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半镇静钢(Semi Killed steel)

脱氧程度较镇静钢弱,但比沸腾钢强的碳素钢。钢水在浇注前的氧含量接近或稍高于与碳氧平衡时的氧含量。当其凝固时,一般只排出少量的气体,在模内进行短时间的微弱沸腾。这种钢锭中气泡的体积与钢液的冷凝收缩大致相等,为此也称为%26ldquo;平衡钢%26rdquo;。实际上,现代半镇静钢的发展已超出其原有含义,凡切头率比镇静钢钢锭低,偏析较沸腾钢钢锭少,介于二者之间的各种钢锭,都可认为是半镇静钢,如外沸内镇钢锭等(图1、图2)。

半镇静钢钢锭的结构,有激冷带、柱状晶带和锭心等轴晶带。但由于脱氧程度、气体放出量的多少、位置和时间的不同,形成在钢锭内部的气孔大小和分布均不相同的结构。见图1。

在正常脱氧情况下,排出气体量使钢锭内生成的气泡基本抵消了钢液的冷凝收缩。其下部结构比较致密,没有蜂窝气泡,而上部有可能产生短小的蜂窝气绝热板坚壳带半镇静钢芯坚壳带半镇静钢芯图2外沸内镇、外沸内半镇钢锭结构泡。在其头部中心,存在气泡疏松。整个钢锭似乎下部具有镇静钢钢锭特点,上部则具有沸腾钢钢锭的一些特征(图3b和3c)。脱氧不足时,放出气体稍多,气泡接近钢锭侧面和上表面,蜂窝气泡甚至布满整个高度,并在头部有大量集中的气泡(图3a);而脱氧过度时,放出气体很少,将产生缩孔,实质上成为镇静钢的结构(图3d)。

半镇静钢在浇注过程中沸腾微弱,注完沸腾很快停止。因此其偏析比沸腾钢钢锭少得多,但比镇静钢钢锭大。

用半镇静钢代替镇静钢,由于切头减少,故可提高成坯率,并可节约脱氧剂。用它代替沸腾钢,由于偏析较少和轧制废品减少,成材率可接近沸腾钢而钢材性能却优于沸腾钢。半镇静钢对碳含量与锰含量无严格限制,还允许含有一定量的合金元素,因而钢种多。因其具有上述优点,半镇静钢在生产和使用上得到迅速发展。世界各主要产钢国家的半镇静钢产量已占总钢产量的10%~30%,用它大批生产普通碳素钢和普通低合金钢,广泛应用于建筑、机械、石油、化工、造船等部门。生产半镇静钢时,钢水氧含量需稳定控制在很窄的范围内,脱氧程度要求很严,故不易掌握。半镇静钢的偏析程度较镇静钢重。同时由于用硅脱氧,硅酸盐生成物不易自钢中很好排除,会降低钢材横向冲击性能和塑性,因此半镇静钢不适合于重要零件用。





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