15 Elemen Baki Dalam Keluli

Masalah unsur sisa dalam keluli adalah salah satu masalah penting yang dihadapi oleh metalurgi 

industri. Semasa proses pembuatan keluli, bahan mentah pembuatan keluli (termasuk besi cair, keluli sekerap 

dan ferroalloy, dsb.) akan membawa sejumlah besar unsur kekotoran ke dalam relau pembuatan keluli. Beberapa 

unsur-unsur kekotoran boleh dikeluarkan, tetapi beberapa unsur kekotoran akan kekal dalam keluli. 

Bahagian kekotoran ini (elemen aloi yang tidak ditambah dengan sengaja) secara kolektif dirujuk sebagai baki 

elemen.

Unsur-unsur sisa ini adalah salah satu faktor utama ketidakstabilan kualiti keluli. Baki tertentu 

unsur-unsur terdedah kepada pengasingan dan walaupun pada tahap yang rendah boleh memberi kesan negatif yang kuat pada keluli 

harta benda.

Seperti titanium sisa dalam keluli galas adalah kes biasa. Ti mudah bertindak balas dengan N untuk menghasilkan 

kemasukan kekerasan tinggi, yang sangat mempengaruhi hayat perkhidmatan keluli galas.

1. Pengelasan unsur baki

Unsur-unsur sisa yang diketahui dalam keluli dibahagikan kepada tiga kategori mengikut potensi pengoksidaan mereka, 

seperti yang ditunjukkan dalam jadual berikut. Ia ditunjukkan sebagai pengekalan lengkap, pengekalan separa dan minimum 

pengekalan dalam proses pembuatan keluli.

Dalam jadual di atas, potensi pengoksidaan jenis unsur pertama adalah lebih rendah daripada besi, dan 

mereka tidak mengambil bahagian dalam tindak balas pengoksidaan semasa pembuatan keluli, dan hampir kesemuanya 

akhirnya terkumpul dalam produk keluli.

Potensi pengoksidaan jenis kedua unsur sisa adalah hampir dengan besi. Semasa 

proses meniup pembuatan keluli, hanya sebahagian yang teroksida dan dikeluarkan, dan tahap penyingkiran adalah 

berkaitan dengan ciri-ciri unsur itu sendiri.

Potensi pengoksidaan unsur jenis ketiga adalah lebih tinggi daripada besi. Semasa tiupan 

proses keluli cair, mereka mula-mula teroksida ke dalam sanga untuk dibuang, dan hanya sebahagian kecil daripadanyamemasuki produk.

Oleh itu, masalah unsur sisa dalam keluli sebenarnya hanya 15 unsur yang terkandung dalam yang pertama 

dan kategori kedua. Antaranya, 8 jenis elemen adalah elemen terpelihara sepenuhnya, dan 7 jenis 

unsur adalah unsur terpelihara sebahagiannya.

2. Sumber unsur sisa dalam keluli

negara saya ialah sebuah negara yang mempunyai banyak bijih besi simbiotik, termasuk V, Ti, P, As, Sn, Sb, Re (nadir bumi 

unsur), dsb., yang dibawa ke dalam keluli semasa peleburan.

Sebagai tambahan kepada unsur-unsur sisa yang dibawa ke dalam besi cair oleh bijih besi primer, sumber terbesar 

unsur-unsur sisa dalam keluli cair adalah keluli sekerap, yang terutamanya dibahagikan kepada:

(1) Keluli aloi dalam keluli sekerap. Pada masa ini, tiada teknologi kos efektif untuk kilang keluli untuk menyusun aloi 

keluli dan keluli karbon biasa, dan beberapa keluli aloi sederhana dan tinggi mengandungi pelbagai jenis aloi 

elemen. Dalam kitar semula keluli, unsur mengaloi ini akan memasuki keluli sebagai unsur sisa;

(2) Salutan permukaan atau penyaduran dalam keluli sekerap. Yang paling bermasalah ialah tinplate, yang memasuki sekerap 

kitaran keluli sebagai kotak tin. Salutan lain termasuk tembaga, nikel, dan kromium, dsb.; kepingan tergalvani adalah 

juga digunakan secara meluas, tetapi zink pada dasarnya boleh dikeluarkan dalam pembuatan keluli tanpa pertimbangan;

(3) Logam bukan ferus yang dibalut dengan bahan mentah keluli sekerap. Perkara yang paling penting ialah kereta

 keluli sekerap, yang mengandungi beberapa motor mikro, dan kekotoran utama ialah tembaga.

Di pasaran, tembaga mempunyai kandungan unsur yang paling banyak, dan tembaga terutamanya dimasukkan ke dalam 

relau pembuatan keluli daripada keluli sekerap kereta. Dianggarkan purata kandungan tembaga dalam 

sekerap keluli bercampur dalam kilang keluli adalah kira-kira 0.3%, dan kandungan khusus bergantung pada sumber dan 

bahagian keluli aloi.

Sisa Sb dan As dalam keluli terutamanya berasal dari bijih besi primer. Apabila besi buruk yang mengandungi ini 

kekotoran memasuki kitar semula, ia boleh dicairkan, tetapi jumlah baki akan terkumpul secara beransur-ansur dalam 

keluli.

H dan N dalam keluli terutamanya berasal dari suasana bengkel semasa pembuatan keluli, dan mereka 

kandungan terutamanya bergantung kepada komposisi gred keluli yang berbeza dan proses pembuatan keluli.

3. Pengasingan unsur-unsur baki dalam keluli

Banyak unsur sisa wujud dan berfungsi dalam bentuk pengasingan dalam keluli. Kebanyakan elemen sisa 

mempunyai keupayaan pengasingan yang kuat dalam keluli; proses pengasingan unsur ini boleh berlaku bukan sahaja dalam 

proses pemejalan keluli cair, tetapi juga dalam transformasi fasa pepejal berikutnya, tetapi ia

 mengambil masa yang lama untuk difusi.

Unsur terasing utama dalam bahagian riser jongkong ialah S, P, dan C, diikuti oleh Sb, N, As, H, 

dan unsur Sn. Selepas pengasingan membentuk kemasukan, kekerasan bahagian bahan ini juga 

lebih tinggi daripada bahagian jongkong yang lain.

Berbanding dengan pengasingan pemejalan, elemen sisa akan menghasilkan pengasingan sempadan butiran 

semasa perubahan fasa pepejal atau pemanasan. Sebagai contoh, jenis kedua kerapuhan baran 

keluli terutamanya disebabkan oleh pengasingan sempadan butiran P, Sn, As dan Sb.

4. Penerangan ringkas tentang peranan elemen sisa

① 8 jenis elemen terpelihara sepenuhnya

Ni, Co, W, Mo boleh meningkatkan kebolehkerasan keluli dan merupakan unsur berfaedah;

Di satu pihak, Cu boleh menyebabkan kerosakan tembaga semasa pemprosesan haba suhu tinggi 

keluli, tetapi sebaliknya, ia boleh meningkatkan keupayaan keluli untuk menahan kakisan atmosfera;

Unsur sisa Sn, As, dan Sb adalah unsur berbahaya, yang bukan sahaja menguatkan kerapuhan kuprum

 dalam keluli, tetapi yang lebih penting, ia akan menyebabkan jenis kedua kerapuhan sabar keluli aloi;

Sn ialah salah satu unsur sisa yang sangat berbahaya dalam keluli, dan Sn akan mengurangkan dengan ketara 

sifat mekanikal suhu tinggi keluli dan aloi.

② 7 elemen terpelihara separa

C, Mn, S, P ialah elemen kawalan konvensional;

Cr boleh meningkatkan rintangan pengoksidaan keluli, meningkatkan rintangan kakisan dan kebolehkerasan 

keluli, tetapi juga meningkatkan sifat rapuh keluli;

N berfaedah untuk mengawal saiz butiran austenit, tetapi pada masa yang sama ia juga akan menyebabkan ketegangan 

penuaan keluli;

H dalam keluli ialah unsur yang berbahaya dan tidak membantu, yang boleh menyebabkan bintik putih, rekahan pada aloi rendahkeluli berkekuatan tinggi, dsb.