15 elementos residuales en acero

El problema de los elementos residuales en el acero es uno de los problemas importantes que enfrenta la industria metalúrgica. 

industria. Durante el proceso de fabricación de acero, las materias primas siderúrgicas (incluido el hierro fundido, la chatarra de acero 

y ferroaleaciones, etc.) traerán una gran cantidad de elementos de impureza al horno de fabricación de acero. Alguno 

de los elementos de impureza se pueden eliminar, pero algunos de los elementos de impureza permanecerán en el acero. 

Esta parte de las impurezas (elementos de aleación no agregados intencionalmente) se denominan colectivamente como residuos. 

elementos.

Estos elementos residuales son uno de los principales factores de inestabilidad de la calidad del acero. Ciertos residuos 

los elementos son propensos a la segregación e incluso en niveles bajos pueden tener un fuerte efecto negativo en el acero 

propiedades.

Por ejemplo, el titanio residual en acero para rodamientos es un caso típico. Ti es fácil de reaccionar con N para producir 

inclusiones de alta dureza, lo que afecta en gran medida la vida útil del acero para rodamientos.

1. Clasificación de elementos residuales

Los elementos residuales conocidos en el acero se dividen en tres categorías según su potencial de oxidación, 

como se muestra en la siguiente tabla. Se muestran como retención completa, retención parcial y mínima. 

retención en el proceso de fabricación de acero.

En la tabla anterior, el potencial de oxidación del primer tipo de elementos es menor que el del hierro, y 

no participan en la reacción de oxidación durante la fabricación del acero, y casi todos ellos son 

eventualmente acumulado en productos de acero.

El potencial de oxidación del segundo tipo de elementos residuales es cercano al del hierro. Durante el 

proceso de soplado de fabricación de acero, solo una parte se oxida y se elimina, y el grado de eliminación es 

relacionados con las características de los propios elementos.

El potencial de oxidación del tercer tipo de elementos es superior al del hierro. Durante el soplado 

proceso de acero fundido, primero se oxidan en la escoria para su eliminación, y sólo una pequeña parte de ellosentra en el producto.

Por lo tanto, el problema de los elementos residuales en el acero es en realidad solo 15 elementos contenidos en el primer 

y segundas categorías. Entre ellos, 8 tipos de elementos son elementos totalmente reservados y 7 tipos de 

Los elementos son elementos parcialmente reservados.

2. La fuente de elementos residuales en el acero

mi país es un país con muchos minerales de hierro simbióticos, que incluyen V, Ti, P, As, Sn, Sb, Re (tierras raras 

elementos), etc., que se introducen en el acero durante la fundición.

Además de los elementos residuales incorporados al hierro fundido por el mineral de hierro primario, la mayor fuente de 

elementos residuales en el acero fundido es la chatarra de acero, que se divide principalmente en:

(1) Acero aleado en chatarra de acero. En la actualidad, no existe una tecnología rentable para que las acerías clasifiquen las aleaciones 

Acero y acero al carbono ordinario, y algunos aceros de aleación media y alta contienen una amplia variedad de aleaciones 

elementos. En el reciclaje del acero, estos elementos de aleación ingresarán al acero como elementos residuales;

(2) Recubrimiento superficial o enchapado en chatarra de acero. La más problemática es la hojalata, que entra en la chatarra 

ciclo de acero como una caja de latas. Otros revestimientos incluyen cobre, níquel y cromo, etc.; las láminas galvanizadas son 

también se usa ampliamente, pero el zinc se puede eliminar básicamente en la fabricación de acero sin consideración;

(3) Metales no ferrosos envueltos en materias primas de chatarra de acero. Lo más importante es el automóvil.

 chatarra de acero, que contiene algunos micromotores, y la principal impureza es el cobre.

En el mercado, el cobre tiene el mayor contenido de elementos residuales, y el cobre se ingresa principalmente en 

hornos siderúrgicos a partir de chatarra de automóviles. Se estima que el contenido promedio de cobre en 

La chatarra de acero mixto en las acerías es de aproximadamente 0,3%, y el contenido específico depende de la fuente y 

proporción de acero aleado.

El Sb y el As residuales en el acero provienen principalmente del mineral de hierro primario. Cuando la chatarra de acero que contiene estos 

Las impurezas ingresan al reciclaje, se pueden diluir, pero la cantidad residual se acumulará gradualmente en 

acero.

El H y N en el acero provienen principalmente de la atmósfera del taller durante la fabricación del acero, y su 

el contenido depende principalmente de la composición de los diferentes grados de acero y del proceso de fabricación del acero.

3. Segregación de elementos residuales en acero

Muchos elementos residuales existen y funcionan en forma de segregación en el acero. La mayoría de los elementos residuales 

tener una fuerte capacidad de segregación en acero; el proceso de segregación de este elemento puede ocurrir no sólo en 

el proceso de solidificación del acero fundido, pero también en la posterior transformación en fase sólida, pero

 tarda mucho tiempo en difundirse.

Los principales elementos segregados en la parte ascendente del lingote son S, P y C, seguidos de Sb, N, As, H, 

y elementos Sn. Después de que la segregación forma inclusiones, la dureza de esta parte del material también es 

mayor que la de otras partes del lingote.

En comparación con la segregación por solidificación, los elementos residuales producirán una segregación por límites de grano 

durante la transformación en fase sólida o el calentamiento. Por ejemplo, el segundo tipo de fragilidad del temperamento de 

El acero es causado principalmente por la segregación de límites de grano de P, Sn, As y Sb.

4. Breve descripción del papel de los elementos residuales

① 8 tipos de elementos completamente reservados

Ni, Co, W, Mo pueden mejorar la templabilidad del acero y son elementos beneficiosos;

Por un lado, el Cu puede causar la fragilización del cobre durante el procesamiento térmico a alta temperatura de 

acero, pero por otro lado, puede mejorar la capacidad del acero para resistir la corrosión atmosférica;

Los elementos residuales Sn, As y Sb son elementos nocivos que no solo fortalecen la fragilidad del cobre

 en acero, pero lo que es más importante, causará el segundo tipo de fragilidad por temple del acero aleado;

Sn es uno de los elementos residuales extremadamente dañinos en el acero, y Sn reducirá en gran medida la 

propiedades mecánicas a alta temperatura del acero y las aleaciones.

② 7 elementos parcialmente reservados

C, Mn, S, P son elementos de control convencionales;

Cr puede mejorar la resistencia a la oxidación del acero, aumentar la resistencia a la corrosión y la templabilidad de 

acero, pero también aumenta la fragilidad del acero;

N es beneficioso para controlar el tamaño de grano de la austenita, pero al mismo tiempo también causará la deformación. 

envejecimiento del acero;

H en acero es un elemento dañino e inútil, que puede causar manchas blancas, grietas en aleaciones bajasacero de alta resistencia, etc