鋼中非金屬夾雜物的危害

夾雜物中元素的不均勻性與化合物的組成問(wèn)題，是鋼中存在夾雜物的主要形式，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有著嚴(yán)重的危害。不同元素的夾雜物及其化合物危害簡(jiǎn)單分類如下：

硫化物的危害

鋼中硫及硫化物，在鋼中屬于夾雜物，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有著嚴(yán)重危害。

由于S與Ni、 Mn，Ti，Zr等元素的親和力遠(yuǎn)大于Fe，故鋼中常見(jiàn)MnS，TiS（含鈦鋼），NiS（高鎳鋼）等硫化物。

由于MnS極易溶解于含Cl離子水中，其主要危害是降低鋼的耐蝕性，特別是降低耐點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕性能。

鋼中硫化物的另一危害是降低了鋼的塑性、韌性和抗疲勞性能。如果鋼中硫化物含量超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn), 在冶煉生產(chǎn)和軋制過(guò)程中將會(huì)造成鑄坯裂紋。

氧化物和硅酸鹽的危害

鋼中O與Ai、Si、Cr、Mn、Fe等元素反應(yīng)，可形成Al2O3 、SiO2 、Cr2O3、MnO、Fe2O3、FeO氧化物和FeO·Cr2O3等復(fù)雜氧化物夾雜。

鋼中氧化物和硅酸鹽的存在，破壞了鋼基體的連續(xù)性并導(dǎo)致了應(yīng)力集中，從而降低了鋼的塑性、韌性和抗疲勞性能。一方面增強(qiáng)鋼的力學(xué)性能的方向性使橫向性能惡化； 另一方面使鋼的切削加工性能下降，而且很難拋光。

一些鋼材的表面的翻皮、結(jié)疤、凹凸不平以及裂紋等缺陷均與鋼中的非金屬夾雜物有關(guān)，其主要是SiO2 ·FeO·Al2O3和鈦的氧化物和氮化物。

氮化物的危害

在含Ti、Nb的鋼中常見(jiàn)的氮化物有TiN、NbN、AlN夾雜物。由于氮化物夾雜硬度高，不易變形，在鋼材中又多成群分布，所以對(duì)鋼的不利影響與SiO2, Al2O3等氧化物夾雜相類似。

氮化物對(duì)鋼的力學(xué)性能的危害, 隨著鋼中氮化物的增加， 鋼的脆性明顯上升。有研究表明，呈幾何狀存在的氮化物是導(dǎo)致一些鋼脆性穿晶斷裂的裂紋源。