примесей или гетерогенно — на
поверхности ранее существовавших включений или растущих кристаллов стали.
Экзогенные включения представляют собой продукты
разрушения футеровки сталеплавильных агрегатов и сталеразливочных
устройств, а также частицы шихты и шлаков.
По составу неметаллические
включения можно разделить на несколько основных групп: простые оксиды
(FeO, MnO, А1203, TiO, FeO—MnO,
Cr203, MgO, TiÔ2); сложные оксиды —■
включения типа шпинелей с общей формулой МеО • Ме203
(FeO • А1203, MnO •
• А1203, MnO •
Сг203); силикаты (FeO • Si02, MnO •
Si02, 2FeO • ■ Si02); сульфиды (FeS, MnS); нитриды
(AIN, Fe4N, TiN), фосфиды, гидриды.
По структурным признакам
неметаллические включения можно объединить в три основные группы. К первой
группе относятся однофазные частицы, состав которых постоянный и
соответствует формуле любой из перечисленных выше основных групп
включений, например, MnO, А1203, или переменный
(твердые растворы), например, FeO — MnO, (Fe,
Mn)Q-Al203, (Fe, Mn) S. Вторую группу составляют
двух- или многофазные частицы, которые возникают, если включение,
появившееся первым, служит подложкой для кристаллизации новой
неметаллической фазы в виде сплошной или прерывистой оболочки. Например,
двухфазное оксисульфидное включение состоит из оксидной фазы
А1203 и сульфидной оболочки (Fe, Mn) S; двухфазное
окси-силикатное включение — из силикатной фазы МпО • Si02, в
которой распределены оксиды МпО • А1203. В третью
структурную группу входят двух- или многофазные частицы, образовавшиеся
при одновременной кристаллизации фаз в результате эвтектического
превращения. Например, FeS — (Fe, Mn) S, FeO — (FeMn) S, FeO •
Si02 — MnO ■
• Si02, MgO ■
A1203 — 2MgO • Si02. Эти включения имеют
эвтектическую структуру.
В одной стали могут образоваться
включения нескольких типов, которые отличаются по составу и структуре.
Количество неметаллических включений в стали велико. В 1 т обычной
углеродистой стали содержится до 1012—1013 включений
оксидов и еще больше сульфидных включений. Основное количество этих
включений (98 %) имеют размеры менее 0,2 мкм, поэтому не все из них можно
увидеть под микроскопом.
Форма частиц неметаллических
включений в литой стали зависит от типа их кристаллической решетки и
условий возникновения. Тугоплавкие включения имеют, как правило,
шаровидную, полиэдрическую, дендритную, пластинчатую, неправильную
форму; легкоплавкие включения, образующиеся на последних этапах
кристаллизации стали и располагающиеся по границам дендритов,— пленочную
или неправильную форму. Включения могут образовывать скопления в литой
стали.
В слитках возможны продольные и
поперечные трещины. Продольны трещины на поверхности слитка
располагаются вдоль его оси. Причиной их возникновения служит то, что
неравномерный отвод тепла, сильно развитая транскристаллизация, наличие
внутрикри-сталлической ликвации в краевой зоне способствуют
появлению
