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Efectos de los elementos comunes en las propiedades del acero
Acero al carbono: El acero con un contenido de carbono inferior al 2,11 % y sin elementos de aleación especialmente añadidos se llama acero al carbono, o simplemente acero al carbono.
May 27,2024
Acero al carbono: El acero con un contenido de carbono inferior al 2,11% y sin elementos de aleación especialmente añadidos se llama acero al carbono, o simplemente acero al carbono.
Efectos de los elementos comunes en las propiedades del acero
Además de los dos elementos principales, hierro y carbono, en el acero al carbono, siempre hay ciertas impurezas en las materias primas para la fabricación del acero, y algunas impurezas también se introducen durante el proceso de fundición, como Si, Mn, P, S, inclusiones no metálicas y gases como oxígeno, nitrógeno, hidrógeno y otros. Estos tienen un cierto impacto en el rendimiento y la calidad del acero.
(1) Manganeso (Mn). El manganeso proviene principalmente de los desoxidantes usados en la fabricación del acero. El manganeso que queda en el acero después de la desoxidación puede disolverse en la ferrita y la cementita, mejorando la resistencia y dureza del acero. Además, el manganeso también forma MnS con el azufre, reduciendo así los efectos nocivos del azufre en el acero. Por lo tanto, el manganeso es un elemento beneficioso en el acero, y su contenido generalmente está entre 0,25% y 0,80%.
(2) Silicio (Si). El silicio es un elemento que permanece en el acero después de la reacción de desoxidación con el desoxidante ferrosilicio en la etapa final de la fabricación del acero. El silicio puede disolverse en la ferrita y tiene un cierto efecto de fortalecimiento en el acero, por lo que el silicio es un elemento beneficioso en el acero. Sin embargo, debido a su bajo contenido, su efecto de fortalecimiento no es muy grande y generalmente debe controlarse entre 0,17% y 0,37%.
(3) Azufre (S). El azufre es un elemento nocivo que se introduce en el acero a través del arrabio y el combustible. Forma un compuesto FeS con el hierro en el acero. El FeS y el hierro forman un eutéctico (Fe+FeS) con un punto de fusión bajo (985°C). Cuando el acero se calienta a 1000-1200°C para laminado o forjado, el eutéctico distribuido a lo largo de los límites de grano se ha fundido, y las conexiones entre los granos se destruyen, causando que el acero se agriete. Este fenómeno se llama fragilidad térmica. Por lo tanto, el azufre es un elemento nocivo en el acero, y su contenido no debe superar el 0,05%.
(4) Fósforo (P). El fósforo es un elemento nocivo que se introduce en el acero a través del arrabio. Parte del fósforo se disuelve en la ferrita para formar una solución sólida, y parte forma un compuesto muy frágil Fe3P durante la cristalización, causando que la plasticidad y tenacidad del acero disminuyan drásticamente a bajas temperaturas (generalmente por debajo de 100°C). Este fenómeno se llama fragilidad en frío. Cuando el contenido de fósforo en el acero alcanza el 0,10%, la fragilidad en frío se vuelve grave. Por lo tanto, el fósforo es un elemento nocivo en el acero. Generalmente, el contenido de fósforo en el acero se limita a menos del 0,04%.
(5) Inclusiones no metálicas. Las inclusiones no metálicas en el acero incluyen óxidos, sulfuros y silicatos. Estas inclusiones se producen por la reacción de fabricación del acero y no pueden eliminarse completamente, o se introducen desde materiales refractarios como escoria, cuerpo del horno y equipo de colada de lingotes. Las inclusiones no metálicas reducen la resistencia y plasticidad del acero, por lo que cuanto menos inclusiones haya, mejor será la calidad del acero.
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