Diagrame de Stabilitate a Macroincluziunilor

Incluziunile oxidice din otel au doua surse majore:

I. Reactiile chimice

II. Emulsionarea

Incluziunile oxidice prezinta o reactie a otelului lichid la materialele care sunt

adaugate ca elemente de aliere.

Incluziunile emulsionate sunt datorate fortelor de interactiune dintre doua lichide

sau dintre un lichid si un solid si au tendinta sa devina mai mari decat incluziunile naturale aflate in otelul lichid. Dandu-le un timp suficient, din punct de vedere termodinamic, cele mai stabile incluziuni vor deveni incluziuni naturale ale sistemului.

In capitolul “Incluziuni stabile termodinamic” vom analiza oteluri dezoxidate cu

mangan, siliciu, Al si Ca.

DEZOXIDAREA CU Si si Mn

Urmatoarele reactii au loc la adaugarea Si si Mn in otelul lichid

[Si] + 2 [O] = SiO2 (1)

[Mn] + [O] = MnO (2)

Produsul de dezoxidare va fi, fie silicat de mangan topit, fie silica solida depizand

de cantitatea de element adaugat.

Reactia generala pentru dezoxidarea cu Si si Mn este data de :

[Si] + 2 (MnO) = 2[Mn] + (SiO2) (3)

log K = ( ) + 1,27 (4)

Starea de echilibru pentru dezoxidarea cu SiMn a fost calculata de

TURKDOGAN folosind energia libera a reactiei de mai sus, datele termodinamice ale Si si Mn in otel si activitatile MnO si SiO2 in silicati topiti.

Datele sunt prezentate in figurile nr.1 si nr.1b.

Figura 1: Relatiile de echilibru pentru dezoxidarea otelului cu Si si Mn la 16000C.

Concentratiile de Si si Mn sunt in general stabilite astfel incat produsii de

dezoxidare sa fie doar silicat de mangan lichid in scopul de a preveni incarcarea duzelor sau a orificiului de turnare.

Otelurile semicalmate sunt de asemenea obtinute prin dezoxidarea otelului in

oala de evacuare prin administrarea unei mici cantitati de Al impreuna cu FeSiMn sau a combinatiei de FeSi si FeMn.

In acest caz produsul de dezoxidare este alumino - silicatul de mangan.

Pentru produsul de dezoxidare MnO - Al2O3 - SiO2 saturat cu Al2O3, activitatile

silicei (SiO2) sunt: 0,27 la 16500C ; 0,17 la 15500C si 0,12 la 15000C.

Folosind aceste date si ecuatia (1), se pot calcula echilibrele de dezoxidare pentru otelurile calmate cu Al / Si / Mn. Rezultatele sunt aratate in figura nr 2 si sunt comparate cu dezoxidarea Si / Mn.