一.내포물이란 무엇입니까?
비금속 개재물은 강철의 응고 및 냉각 중에 형성되고 냉간 및 열간 가공 중에 일련의 변화를 겪는 강철 구성 요소의 한 종류입니다. 개재물은 기원에 따라 일반적으로 외부 및 내생이라는 두 가지 범주로 분류되며 변형 능력, 형태 및 분포에 따라 분류될 수도 있습니다. 이 절에서는 주로 소스별 분류를 소개합니다. 비금속 개재물 분위기의 변형 능력에 따라 취성 개재물 Al2O3, 플라스틱 개재물 FeS,MnS 및 비변형 개재물 SiO2가 있습니다. 형태 및 분포에 따른 분류, 클래스 A, 클래스 B, 클래스 C, 클래스 D.
1. 내인성 포함
강철 제련 과정에서 탈산 반응은 산화물 및 기타 생성물을 생성합니다. 이러한 생성물이 액체 강철이 응고되기 전에 나타나지 않으면 강철에 남아 있게 됩니다.
Mn+FeO → Fe+MnO
Si+2FeO → SiO2+2Fe
2Al+3FeO → 3Fe+Al2O3
Ti+2FeO → 2Fe+TiO2
용강에 용해되어 있는 산소, 황, 질소 등의 불순물 원소는 냉각 응고 과정이나 고용체 중에 석출되어 최종적으로 잉곳에 남게 됩니다. 거의 모두 산화물, 황화물, 규산염 등이 됩니다. 이러한 화합물을 내인성 개재물이라고 합니다.
1) 산화물 : 일반알루미나. 알루미늄이 탈산될 때 생성되는 작은 불용성, 고경도 취성 개재물이다. 이는 열간 가공 중에 분해된 다음 작은 입자가 가공 방향을 따라 밴드로 분포되며 때로는 여러 밴드가 평행하게 분포됩니다. 이러한 줄무늬 산화물은 강철의 피로 강도를 크게 감소시킵니다.
2) 황화물: 고온에서 가소성이 높고 열간 가공 중 변형으로 확장될 수 있으며 단일 회색 개재물의 형상 비율이 광범위하며 일반적으로 끝이 둥글다. 일반적으로 황화철, 황화망간 등이 있으며, 황화물은 강철의 횡단 특성을 크게 감소시킵니다.
3) 규산염 : 고온에서 가소성이 높고 열간 가공 중에 가공 방향을 따라 늘어날 수 있으며 모양이 거칠고 스핀들 모양을 나타냅니다. 대부분은 복잡한 내포물입니다.
4) 질화물: 융점과 경도가 높고 열간 가공 시 변형되지 않으며 현미경으로 보면 정사각형 또는 규칙적인 기하학적 형태를 나타냅니다.
5) 반점 모양의 변형 불가능한 개재물: 열간 가공 후에도 여전히 보다 규칙적인 원형 또는 타원형 모양을 유지합니다.
내인성 개재물의 분포는 상대적으로 균일하고 입자가 작으며 올바른 작동과 합리적인 공정 조치를 통해 개재물의 수를 줄이고 구성, 크기 및 분포를 변경할 수 있지만 일반적으로 불가피합니다.
2.외생적 포함
제련 및 주입 과정에서 용강 표면에 부유하는 슬래그 또는 제강로 내벽, 강 홈 및 레이들에서 떨어져 나온 내화물 또는 기타 개재물이 용강이 응고되기 전에 제때에 제거되지 않습니다. 혼합 내화물과 슬래그 입자는 용강과의 화학 반응을 통해 조성과 구조가 끊임없이 변화하고 철강에 이물질이 됩니다. 제련 과정에서 금속과 외부 물질의 상호 작용에 의해 생성되는 함유물입니다.
이러한 개재물의 일반적인 특징은 불규칙한 모양, 상대적으로 큰 크기, 거친 개재물이라고도 알려진 불규칙한 것입니다. 적절한 작동을 통해 이러한 포함을 방지할 수 있습니다.
2. 비금속 개재물이 강철에 미치는 영향
1.서비스 성과
비금속 개재물은 금속에 많은 저강도 공극이 분포되어 있는 것처럼 금속 매트릭스에 분포하며, 이러한 공극은 외부 힘의 작용으로 금속이 변형되면서 흐르고 비금속 공극은 비금속에 의해 형성됩니다. - 금속 개재물은 늘어나고 늘어나서 균열을 형성하므로 파괴 과정의 성능(가소성, 인성, 피로 성능 등)에 영향을 미칩니다. 주요 증상은 다음과 같습니다.
피로 특성 ↓
일반적으로 함유물이 강철 피로 파손의 원인이라고 믿어집니다. 결합력이 약하고 크기가 큰 취성 개재물과 구형의 변형 불가능한 개재물은 피로 특성에 큰 영향을 미치며, 도 1에 도시된 바와 같이 강도가 높을수록 해로움이 커진다. 5. 고강도강의 경우 부재 표면의 가공상태가 양호하면 개재물에 의한 균열발생이 주요 피로균열 형태가 된다. 작은 크기의 개재물은 균열 형성에 거의 영향을 미치지 않지만 피로 균열 전파에는 유리합니다.
비금속 개재물은 금속에 많은 저강도 공극이 분포되어 있는 것처럼 금속 매트릭스에 분포하며, 이러한 공극은 외부 힘의 작용으로 금속이 변형되면서 흐르고 비금속 공극은 비금속에 의해 형성됩니다. - 금속 개재물은 늘어나고 늘어나서 균열을 형성하므로 파괴 과정의 성능(가소성, 인성, 피로 성능 등)에 영향을 미칩니다. 주요 증상은 다음과 같습니다.
피로 특성
충격인성 가소성
비금속 개재물의 존재는 철강 및 철강 제품의 품질에 중요한 역할을 합니다. 황화물 함유는 강철의 고온 취성을 유발합니다. 강철의 차가운 상태에서 이러한 개재물은 강도와 연성에 영향을 미칩니다. 일부 단단한 각 함유물은 분명히 강철의 단면 수축을 감소시킵니다. 비금속 개재물은 강철의 인장 강도에 더 큰 영향을 미치며, 우수한 강철 파괴는 소성 파괴입니다. 강철 응집물에 개재물이 있거나 입자 경계 분포를 따라 개재물이 있으면 파괴가 종종 이러한 위치에서 시작되므로 강도는 급격히 감소했습니다.
2.가공특성
1) 단조 및 냉간 가공, 담금질 가열 및 용접 과정에서 개재물이 강철 구조의 연속성을 파괴하기 때문에 일단 인장 응력 또는 전단 응력에 의해 철강 제품은 개재물 분포에 따라 균열이 발생합니다.
2) 압연 후 표면 품질이 저하되고, 연삭 후 부품의 표면 거칠기가 감소됩니다.
3.강도, 신장 영향
When the inclusion particles are relatively large (>10μm), 특히 개재물 함량이 낮은 경우. 강철의 항복강도와 인장강도는 명백히 감소합니다. 개재물 입자가 특정 크기(< 10μm), the yield strength and tensile strength of the steel will be increased. When the number of small particles dispersed in the steel inclusions increases. The yield strength and tensile strength of steel are increased, but the elongation has a small decrease.
3. 비금속 개재물의 정량적 평가
강철의 비금속 개재물 등급을 분류하는 동안 일반적으로 광학 현미경, 주사 전자 현미경 및 에너지 분광계와 같은 장비를 사용하여 비금속의 광학적 및 형태학적 특성에 따라 강철의 비금속 개재물 유형을 식별합니다. 개재물 구성 스펙트럼의 정성 및 정량 분석 결과와 결합하여 관련 표준(일반적으로 GB/T 10561-2005 "강철의 비금속 개재물 함량 결정"에 따름)을 참조하여 개재물 수준을 평가합니다. 제강연속주조에서는 개재물의 조성과 근원을 정확하게 파악하여 생산공정을 개선하고, 유해개재물을 감소시키며, 철강의 순도를 높이고, 고품질의 철강을 생산하여 과학적 근거를 제공합니다.
정량적 결정은 고품질 강철 및 고품질 강철의 일상적인 검사 항목 중 하나입니다. 개재물의 종류를 알고 있는 상태에서 표준등급 비교방법을 사용하여 강의 품질을 판단합니다.
표준 GB/T {{0}} "강철의 비금속 개재물 함량 측정"에서는 실제 면적이 0.5mm2이고 실제 시야는 0.71mm2 평방 필드라고 규정합니다. 보기의.
JK 표준 등급: 함유물은 황화물, 알루미나, 규산염 및 구형 산화물인 네 가지 기본 유형 A, B, C 및 D로 구분됩니다.
함유물의 형태와 분포에 따라 표준 스펙트럼은 A, B, C, D 및 DS의 다섯 가지 범주로 나뉩니다. 각 내포물의 종류는 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3으로 나누어져 총 6등급으로 등급의 수가 많을수록 내포물 개수가 많을수록 크기도 커짐을 나타냅니다. . GB/T 10561 "강철의 비금속 개재물 함량 결정" 표준에는 동일한 시야에 나타나는 동일한 유형의 여러 개재물에 대한 잘못된 평가를 피하기 위해 두 개재물 사이의 간격에 대한 관련 조항도 있습니다.
클래스 A(황화물): 연성이 높고 형태 비율이 광범위하며 일반적으로 끝이 둥근 단일 회색 함유물입니다.