15 éléments résiduels en acier

Le problème des éléments résiduels dans l'acier est l'un des problèmes importants auxquels sont confrontés les industriels de la métallurgie. 

industrie. Au cours du processus de fabrication de l'acier, les matières premières sidérurgiques (y compris le fer en fusion, la ferraille 

et ferroalliage, etc.) apportera une grande quantité d'éléments d'impureté dans le four de fabrication de l'acier. Quelques 

des éléments d'impureté peuvent être éliminés, mais certains des éléments d'impureté resteront dans l'acier. 

Cette partie des impuretés (éléments d'alliage non ajoutés intentionnellement) est collectivement appelée résidu 

éléments.

Ces éléments résiduels sont l'un des principaux facteurs d'instabilité de la qualité de l'acier. Certains résidus 

les éléments sont sujets à la ségrégation et même à de faibles niveaux peuvent avoir un effet négatif important sur l'acier 

propriétés.

Comme le titane résiduel dans l'acier à roulement est un cas typique. Ti est facile à réagir avec N pour produire 

inclusions de haute dureté, ce qui affecte considérablement la durée de vie de l'acier à roulement.

1. Classification des éléments résiduels

Les éléments résiduels connus dans l'acier sont répartis en trois catégories selon leur potentiel d'oxydation, 

comme indiqué dans le tableau suivant. Ils sont présentés comme une rétention complète, une rétention partielle et une rétention minimale. 

rétention dans le processus de fabrication de l'acier.

Dans le tableau ci-dessus, le potentiel d'oxydation du premier type d'éléments est inférieur à celui du fer, et 

ils ne participent pas à la réaction d'oxydation lors de la fabrication de l'acier, et presque tous sont 

finalement accumulé dans les produits sidérurgiques.

Le potentiel d'oxydation du deuxième type d'éléments résiduels est proche de celui du fer. Pendant le 

processus de soufflage de la fabrication de l'acier, seule une partie est oxydée et éliminée, et le degré d'élimination est 

liés aux caractéristiques des éléments eux-mêmes.

Le potentiel d'oxydation du troisième type d'éléments est supérieur à celui du fer. Pendant le soufflage 

processus d'acier fondu, ils sont d'abord oxydés dans le laitier pour être éliminés, et seule une petite partie d'entre euxpénètre dans le produit.

Par conséquent, le problème des éléments résiduels dans l'acier n'est en réalité que de 15 éléments contenus dans le premier 

et deuxième catégories. Parmi eux, 8 types d'éléments sont des éléments entièrement réservés, et 7 types de 

les éléments sont des éléments partiellement réservés.

2. La source des éléments résiduels dans l'acier

mon pays est un pays avec de nombreux minerais de fer symbiotiques, qui comprennent V, Ti, P, As, Sn, Sb, Re (terre rare 

éléments), etc., qui sont introduits dans l'acier lors de la fusion.

En plus des éléments résiduels introduits dans le fer en fusion par le minerai de fer primaire, la plus grande source de 

les éléments résiduels dans l'acier en fusion sont de la ferraille, qui se divise principalement en :

(1) Acier allié dans la ferraille. À l'heure actuelle, il n'existe aucune technologie rentable permettant aux aciéries de trier les alliages 

l'acier et l'acier au carbone ordinaire, et certains aciers moyennement et fortement alliés contiennent une grande variété d'alliages 

éléments. Lors du recyclage de l'acier, ces éléments d'alliage entreront dans l'acier en tant qu'éléments résiduels ;

(2) Revêtement ou placage de surface en ferraille. Le plus problématique est le fer-blanc, qui entre dans la ferraille 

cycle en acier comme boîte de conserve. D'autres revêtements comprennent le cuivre, le nickel et le chrome, etc. ; les tôles galvanisées sont 

également largement utilisé, mais le zinc peut être fondamentalement éliminé dans la sidérurgie sans contrepartie ;

(3) Métaux non ferreux enveloppés dans des matières premières de ferraille. Le plus important c'est l'automobile

 la ferraille d'acier, qui contient des micromoteurs, et la principale impureté est le cuivre.

Sur le marché, le cuivre a la teneur en éléments résiduels la plus élevée et le cuivre est principalement entré dans 

fours sidérurgiques à partir de ferraille automobile. On estime que la teneur moyenne en cuivre dans 

la ferraille d'acier mélangée dans les aciéries est d'environ 0,3%, et le contenu spécifique dépend de la source et 

proportion d'acier allié.

Le Sb et l'As résiduels dans l'acier proviennent principalement du minerai de fer primaire. Lorsque la ferraille contenant ces 

les impuretés entrent dans le recyclage, elles peuvent être diluées, mais la quantité résiduelle s'accumulera progressivement dans 

acier.

Les H et N de l'acier proviennent principalement de l'atmosphère de l'atelier lors de l'élaboration de l'acier, et leur 

le contenu dépend principalement de la composition des différentes nuances d'acier et du processus de fabrication de l'acier.

3. Ségrégation des éléments résiduels dans l'acier

De nombreux éléments résiduels existent et fonctionnent sous forme de ségrégation dans l'acier. La plupart des éléments résiduels 

avoir une forte capacité de ségrégation dans l'acier ; le processus de ségrégation de cet élément peut se produire non seulement dans 

le processus de solidification de l'acier fondu, mais aussi dans la transformation ultérieure en phase solide, mais il

 prend beaucoup de temps à se diffuser.

Les principaux éléments séparés dans la partie montante du lingot sont S, P et C, suivis de Sb, N, As, H, 

et les éléments Sn. Après que la ségrégation forme des inclusions, la dureté de cette partie du matériau est également 

supérieur à celui des autres parties du lingot.

Par rapport à la ségrégation par solidification, les éléments résiduels produiront une ségrégation aux joints de grains 

pendant la transformation en phase solide ou le chauffage. Par exemple, le deuxième type de fragilité de revenu de 

l'acier est principalement causé par la ségrégation des joints de grains de P, Sn, As et Sb.

4. Brève description du rôle des éléments résiduels

① 8 types d'éléments entièrement réservés

Ni, Co, W, Mo peuvent améliorer la trempabilité de l'acier et sont des éléments bénéfiques ;

D'une part, le Cu peut fragiliser le cuivre lors du traitement thermique à haute température de 

l'acier, mais d'autre part, il peut améliorer la capacité de l'acier à résister à la corrosion atmosphérique ;

Les éléments résiduels Sn, As et Sb sont des éléments nocifs qui non seulement renforcent la fragilité du cuivre

 dans l'acier, mais plus important encore, cela provoquera le deuxième type de fragilité de revenu de l'acier allié ;

Sn est l'un des éléments résiduels extrêmement nocifs dans l'acier, et Sn réduira considérablement la 

propriétés mécaniques à haute température de l'acier et des alliages.

② 7 éléments partiellement réservés

C, Mn, S, P sont des éléments de commande classiques ;

Cr peut améliorer la résistance à l'oxydation de l'acier, augmenter la résistance à la corrosion et la trempabilité de 

l'acier, mais augmente également la fragilité de l'acier;

N est bénéfique pour contrôler la taille des grains d'austénite, mais en même temps, il provoquera également la déformation 

vieillissement de l'acier;

H dans l'acier est un élément nocif et inutile, qui peut provoquer des taches blanches, des fissures dans les bas-alloacier à haute résistance, etc.