硫作為表面活性元素,常以硫化物(Mn、Fe)S的形式在鋼的晶界或異相界面上偏聚,對大多數(shù)鋼的質(zhì)量都會造成極大的危害,嚴(yán)重影響鋼的使用性能。硫?qū)︿撔阅艿挠绊懼饕憩F(xiàn)在以下幾個方面:
(1) 對加工性能的影響:硫?qū)︿撔阅艿淖畲笪:褪且痄摰臒岽嘈?。由Fe-FeS相圖可知,1365℃時,硫在γFe中的溶解度為0.05%,在988℃ (共晶溫度)則降為0.013%。因此,在鋼液冷卻凝固過程中會有部分硫富集在液相中。當(dāng)溫度達到共晶點時形成網(wǎng)狀的膜分布在γFe晶界。而當(dāng)金屬在1000℃以上進行熱加工時,它又會融成液體,并在外力作用下沿金屬晶界滑動而引起金屬的破裂,發(fā)生“熱脆”。
(2) 對力學(xué)性能的影響:硫化物能降低鋼的機械性能,特別是對各向異性的影響,可顯著降低鋼材的橫向機械性能,其中II和IV類及大顆粒夾雜的危害性更大。
(3) 對焊接性能的影響:焊接裂縫有熱裂縫和冷裂縫兩種。熱裂縫與硫含量特別是硫在鋼中的偏析有關(guān)。厚鋼板以T 型等方式焊接時有一種典型的冷裂縫,稱為層狀撕裂。常呈臺階狀,且臺面平行于鋼板表面,這種裂縫是鋼板中的扁平狀MnS 等夾雜大大惡化了板厚方向機械性能的結(jié)果。裂紋實際上是逐漸由一個夾雜向另一個夾雜延伸才最終形成的。
(4) 對腐蝕的影響:鋼在軋制和熱處理過程中,部分束狀MnS夾雜被溶解,以MnS細(xì)粒擴散析出而成為碳鋼、不銹鋼潛在的點蝕產(chǎn)生區(qū)。這些硫化物夾雜發(fā)生陽極溶解,使得不銹鋼表面的保護膜消失引起點蝕進而形成HIC(氫致裂紋)、SSCC(硫化物應(yīng)力腐蝕裂紋)。
——本文摘自論文文獻綜述