沸腾钢(rimmed steel;rimming steel)是指在炼钢过程中未能充分脱氧的钢。这种钢在凝固过程中会释放二氧化碳气体,使得钢水在钢锭模内呈现出沸腾状态,从而得名。沸腾钢主要适用于不那么关键的钢结构,但由于其结构疏松,偏析较多,质量相对较差。 特征
沸腾钢的特征在于其钢水中含有大量的氧,在凝固过程中与碳产生剧烈反应,释放出二氧化碳气体。这些气泡的存在使得钢水在钢锭模内发生强烈的沸腾现象。沸腾钢的脱氧过程相对简单,只需添加弱脱氧剂,如锰铁,以生成氧化锰和氧化铁。然而,由于氧化铁在浇注钢锭时仍能与钢中的碳结合,生成一氧化碳和铁,因此沸腾钢中的孔隙较多,结构较为疏松,偏析现象也比较普遍。尽管如此,沸腾钢因其表面质量好,适合用于制造薄板和其他对力学性能要求不高的产品。 结构
沸腾钢钢锭的结构分为五个区域:坚壳带、蜂窝气泡带、中心坚固带、二次气泡带以及锭心带[1]。其中,坚壳带是由细小等轴晶组成的坚实外壳,而蜂窝气泡带则包含许多椭圆形气泡。中心坚固带则是由柱状晶组成的无气泡区域。二次气泡带是在柱状晶生长过程中形成的气泡分布区域。锭心带则是钢锭心部形成的等轴晶区域。