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金属锰锭在炼钢中的应用
2020-01-08 324
锰锭在炼钢中的主要作用是脱氧、脱硫和合金元素。
(1)用作脱氧剂
为了在炼钢过程中提高钢的质量,有必要从铁水中除去碳、硫和其他有害杂质。较简单的过程是氧化。然而,一些铁和杂质元素一起被氧化生成氧化亚铁。氧化亚铁在钢水中的溶解度增加了钢水中的氧含量。氧含量的增加将对钢的性能产生不利影响。因此,钢对氧含量有严格的要求,一般不超过0.02%,甚至更严格。因此,炼钢过程中要除去多余的氧气。锰是一种活性好的金属,其化学性质比铁更活泼。在钢水中加入锰时,锰会与氧化亚铁反应,形成不溶于钢水的氧化渣,氧化渣漂浮在钢水液面上,降低钢中的氧含量。
虽然钢液中锰的脱氧能力低于其他元素(如钙、铝、硅),但由于其易于生产、价格相对较低,仍受到钢铁企业的欢迎。特别是对于沸腾钢,锰铁合金脱氧是一种理想的脱氧剂。因为锰的脱氧能力很弱,所以它可以调节钢中的氧含量,而不会除去太多的氧而沸腾。同时,锰的存在还可以增强硅和铝的脱氧能力,因为脱氧产物MnO和其他氧化物(如Si02)可以形成低熔点化合物,这有利于从钢水中排除。
(2)用作脱硫剂
硫以硫化铁的形式存在于钢水中。钢中硫含量高容易产生热脆化,降低钢的机械性能。因此,炼钢过程中要控制硫含量。锰和硫的结合力大于铁和硫的结合力。加入锰合金后,高熔点硫化锰容易与钢液中的锰一起生成并转化为渣,从而降低钢中的硫含量,提高钢的可锻性和可轧性。
(3)作为合金元素
锰能够强化铁素体和细化珠光体,提高钢的强度、淬透性、硬度和耐磨性,因此可以成为各种钢的重要合金元素。例如,如果在低合金钢中加入0.8%-1.7%的锰,钢的强度可以比普通碳钢提高20%-30%。
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