简答题

炼钢为什么要脱硫,对钢中硫含量有什么要求?

正确答案

硫主要来自原料,对绝大多数钢种来讲硫是有害元素。所以脱硫是炼钢的基本任务之一。
硫在钢中是以FeS形式存在。硫会造成钢的“热脆”性。FeS熔点为1193℃,而Fe与FeS组成的共晶体,其熔点只有985℃。液态Fe与FeS可以无限互溶,但FeS在固态铁的溶解度很小,仅为0.015%~0.020%。所以当钢的硫含量超过0.020%时,钢水在冷却凝固过程中由于偏析,Fe-FeS以低熔点的共晶体呈网状分布于晶界处;钢的热加工温度在1150~1200℃,在此温度下晶界处共晶体已熔化,当钢受压后造成晶界的破裂,这就是钢的“热脆”性。钢中氧含量较高时,FeO与FeS形成的共晶体熔点更低,只有940℃,更加剧了钢的“热脆”现象。
除此之外,硫还会明显地降低钢的焊接性能,引起高温龟裂,并在金属焊缝中产生许多气孔和疏松,从而降低焊缝的强度。当硫含量超过0.06%时,显著恶化了钢的耐腐蚀性。对于工业纯铁和硅钢来说,随着钢中S含量的提高磁滞损失增加,影响钢的电磁性能。同时连铸坯(或钢锭)凝固结构中硫的偏析也最为严重。
基于硫对钢的上述危害,不同钢种对硫含量有着严格规定,例如:非合金钢中普通质量级钢w[s]≤0.045%,优质级钢w[S]≤0.035%,特殊质量级钢w[S]≤O.025%。为了提高钢的质量和满足连铸工艺的要求,钢水中的硫含量要比规格规定低得多,有的要求w[S]<0.005%,甚至更低。
但是,对于有些钢种,硫是作为合金元素加入的。例如含硫易切削钢,要求w[S]=O.08%~O.20%,甚至高达0.30%。

答案解析

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