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金属液中夹杂物的偏晶反应及其优化措施

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:夹杂物从金属液中析出,大多属于偏晶反应。在一定条件下,液相L 1中的溶质达过饱和程度而发生偏晶反应:析出非金属夹杂物A m B n和与它平衡的液相有关。低于偏晶温度时,发生偏晶反应:所析出的MnS熔点高,以夹杂物形态存在于金属中。偏晶反应即可产生像MnS、Mn O、SiO2、Al2 O3等难熔的固态夹杂物,也可产生像钢中FeSiO3一类低熔点液态夹杂物。向金属液中加入脱氧剂、变质剂等某些附加物,有利于偏晶反应的进行。

金属液中夹杂物的偏晶反应及其优化措施

夹杂物从金属液中析出,大多属于偏晶反应。现以MnS的析出为例加以说明。图10 18为Mn—MnS状态图铸钢件、铸铁件在结晶过程中,于树枝晶或共晶团之间形成富集的碳、硫、磷、氢、氧、锰、铬等元素。液相中溶质因再分配而逐渐富集。在一定条件(温度,压力等)下,液相L 1中的溶质达过饱和程度而发生偏晶反应:

析出非金属夹杂物A m B n和与它平衡的液相有关。L 1、L 2的浓度差,造成A元素和B元素从L 1相中向L 2相中扩散和转移。L 2浓度升高又打破与新相A m B n之间的平衡,使A m B n不断长大,直到L 1和L 2间的浓度差消失,都变成L 2为止。

为简单明了,设铁合金“液滴”中仅富集了Mn和S两种元素,从图10-18中可见,高于1580℃——偏晶温度时,液滴中存在两种互不相溶的液相L 1和L 2。低于偏晶温度时,发生偏晶反应:(www.xing528.com)

所析出的MnS熔点高(1610℃),以夹杂物形态存在于金属中。

偏晶反应即可产生像MnS、Mn O、SiO2、Al2 O3等难熔的固态夹杂物,也可产生像钢中FeSiO3一类低熔点液态夹杂物。图10-19为Fe—O二元状态图。

向金属液中加入脱氧剂、变质剂等某些附加物,有利于偏晶反应的进行。

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