Sa menționat mai sus că tehnice, a devenit impurități inevitabile sunt prezente, care sunt considerate ca fiind normale în cazul în care numărul lor nu depășește limitele menționate mai sus.
Peste acest interval efectul acestor impurități asupra calității oțelului devine mai evident și să fie în cele mai mici oțelurile (non-critice), sau în cazuri speciale în care este necesar, din oțel pentru a da proprietăți speciale prin creșterea conținutului oricărui element (aceste cazuri, formarea de oteluri aliate sau speciale) .
Indiferent de cantitatea de impurități poate avea loc în oțel, ar trebui să fie întotdeauna conștienți de prezența lor, în plus față de fier și carbon, și să știți despre impactul lor, așa cum este, uneori, reflectată în structura și proprietățile oțelului.
Cu privire la efectul asupra structurii oțelurilor, aceste impurități pot fi împărțite în două clase:
1) impurități care se disting în microstructură (vizibile sub microscop), S și O.
2) impuritățile nu pot fi distinse la microscop, -P, S, Mn. Această diviziune se bazează pe faptul că sulful și oxigenul sunt aproape complet insolubil în fier solid și pentru a forma compuși chimici cu metale sunt alocate în ea ca incluziuni sesizabile la microscop.
Fosfor, siliciu și mangan, în schimb, poate fi dizolvat și în fier solid într-o cantitate mult mai mare decât lor, de obicei din oțel: cu toate acestea, fiind prezente ca impurități în cantități mici, acestea sunt în soluție solidă cu fier și nu poate fi microscopică distinge , cu excepția cazului în care sunt conectați la S și O sub formă de incluziuni nemetalice.
Pentru a vedea modul în care aceste elemente primesi - solubil în fier solidă și modul în care acestea se referă la fier, este necesar să se ia în considerare diagrama de stare formată de către fiecare dintre aceste elemente cu fier. Aceste diagrame sunt prezentate în anexa II (diagramele 1-5). Vedem că în figura 1, aproape nici o regiune existență a soluției solide Fe - S, ca în Figura 2 (Fe - O) regiune a soluției solide este neglijabilă (0,05%).
În celelalte trei diagrame, aceste zone sunt semnificative. În sistemul Fe-P, soluția solidă este distribuită până la 1,2% Fe »Si-Si» »» 14% Si
»» Fe-Mp »» »» 47% Mn
Astfel, în ultimele trei cazuri, impuritățile P, Si și Mn conținute de obicei în fracțiuni de procent din oțeluri nu ating limitele menționate anterior de saturație a soluțiilor solide și, evident, va fi dizolvat în fier, adică. Atomii E. sunt lor sunt distribuite în zăbrele de fier între atomii celui din urmă. Într-un astfel de caz, sub microscop, prezența acestor impurități nu poate fi observată.
Singurul ce poate afecta prezența în structura boabelor de fier - la o segregare intercristalină mai mare sau mai mică. Această segregare, așa cum sa spus, se manifestă în diferite concentrații de soluție solidă în porțiunile interioare și exterioare ale cerealelor și corodare conferă structură tipică dendritică.
Segregarea se manifestă mai puternic, cu atât mai mare intervalul de temperatură de la început până la sfârșit solidificarea aliajului, și, prin urmare, structura dendritică a soluției solide este cu atât mai clar cu cât intervalul de temperatură menționat de la început până la sfârșit de întărire.
În aliajele de fosfor cu fier în formarea soluției lor solide, intervalul de întărire este foarte mare. Acest lucru poate fi văzut cu ușurință prin analizarea diagramei 3 (apendicele II) și în special prin compararea cu diagramele 4 și 5, în care intervalele de temperatură de solidificare sunt mici.
În consecință, fosfor din fier (și oțel) ar trebui să provoace separarea de faze puternică și să promoveze formarea unei structuri dendritic pronunțată, o Si și Mn nu trebuie să prezinte acest lucru în mare măsură.
Într-adevăr, se stabilește că P este o impuritate care elimină puternic și că Si și Mn nu sunt complet eliminați deloc. În prezența fosforului prin gravura specială, 1 este prezentată foarte clar o structură tipică dendritică a unei soluții solide de fier-fosfor.
Apariția unei astfel de structuri după această gravare servește ca indicator al prezenței fosforului, însă incluziunile de fosfor nu sunt vizibile aici. Inclinări nemetalice. Nu a fost obținut pentru sulf și oxigen: ambele elemente sunt vizibile la microscop, dar nu în formă pură (ca elemente O S și), și sub forma compusului lor chimic cu fier - sulfură de fier (FeS) și oxid feros (FeO), o și, de asemenea, parțial în combinație cu alte impurități, în special cu Mn sub formă de sulfură manganică (MnS) și oxid de mangan (MnO).
Acești compuși chimici, cum ar fi de sulf (FES și MNS), numite sulfurilor și oxigen (FeO, MnO) numite oxizi sau oxizi aproape complet insolubil în fier solid și să stea în ea sau sub formă de eutectic sau mai frecvent, forma de incluziuni separate de forme și forme diferite.
Ele sunt caracterizate în primul rând faptul că, în contrast cu perlitul pot fi vizibile pe secțiunea subțire lustruit, fără nici o gravură, deoarece acestea sunt tot corpul non-metalic, astfel de zgură este motivul pentru care sunt numite incluziuni nemetalice sau zgură.
Un exemplu de incluziuni nemetalice pe secțiuni nefolosite este prezentat în Fig. 99. Aici apar aspect de urme de culoare gri sau verzui pe câmpul luminos (strălucitor) al suprafeței lustruite a secțiunii.
Cu toate acestea, forma incluziunilor nemetalice poate fi variată. Uneori ele sunt aranjate sub formă de plăci sau carcase alungite în jurul granulelor metalului, așa cum se arată
După gravarea obișnuită (acidul azotic slab), acestea rămân neschimbate, dar nu vor mai fi atât de clar de văzut, deoarece împreună cu ele vor fi prezente și zone perletice.
Dar chiar și pe incluziunile decapate cu secțiune subțire de non-metalice pot fi distinse cu ușurință de perlit prin tonul lor non-metalic caracteristic (gri-verde), și parțial în formă, în cazul în care aceste incluziuni au o formă rotunjită, pentru cea mai mare parte observate.
Culoarea lor poate avea o varietate de nuanțe, până la negrul perfect. Aceste nuanțe determină de multe ori ce fel de includere este disponibilă. Cu toate acestea, această judecată nu este pe deplin fiabilă și este destul de dificil să se determine compoziția includerii în forma sa sub microscop. Cu privire la metodele de determinare a naturii incluziunilor sub microscop, consultați ghidurile practice pentru metalografie.
Pentru incluziunile nemetalice, pe lângă sulfuri și oxizi, este necesar să se includă zguri; ele sunt adesea încurcate în metal în timpul topirii și turnării. Zgurile sunt în mod inerent complex compus (silicat, acid fosforic, etc.), Anexând o combinație de oxizi metalici (Fe, Mn, A1 și altele.) Și elemente nemetalice (Si, P și colab.).
Ei, uneori, au propria lor structură, dar este adesea destul de aceeași culoare și nu diferă de cele ale sulfurilor și oxizi, precum și în ceea ce privește structura lor, putem spune același lucru aplicat sulfati și oxizi.
Astfel, efectul impurităților asupra structurii oțelului afectează în principal în faptul că, sub un microscop, împreună cu o ferită și perlită (cementita sau) detectate pe sau filme, care sunt, de preferință, sulf și oxigen compuși și compoziția zgurii uneori complexe.