Расчёт количества и состава неметаллических включений стали марки 20сп при внепечной обработке

[pic 1]

2.2     Расчёт количества и состава неметаллических включений стали марки 20сп при внепечной обработке

1) Содержание кислорода в стали на выпуске из сталеплавильного агрегата определяем по формуле:

                                       [O]факт.=0,0025+0,0032/[C],           где                        (5)

       [O]факт.- содержание кислорода в стали на выпуске из сталеплавильного агрегата;

      [C]- содержание углерода в стали

[O]факт.=0,0025+0,0032/0,2=0,0185  % масс

 2)   Тликв=1812-[80[C]+7,5[Mn]+20[Si]+34[S]+94[P]+17,4[Nb]+3,5[Ni]],  

где  (6)

    Тликв-температура ликвидус  , К ;

     [C], […]- содержание хим. элемента в стали

3)  Тсол.= 1812-[410[C]+20[Mn]+18,6[Si]+947[S]+184[P]+1[Nb]+6,5[Ni]],  где    (7)

    Тсол- температура солидус  , К ;

    [C], […]- содержание хим. элемента в стали.

Тликв=1812-(80*0,2+7,5*0,5+20*0,1+34*0,04+94*0,035+3,5*0,3)=1784,55 К

Тсол.=1812-(410*0,2+20*0,5+18,6*0,1+947*0,04+184*0,035)=1673,82 К

4) Количество докристализационных неметаллических включений:

Раскисление марганцем

                Определяем содержание кислорода, равновесное с 0,5 % Mn, при                      

          Тликв=1784,55 К:

                                                lgKMn=(-10900/Т)+4,06,                                где       (8)

          Т- температура ликвидус  , К ;

          lgKMn- логарифм десятичный константы  марганца

          lgKMn=(-10900/1784,55)+4.06=-2,05                KMn=[pic 2]=0,0090

                  Равновесная концентрация кислорода с марганцем

                                                   [pic 3]= KMn /[Mn]% ,                                  где       (9)

          [pic 4]- равновесная концентрация кислорода с марганцем, % масс;

          KMn- константа равновесия марганца  ;

          [Mn]%- концентрация марганца в стали, %.

[pic 5]=0,009/0,5=0,018 % масс

                                      МMnO=([O]факт.- [pic 6])* m [MnO] /m[o],           где       (10)

         МMnO- масса оксида марганца в НМВ;

         [O]факт- содержание кислорода в стали на выпуске из сталеплавильного          

         агрегата;

         [pic 7]- равновесная концентрация кислорода с марганцем;

         m [MnO]- молярная масса соединения оксида марганца;

         m[o]- молярная масса кислорода в соединении оксида марганца.

МMnO=(0,0185-0,018)*71/16=0,0022 % масс

Раскисление кремнием

          Содержание кислорода, равновесное с 0,1 Si при Тликв=1784,55 К

                                            lgKSi=(-27860/Т)+10,28 ,                                где          (11)

           lgKSi- логарифм десятичный константы равновесия кремния

           Т- температура ликвидус  , К ;

            lgKSi=(-27860/1784,55)+10,28=-5,33              K[pic 8] =[pic 9]=0,0000047

                                                   [pic 10],                                           где        (12)

            [pic 11]- равновесная концентрация кислорода с кремнием % масс;

           [pic 12]-константа равновесия  кремния ;

           [pic 13]- концентрация кремния в стали, %.