Ваша область
?Влияние алюминия на свойства стали. Часть 2
В предыдущей публикации мы рассмотрели влияние некоторых химических элементов на свойства стали, а именно влияние углерода, кремния, марганца, серы, фосфора.
В данной статье мы рассмотрим такой элемент, как алюминий, и то, как его наличие отражается на свойствах стали.
Алюминий (Al) - серебристо-белый активный металл. Температура плавления 657 °С, температура кипения 1800 °С, плотность - 2,6989 г/см3.
Основные свойства
Устойчивость к коррозии
При соприкосновении с кислородом "чистый" алюминий становится пассивным и образует на своей поверхности тонкую пленку (оксид алюминия), благодаря которой предотвращается образование коррозии, даже в агрессивной среде. Устойчивость Al к коррозии присутствует и при взаимодействии с паром и водой (пресной). Для эксплуатации в соленой воде в алюминий добавляют магний и кремний.
Он растворяется в едких щелочах, соляной и серной кислотах.
Алюминий обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью. Благодаря таким свойствам его применяются для изготовления электрических проводов и кабеля.
Раскисление алюминием
Раскисление - снижение содержания кислорода в металле или связывание его в прочные соединения.
Алюминий является сильным раскислителем. Он широко применяется при производстве спокойной стали, да бы избежать образования пористой структуры слитка.
Раскисление производится на этапе выплавки стали, методом введения в металл алюминиевой проволоки, слитков или гранул.
При высоких температурах он хорошо сплавляется с металлами, образуя тем самым прочные, но легкие сплавы.
Алюминий используют с целью удаления кислорода и азота из стали после продувки, что способствует уменьшению старения.
Он способствует удалению кислорода из стали, что так же увеличивает текучесть и ударную вязкость стали.
Наличие Al влияет на размер зерен (они становятся меньше), и придает повышенную жаростойкость. Благодаря этим свойствам его широко применяют при изготовлении азотированной стали, как добавку в ферритную жароустойчивую сталь. Получение стали с мелким зерном, за счет использования алюминия - обеспечивает допустимые показатели пластичности и вязкости.
Стоит отметить, что Al обладает способностью сильно повышать значение напряженности магнитного поля, которое влияет на характеристики размагничивания ферромагнитного и ферримагнитного веществ, поэтому его применяют в качестве легирующего элемента в магнитотвердых сплавах железа, никеля, кобальта, алюминия.
Негативные свойства
Негативными факторами влияния алюминия на сталь считается:
- снижение показателей текучести стали и вероятность (на машинах непрерывной разливки стали) затягивания сталевыпускного отверстия.
- образование сложных неметаллических включений, при соединении алюминия с кислородом, Al2O3 -типа корунд, который является концентратором напряжений при последующей переработке в метизном производстве.
Т.е. существует вероятность образования оксидов алюминия, которые имеют остроугольную форму и могут быть причиной надрывов (например, при волочении катанки).
Данные факторы могут частично нейтрализоваться добавлением кальциевой проволоки (FeCa).
В заключении
В отличии от углерода, серы, фосфора, алюминий не оказывает такого явного влияния на механические характеристики стали, однако содержание алюминия менее определенного уровня ведет к повышению физических и механических свойств, и в тоже время, если алюминия менее 0,002 % - свойства ухудшаются. При содержании в легированной алюминием стали 0,02-0,7% - подавляется процесс старения стали.
Подведя итоги всего сказанного, отметим, что главные свойства Al:
- хорошее раскисление стали;
- нейтрализация вредного влияния фосфора;
- повышение ударной вязкости стали.
Содержание алюминия менее определенного уровня ведет к повышению физических и механических свойств, и в тоже время, если алюминия менее 0,002 % - свойства ухудшаются.
Опубликовано: 05.02.2016
Поделиться:
