液體鐵中晶粒間的高硫相層在金相顯微鏡下呈線狀
硫對鋼質量的影響
硫能無限溶解在液體鐵中,而在固體鐵中的溶解度卻是有限
的。在鋼凝固時,較后凝固的硫化鐵將在晶界處沂出。鐵和硫化
鐵形成低熔點共晶(熔點988℃)。如果在鐵液中有氧存在,由于
形成了硫氧化物,共晶的熔點更低。
晶粒間的高硫相層(在顯微鏡下呈線狀)在軋制及鍛造前預
熱時發生軟化,使鋼喪失了自己的性能而發生斷裂(紅脆性)。對
于鑄鋼件,紅脆性特別明顯,這是因為在初生晶粒界處富集著硫
化物及硫氧化物之故。如果鋼承受至少一次的熱變形,則由于晶
粒細化,形成了新的變形晶粒,對紅脆性就不那么敏感了。既使
是這樣,我們仍希望鋼中含硫量愈少愈好,這是因為硫對其他的
機械性能也有明顯的影響(特別是沖擊韌性),尤其是對軋壓軸
的橫向性能影響更大。
鋼中含硫高時,常常出現“熱裂”現象,這種缺陷是連續鑄
鋼時常出現的。綜上所述可知,從金屬中除硫是煉鋼工較關心的
一件事。除硫過程常稱之為脫硫。
在金屬中同時存在幾種表面活性雜質,它們都要向表面“奮斗”。
例如鋼水中總會存在一些氧,它也是表面活性的,如果鋼水中含
氧過高(即受到強烈地氧化),則金屬與脫硫劑的接觸面就會被
氧所覆蓋,使脫硫反應受到抑制。若金屬中氧含量低于某一限度
(<O.01%),則吸附的硫將多于吸附的氧,因而脫硫速度及脫
硫程度將明顯提高。