mát, ảnh hưởng của họ trên các tính chất cơ học và các chiến lược thực tế sử dụng để cân bằng chúng cho điểm cao nhất thép.

‘ Tiếng kêu ’ trong thép: Từ sự vô luân đến từ sự bổ sung hữu ích

Trong phần lớn các cấu trúc và thép kỹ thuật, nó được giữ dưới 0.05% để tránh các vấn đề. Tuy nhiên, trong các lớp học gia công, lưu huỳnh có thể được cố tình thêm vào khoảng 0,35%. Hiểu tại sao lưu huỳnh lại có thể hoạt động trong cấu trúc vi thép.

Làm thế nào Lưu huỳnh làm tan tác

Trong thời gian làm việc với nhau, chất đàn ông tạo thành các chất kháng sinh mangan. Những chất này mềm và kéo dài trong khi cuộn nóng, tạo dây. Hình dạng, kích cỡ và sự phân phối của các chất MnS có thể làm hư và cơ thể bị ảnh hưởng trực tiếp đến tính năng cơ học.

Hiệu ứng tích cực của Su - phe - ta - tha: cải thiện khả năng tính toán

Lợi ích chính của lưu huỳnh là sự cải tiến đáng kể trong khả năng gia tăng. Các chất bổ sung hoạt động như những người tăng cường căng thẳng, giảm lực cắt, và mở rộng sự sống. thép với 0.8–0.35% lưu huỳnh được phân loại là [FLT: 0] thép tự động [FLT: 1] và được sử dụng rộng rãi cho các sản phẩm máy móc, bu lông và các thành phần tự động nơi cần thiết để tăng tốc độ và khoan khoan. Trong những ứng dụng này, sự sử dụng giảm thiểu khả năng sử dụng ống dẫn.

Ảnh hưởng tiêu cực của Su - phe - ta - tha: Nóng và giảm tính không vận động

Trong quá trình lưu huỳnh nóng (đã tạo ra), lưu huỳnh dạng đông đúc kim loại (FeT:0) tại các biên giới lúa mì. Những bộ phim này tan chảy ở nhiệt độ thấp ), dẫn đến vỡ giữa các cấu trúc. Đây là lý do tại sao mức độ lưu huỳnh bị hạn chế nghiêm trọng trong các cấu trúc mà chúng ta phải nén lại hoặc nóng. Ngay cả mức độ lưu huỳnh, độ bền và tính bền, đặc biệt là độ dẫn đến độ dây dẫn đến độ cong.

Sự kiểm soát của lưu huỳnh trong việc làm thép

Những người làm thép lấy lưu huỳnh thông qua các phương pháp khử muối, thường sử dụng chất lỏng dạng can-xi hoặc thuốc an thần trong việc di căn. Để thép cần thiết lưu huỳnh rất thấp (tiểu quản thấp 0.005%), như ống dẫn hay đĩa cực Bắc, một trạm tinh chế phụ là cần thiết. Ngược lại, cho điểm số phụ, lưu huỳnh được thêm sau khi khử độc để đảm bảo sự hình thành của các chất lỏng gblarn MMularn hơn là các FS gây ảnh hại.

Phosphorus in Steel: Thyner and Embritler

Phosphorus (P) là một chất làm tăng độ phân giải vững chắc mạnh về thép, hiệu quả gấp mười lần so với nhựa trong việc tăng cường sức mạnh trên một cân, nhưng cũng là một trong những yếu tố nguy hiểm nhất khi hiện diện vượt quá mức.

Phosphorus làm thép vững mạnh như thế nào

Nguyên tử Phosphorus thay thế các nguyên tử sắt trong màng ngoài trời, biến dạng cấu trúc tinh thể và sự phân giải. Nó tăng cường sức mạnh và độ bền, đặc biệt trong thép ít carbon. Trong một số chất lỏng có độ bền thấp (HLA) trong việc thay thế các phân tử tinh bột (HLA), độ phân giải được tăng lên 0.10–12. Để đạt được mục tiêu mạnh mẽ mà không thêm chất gây nhiễu như vanadium hay niobium. Phosphorus cũng cải thiện khả năng kháng khí quyển, đó là lý do tại sao độ cao như độ thép (vT.E.) có độ cao như độ cao của độ cao của độ cao (v. 0.15% p. 0%. 0%. 0%. 0%.

Hiệu ứng mất trật tự: Sự thiếu hòa đồng và sự phân biệt chủng tộc

Vấn đề lớn nhất với phốt pho là khuynh hướng phân cách thành các ranh giới hạt trong thời kỳ được đặc. Nguyên nhân gây ra rối [FLT: 1] [FLT:] và xu hướng phân tách thành các ranh giới ngũ cốc , giảm đáng kể ảnh hưởng ở nhiệt độ thấp. Hiệu ứng là mạnh nhất trong thép thoát nước và trong các phần cứng, nơi làm mát. Vì lý do này, chất lỏng thường chỉ có 0.0.04% độ thép , thậm chí cả cấp độ cao và cấp độ áp suất cao hơn.

Điều khiển Phosphorus trong BF và EAF

Loại bỏ các pho mát hóa chất cần thiết điều kiện oxy hóa và một lớp lục phân cơ bản trong lò sưởi cơ bản (BOF) hoặc lò sưởi điện tử (EAF). Phản ứng biến dạng của pho mát xảy ra ở nhiệt độ tương đối thấp (1550–600°C). Nếu nhiệt độ tắm tăng quá cao, chất phốt pho phản xạ trở lại từ lớp băng tan trở lại thép. Sau đó, việc lọc thứ hai với lò sưởi kích thích và điều hòa slag có thể đạt mức độ thấp (lowphotus) cho những ứng dụng quan trọng. Trong việc sản xuất thép không gỉ, đặc biệt là vì chất lỏng làm cho nó ổn định trong máu nóng chảy.

Giữ thăng bằng cho Sulf và Phosphorus để có lớp thép đặc biệt

Mỗi đặc điểm đặc trưng cấp thép đặt giới hạn tối đa (và đôi khi tối thiểu) cho lưu huỳnh và phốt pho dựa trên ứng dụng đã định. Nhà sản xuất phải xoay chuyển giá nguyên liệu thô, khả năng xử lý và tính chất cuối cùng. Đây là một cái nhìn xem giới hạn thay đổi như thế nào trên các gia đình thép chung.

Các bon và thép kết dính hợp kim

Những trường như A36, 1018, và 440 thường xác định S 0.05% và P 0.04%. Những giới hạn này đảm bảo khả năng hàn gắn, hợp lệ và bền vững. Trong phần nặng, lưu huỳnh thường được tổ chức dưới 0.2% để giảm thiểu nguy cơ rách lông khi hàn.

Thép gia công tự do

Tiêu chuẩn như AISI 1215 hoặc 12L14 cho phép lưu huỳnh lên 0.35% và phốt pho lên đến 0.07%. Nội dung lưu huỳnh cao cung cấp khả năng điều khiển con chip tuyệt vời, trong khi phốtphous thêm sức mạnh. Những thép này không được dùng để hàn gắn hay chỉ trích ứng dụng cấu trúc, nhưng là lý tưởng cho việc gia công nhiều.

Bắc Cực và các lớp học ngoài khơi

thép ống (API 5L X65, X70) và thép cấu trúc bên ngoài đòi hỏi độ lưu huỳnh rất thấp (< mê-men và phốtphous (<0.015) để đảm bảo năng lượng tác động Charpy tại 40°C hay thấp hơn. Các chất hóa học cực kỳ sạch làm giảm thiểu sự phân hủy dây và biên chế ngũ cốc.

Name

Các lớp như ASTM A588 chứa 0.07–0.15% photpho để tăng cường độ bảo vệ pina mà tiếp xúc với khí quyển. Lưu huỳnh được giữ thấp để tránh ngắn lại trong khi quay nóng. Sự kết hợp tạo ra một loại thép tự bảo vệ chống lại sự ăn mòn trong nhiều môi trường.

Những tiến bộ hiện đại về kỹ thuật và thép sạch

Sự hiểu biết về lưu huỳnh và photpho đã tiến bộ vượt quá giới hạn tối đa đơn giản. Ngày nay, những người làm thép và những người luyện kim thực hành [FLT: 0] kỹ thuật tổng hợp [FLT: 1]: kiểm soát các hợp chất, biến thái, và sự phân phối của các chất không đối xứng để tối ưu hóa hiệu suất. Đối với lưu huỳnh, điều này có nghĩa là xử lý thép với chất canxi kéo dài thành những khối u nang nhỏ, cứng không có tính bền vững hoặc bền vững. Đối với chất giải phẫu, nó bao gồm việc kiểm soát chặt chẽ việc sử dụng lại sự lựa chọn và các nguồn phế liệu.

Một biên giới khác là việc sử dụng nhiệt động lực (CALPHAD) và mô hình động lực để dự đoán hình thành và phân tách. Những công cụ này cho phép các kỹ sư tiến trình thiết kế thời gian nấu nướng để đạt mức lưu huỳnh và phốtpho tối thiểu với thời gian và năng lượng tối thiểu.

Các chỉ dẫn thực tế cho các kỹ sư và người xác định

Khi chọn một lớp thép hoặc viết một đặc điểm cụ thể về mua hàng, hãy xem xét những hướng dẫn về lưu huỳnh và photpho:

  • Để hàn: chỉ định lưu huỳnh dưới 0.010% và phốtpho dưới 0.020%. Đối với các khớp quan trọng, yêu cầu thực hành harfur fine-rain thấp.
  • Để có thể làm được:) Hãy chọn một lớp gia công miễn phí với lưu huỳnh 0. 8–0.35%. Hãy biết rằng những loại thép này không thích hợp cho việc hàn hoặc đông lạnh dịch vụ.
  • Để tạo hình lạnh:) Giữ lưu huỳnh thấp (ở mức 0.020%) để tránh nứt rìa. Phosphorus có thể tăng lên 0.05% để có sức mạnh, nhưng mức độ cao hơn sẽ tăng trưởng.
  • Đối với sự kháng cự ăn mòn:), việc dự báo các thép dùng phốt pho làm tài sản. Xác nhận rằng môi trường dịch vụ là thích hợp (tải nước/ sấy khô), vì phốtpho không giúp đỡ trong điều kiện chìm hoặc ô nhiễm cao.
  • Để bền bỉ: yêu cầu ít phốt pho (below 0.010%) cho hiệu suất ảnh hưởng ở mức độ thấp, đặc biệt là trong thép tắt và nóng nảy.

Kết luận

Lưu huỳnh và pho mát không chỉ là những chất làm giảm hiệu quả, mà còn là những yếu tố tích cực làm nhiễu sóng với những lợi thế và rủi ro khác biệt nghiêm trọng. Những tác phẩm làm thép được cải thiện khả năng điều khiển với những mục tiêu chính xác mà thép đã được dự định.

Để đọc thêm, hãy tham khảo ý kiến về Iron and Steel Institute’s proctence ) hoặc ) sách mỏng, Tập 1: Tính chất và sự chọn lọc: Irons, Steels, và High-Performance Alloy .