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鋼材百科

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煉鋼

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硫主要來自原料,對絕大多數鋼種來講硫是有害元素。所以脫硫是煉鋼的基本任務之一。

硫在鋼中是以FeS形式存在。硫會造成鋼的“熱脆”性。FeS熔點為1193℃,而Fe與FeS組成的共晶體,其熔點只有985℃。液態Fe與FeS可以無限互溶,但FeS在固態鐵的溶解度很小,僅為0.015%~0.020%。所以當鋼的硫含量超過0.020%時,鋼水在冷卻凝固過程中由于偏析,Fe-FeS以低熔點的共晶體呈網狀分布于晶界處;鋼的熱加工溫度在1150~1200℃,在此溫度下晶界處共晶體已熔化,當鋼受壓后造成晶界的破裂,這就是鋼的“熱脆”性。鋼中氧含量較高時,FeO與FeS形成的共晶體熔點更低,只有940℃,更加劇了鋼的“熱脆”現象。

除此之外,硫還會明顯地降低鋼的焊接性能,引起高溫龜裂,并在金屬焊縫中產生許多氣孔和疏松,從而降低焊縫的強度。當硫含量超過0.06%時,顯著惡化了鋼的耐腐蝕性。對于工業純鐵和硅鋼來說,隨著鋼中S含量的提高磁滯損失增加,影響鋼的電磁性能。同時連鑄坯(或鋼錠)凝固結構中硫的偏析也最為嚴重。

基于硫對鋼的上述危害,不同鋼種對硫含量有著嚴格規定,例如:非合金鋼中普通質量級鋼w[s]≤0.045%,優質級鋼w[S]≤0.035%,特殊質量級鋼w[S]≤O.025%。為了提高鋼的質量和滿足連鑄工藝的要求,鋼水中的硫含量要比規格規定低得多,有的要求w[S]<0.005%,甚至更低。

但是,對于有些鋼種,硫是作為合金元素加入的。例如含硫易切削鋼,要求w[S]=O.08%~O.20%,甚至高達0.30%。

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