25 (703)

48 Marzena Podrez-Radziszewska, WlodrmierzDudziński

Tlenki

Prawie cały tlen znajdujący się w stali jest związany w postaci wtrąceń tlenkowych o różnym składzie chemicznym. Fazy tlenkowe rzadko są prostymi tlenkami, zwykłe stanowią złożone związki lub mieszaniny tlenków pierwiastków o dużym powinowactwie do tlenu, np.: tlenek żelaza (FeO), tlenek manganu (MnO), tlenek aluminium (AI^Oj), krzemionka (SiO*). Związki te tworzą roztwory stałe (FeO, MnO). Niekiedy spotyka się również tlenki typu CaO, MgO, TiOj.

a)

Rys. 4.2. Łańcuszkowo rozłożone wtrącenia tlenkowe w stali: a) stan nietrawiony, b) stan trawiony

Skład i ilość tych wtrąceń może się zmieniać w szerokim zakresie, zależnie od warunków, w jakich przebiegał wytop. Zależy od ilości i jakości używanych ódtleniaczy, zawartości tlenu w ciekłym metalu i jego temperatury podczas odtleniania.

Wtrącenia tlenkowe są kruche i pod działaniem sił mechanicznych ulegają rozkru-szeniu, układając się najczęściej w postaci łańcuszkowatych pasm złożonych z drobnych cząstek o wymiarach wynoszących od jednego do kilkunastu mikrometrów (rys. 4.2). Widoczne są na szlifie w postaci ciemnych plam o wyraźnych konturach. Zawartość tlenku żelaza i manganu zawsze lepiej jest potwierdzić na próbce wytrawionej, gdyż wokół nich zawsze występuje mniejsze lub większe odwęglenie.

Na podstawie normy PN-64/H-04510 dzieli się wtrącenia tlenkowe na dwa rodzaje: tlenki ułożone punktowo, o kształcie drobnych globularnych ziaren rozmieszczonych równomiernie lub punktowo oraz tlenki ułożone łańcuszkowo złożone z drobnych, globularnych ziaren (najczęściej korundu lub spineli), ułożonych w postaci pojedynczych łańcuszków lub pasmowych zgrupowań, zorientowanych zgodnie z kierunkiem przeróbki plastycznej na gorąco.

Siarczki

Wtrącenia siarczkowe są zazwyczaj roztworami stałymi siarczków manganu i żelaza (FeS, MnS). Występują odrębnie lub tworzą rodzaj powłoki na niektórych wtrąceniach tlenkowych. Siarczki są plastyczne i w przeciwieństwie do tlenków odkształcają się podczas przeróbki plastycznej na gorąco. Charakteryzują się wydłużonym kształtem i kierunkowym ułożeniem w postaci pojedynczych wtrąceń (rys. 4.3) lub pasmowych zgrupowań. Niebieskawo zabarwione ziama siarczków mają kształt nieregularnych wieloboków, często o bardzo ostrych kątach. Wtrącenia tego typu w ciemnym polu widzenia są nieprzezroczyste.

Rys. 4.3. Siarczek manganu w siali. Slan nietrawiony. SEM

Temperatura krzepnięcia siarczków żelaza jest niższa od temperatury krzepnięcia stali, dlatego podczas krystalizacji są one rozmieszczane poza ziarnami, na ich granicach. Takie rozmieszczenie wtrąceń siarczku żelaza wokół ziaren jest szczególnie szkodliwe, ponieważ podczas przeróbki plastycznej na gorąco powstają naderwania i pęknięcia (tzw. kruchość na gorąco), wynikające z nadtapiania otoczek z siarczku