沸騰鋼

沸騰鋼

鋼材種類
沸騰鋼rimmedsteel;rimmingsteel脫氧不完全的碳素鋼。一般用錳鐵和少量鋁脫氧後,鋼水中還留有高于碳氧平衡的氧量,與碳反應放出一氧化碳氣體。因此,在澆注時鋼水在鋼錠模内呈沸騰現象,故稱為沸騰鋼。[1]
    中文名:沸騰鋼 外文名: 所屬品牌: 英文名:rimmed steel 實質:脫氧不完全的鋼 特點:生産成本低、收率高等

基本簡介

一般皆為低碳鋼。它是脫氧不完全的鋼,澆注時鋼水在錠模中放出大量一氧化碳氣體,造成沸騰現象。與鎮靜鋼比較,這種鋼的收率高,成本低,表面質量好;但其内部質量不均勻。以“沸”或“F”為代号,如普通碳素鋼甲3沸或A3F。

性質結構

沸騰鋼鋼錠的結構,可分為5個帶:(1)堅殼帶。鋼液接觸模壁後受到強烈冷卻,形成由細小等軸晶組成的無氣泡的緻密、堅實的外殼帶。一般厚度為12~25mm。(2)蜂窩氣泡帶。鋼錠下部的柱狀晶在向錠心生長時,平行于柱狀晶生長方向而逐漸長大成為橢圓形氣泡組成。(3)中心堅固帶。為防止出現過分嚴重的偏析在鋼液上面加蓋封頂後,抑制了碳氧反應,氣體停止析出,蜂窩氣泡終止生長,而結晶繼續進行,形成無氣泡的由柱狀晶組成的中心堅固帶。

(4)二次氣泡帶。随柱狀晶的生長,由于偏析作用碳氧富集到一定程度時,碳氧反應重新發生,産生的氣泡分布在鋼錠整個高度,成為二次氣泡帶。(5)錠心帶。當模壁溫度與鋼錠中心溫度之差很小時,鋼錠心部形成等軸晶,成為錠心帶。此時沸騰已大緻停止,但仍有少量氣孔形成,部分氣泡還能逐漸上移聚合長大為頭部大氣泡。構成頭部疏松區。沸騰鋼鋼錠凝固時強烈析出氣體,在各類鋼錠中,偏析最為嚴重。鋼錠越大,沸騰越烈,延續時間越長,偏析發展愈嚴重。

沸騰鋼鋼錠的典型結構1堅殼帶;2蜂窩氣泡帶;3中間堅固帶4二次氣泡帶;5錠心帶;6疏松區

沸騰鋼由于有良好的沸騰作用,鋼錠可形成一個純淨、堅實的外殼,故軋成的産品表面質量較好,特别适于制造薄闆。并因含碳、矽量較低,有良好的焊接、冷彎和沖壓性能,一些冷沖壓件如拖拉機箱、汽車殼體等均使用沸騰鋼。還用它軋制一般型鋼、中闆、線材、窄帶和管材。沸騰鋼鋼錠頭部沒有集中縮孔,軋制成坯後切頭率低,且消耗脫氧劑和耐火材料少,故成本較低。大多數國家沸騰鋼的産量占模鑄鋼總産量的40%~50%。

但沸騰鋼偏析嚴重、組織不緻密、力學性能波動較大,在軋材的不同部位抗拉強度和伸長率有明顯差别。其低溫沖擊性差,鋼闆易于失效使韌性降低,故不适于制造對力學性能要求較高的零部件。此外,為保證模内正常沸騰,沸騰鋼碳含量不能超過0.28%,錳含量不大于0.60%,矽含量不大于0.03%,因此隻限于生産普通低碳鋼,使沸騰鋼的鋼種受到很大限制。

分類及特點

根據冶煉時脫氧程度的不同,鋼可分為沸騰鋼、鎮靜鋼和半鎮靜鋼(新标準取消半鎮靜鋼)。沸騰鋼為脫氧不完全的鋼。鋼在冶煉後期不加脫氧劑(如矽、鋁等),澆注時鋼液在鋼錠模内産生沸騰現象(氣體逸出),鋼錠凝固後,蜂窩氣泡分布在鋼錠中,在軋制過程中這種氣泡空腔會被粘合起來。

這類鋼的特點是鋼中含矽量很低,标準規定為痕量或不大于0.07%,通常注成不帶保溫帽的上小下大的鋼錠。優點是鋼的收率高(約提高15%),生産成本低,表面質量和深沖性能好。缺點是鋼的雜質多,成分偏析較大,所以性能不均勻。

鎮靜鋼為完全脫氧的鋼。通常鑄成上大下小帶保溫帽的錠型,澆注時鋼液鎮靜不沸騰。由于錠模上部有保溫帽(在鋼液凝固時作補充鋼液用),這節帽頭在軋制開坯後需切除,故鋼的收得率低,但組織緻密,偏析小,質量均勻。優質鋼和合金一般都是鎮靜鋼。

半鎮靜鋼為脫氧較完全的鋼。脫氧程度介于沸騰鋼和鎮靜鋼之間,澆注時有沸騰現象,但較沸騰鋼弱。這類鋼具有沸騰鋼和鎮靜鋼的某些優點,在冶煉操作上較難掌握。

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