在鋼的冶煉﹑出鋼和澆注過程中，鋼液同耐火材料和爐渣相接觸，爐渣被卷入鋼液中（特別是出鋼時），它的顆�；烊脘撘褐校@些情況都是難于避免的�；烊脘撘褐械哪突鸩牧虾蜖t渣顆粒通過與鋼液起化學(xué)反應(yīng)不斷在成分和結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化。這些顆粒，不論是剛剛被機械的帶入鋼液中的，還是經(jīng)歷了相應(yīng)變化的，一旦被滯留到鋼錠或鑄件中，就變成了鋼中的夾雜物，這樣的夾雜物叫外來夾雜物。
當(dāng)某種元素在固相中的溶解度非常小，同時該元素又能同鋼中的其他元素形成化合物時，則這個元素即使在鋼液中的含量不大，在鋼液凝固過程中也會從鋼液中脫溶出來變成化合物并保留在固態(tài)鋼中。
氧和硫?qū)儆谶@種元素，它們幾乎全部成為氧化物﹑硫化物﹑硅酸鹽等。這些化合物稱為內(nèi)生夾雜物。內(nèi)生夾雜物主要來自脫氧后在澆注和凝固過程中所形成的夾雜物顆粒，這些顆粒沒有來得及上浮到鋼液的自由表面而被滯留在鋼錠中。
1)氧化物：常見的有氧化鋁，是用鋁脫氧時產(chǎn)生的細小難溶、高硬度的脆性夾雜物。它在熱加工過程中被碎化，然后沿加工方向?qū)⑿☆w粒呈帶狀分布，有時幾條帶并列。這些條帶狀氧化物使鋼的疲勞強度顯著降低。
2)硫化物：在高溫下具有較高的塑性，熱加工時可以隨著變形而延伸。常見的有硫化亞鐵、硫化錳等，硫化物使鋼材的橫向性能顯著降低。
3)硅酸鹽：在高溫下具有較高的塑性，熱加工時可以沿著加工方向延伸，外形粗糙，呈現(xiàn)紡錘形狀。多為復(fù)合性夾雜物。
4)氮化物：它具有較高的熔點和硬度，在熱加工過程中不變形，在顯微鏡下多呈現(xiàn)方形或者規(guī)則的幾何形狀。
5)點狀不變形夾雜物：它經(jīng)過熱加工后仍然保持較規(guī)則的圓形或者橢圓形。
在軋制，鍛造或熱處理時，每次加熱都為夾雜物和鋼基體之間以及夾雜物內(nèi)部各相之間趨近平衡提供了機會。所以室溫下所觀察到的夾雜物，實際上是經(jīng)過了一系列復(fù)雜變化以后的結(jié)果。無論哪種冶煉方法煉出的鋼種，總含有或多或少的夾雜物，一般非金屬夾雜物對鋼產(chǎn)生的有害影響主要有以下幾方面：
1)冷加工和熱處理時，由于夾雜物破壞了鋼組織的連續(xù)性，一旦鋼材受拉應(yīng)力或切應(yīng)力作用，沿夾雜物分布方向就易破裂。通常，硫化物造成熱脆，而磷化物則造成冷脆。
2)夾雜物降低鋼的力學(xué)性能，尤其是降低其橫向力學(xué)性能，使Re.Z，A，AKU值和疲勞強度下降。
3)夾雜物降低鋼的耐磨性和耐蝕性能，并導(dǎo)致形成帶狀組織。此外，對一些物理性能，如電阻、磁性、膨脹系數(shù)等，也產(chǎn)生很大影響。
4)在熱處理中，由于夾雜物的膨脹系數(shù)與基體有著差異，所以易造成應(yīng)力集中而在淬火時產(chǎn)生裂紋。 |
