Proces metalurgiczny warunkuje obecność w stali pewnych pierwiastków, określonych jako wtrącenia niemetaliczne. Obecność tych wtrąceń powiązana jest z jakością stali i jest regulowana w zależności od wymaganych własności mechanicznych stali. Ze względu na dodatkowe koszty w przypadku zmniejszania ilości wtrąceń, kompromisowo dobiera się warunki technologiczne do kosztów uzyskania zamierzonej jakości stali. Wpływ wtrąceń ma znane oddziaływanie na osnowę, przez co można określić rodzaj stali do określonych zastosowań.
Wtrącenia tlenków. Tlen występuje w stali w postaci związanej, najczęściej tlenków FeO, SiO2 ,i Al2O3.
Tlen powoduje zmniejszenie wartości prawie wszystkich własności mechanicznych zarówno wytrzymałościowych jak i plastycznych. Prawidłowe prowadzenie procesu metalurgicznego przeciwdziała jego występowaniu w stali.
Siarka rozpuszcza się w żelazie w bardzo małych ilościach. W stali występuje w postaci siarczków manganu MnS o temperaturze topnienia 1620°C lub siarczków żelaza FeS, przechodzących w stan ciekły już poniżej 1000°C. Najbardziej szkodliwe są siarczki niklu tworzące niskotopliwą eutektykę w temperaturze ok. 675°C. Siarczki powodują tzw. Kruchość stali na gorąco, występującą w dwóch zakresach temperatur: a) od 800 do 1000°C, w którym siarczki rozmieszczone zazwyczaj na granicach ziarn (ew. łącznie z tlenkami) powodują pogorszenie plastyczności. b) powyżej 1200°C w którym siarczki przechodzą w stan ciekły, co objawia się utworzeniem warstwy cieczy na granicach ziarn. Siarka wykazuje dużą skłonność do segregacji. Pogarsza również spawalność stali, a także wytrzymałość na zmęczenie i obciążenie dynamiczne. Siarka w ilości 0,15÷0,4% jest celowo wprowadzana do stali automatowych ferrytycznych oraz nierdzewnych ferrytycznych i austenitycznych dla polepszenia skrawalności.
Kryteria oceny stopnia zanieczyszczenia wtrąceniami niemetalicznymi, określa się jako średnia arytmetyczna wskaźnika podawana do pierwszego miejsca po przecinku, z maksymalnie zanieczyszczonych miejsc badanej próbki, oddzielnie dla każdego rodzaju zanieczyszczenia.
TŁ – tlenki ułożone łańcuchowo
TP – tlenki ułożone punktowo
KK – krzemiany kruche
KP – krzemiany punktowe
KN – krzemiany i tlenki nieodkształcalne
S – siarczki
AT – azotki tytanu
AA – azotki aluminium
Tabelka:
Wnioski: Ocena stopnia zanieczyszczenia stali pozwala nam na określenie wpływu wtrąceń niemetalicznych na własności stali i tym samym przydatności jej do konkretnego procesu technologicznego. Badanie to pozwoliło nam na zapoznanie się z różnymi rodzajami wtrąceń , porównania ich między sobą oraz na określenie stopnia wtrąceń według normy, która pozwala na klasyfikację danej partii stali do konkretnego procesu produkcyjnego.