三、钢液的沉淀脱氧
沉淀脱氧是将块状的脱氧剂直接加入钢液中,脱氧剂与(FeO)发生沉淀反应而脱氧。沉淀脱氧又称强制脱氧,树脂砂铸造生产流程,沉淀脱氧法脱氧产物的排除,对树脂砂原料的选择,影响脱氧效果。按脱氧产物的形成时间划分,脱氧产物可分为:
一次脱氧产物——在炉内或包内加入脱氧剂后立即形成的脱氧产物;
二次脱氧产物——已脱氧的钢液在其冷却至液相线之前所形成的脱氧产物;
三次脱氧产物——在液相线与固相线之间凝固时所形成的脱氧产物。
这三类脱氧产物统称为内生脱氧产物。
研究表明:一次脱氧产物具有聚集、长大和上浮的有利条件,故绝大部分能排出钢液。二次、三次脱氧产物均不能排出铸件,特别是三次脱氧产物是钢液在凝固过程中产生的,常滞留于枝晶之间,对铸钢质量具有决定性影响。铸钢中所看到的氧化物夹杂,绝大多数是三次脱氧产物。
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2、单元素脱氧剂介绍
⑴ Mn 锰是较弱的脱氧剂,是常用的脱氧剂之一。
⑵ Si 硅是较强的脱氧剂,是常用的脱氧剂之一,其脱氧产物SiO2是高熔点的固体质点,能被钢液所润湿,排出较为困难。感应炉内用硅脱氧时,氧的降低速度是较快的,硅加入后5~10min,氧含量便可降至值。包内用硅脱氧的速度与炉内基本相同。
⑶ Al 铝是的强脱氧剂,感应炉熔炼时加入铝0.1%,铝脱氧后仅在3~4min内,钢中的溶解氧便降至0.01%以下,包内脱氧时,本溪树脂砂,出钢前先将铝加入包内,然后出钢,出钢后2~3min内,钢液中的氧含量便可降至0.02%以下。出钢后由于钢液温度的降低,铝的脱氧能力提高,这样钢液在包内镇静时,钢液中的氧含量仍能缓慢的下降。
⑷ Ca 钙是很强的脱氧剂,树脂砂生产树脂的选择,也是强的脱硫剂,但由于钙的气化而显著降低其脱氧效果。为克服其缺点,必须降低其蒸气压,Si、Al不仅能降低钙的蒸气压,而且还可提高钙的溶解度。用硅钙合金脱氧,还可改善夹杂物的形态成为球状,因而改善钢的性能。此为硅钙合金脱氧的突出优点。
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一、氧对铸钢质量的有害影响
氧对铸钢的有害影响,是由于氧在液态和固态钢中的溶解度相差悬殊而造成的。主要有害影响有:
1、氧是形成铸钢件气孔的原因之一
在钢液凝固过程中,由于氧的溶解度随温度的下降而显著降低,因此,析出的氧便与钢液中的碳发生反应,产生的CO气泡若滞留于钢中便成为气孔。
2、氧促使铸钢热裂的形成
钢液含氧量过高时,会加剧铸钢热裂倾向,原因是FeO与FeS相遇时形成低熔点(940℃)共晶体(FeO·FeS),并以薄膜状分布于晶界上,因而易造成热裂。
3、氧是形成非金属夹杂物的主要元素之一
氧可与多种元素发生氧化反应,形成氧化物夹杂,这些夹杂若滞留于钢中,将降低铸钢的性能。
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