Co jsou inkluze v oceli?

Vměstky do oceli jsou všechny nečistoty přítomné v oceli, které nejsou začleněny do molekulární struktury samotné slitiny. Mohou to být chemické sloučeniny nebo kousky cizí hmoty, obvykle nekovové povahy. Moderní procesy výroby oceli umožňují výrobcům vyrábět ocel s vysokým stupněm čistoty. Z tohoto důvodu se inkluze v oceli často měří v mikrometrech a tvoří malou část oceli jako celku, často méně než 0,03%. Jsou rozděleny do jednoho ze dvou typů, endogenních a exogenních.

Výrobci oceli se zabývají vměstky do oceli, protože i velmi malé množství těchto nečistot může výrazně ovlivnit kvalitu oceli mnoha způsoby, včetně snížení její pevnosti, flexibility, schopnosti držet svar a odolnosti vůči korozi. Pečlivou manipulací s kovy přítomnými v dané slitině oceli a složením dalších materiálů použitých při výrobě oceli je možné minimalizovat množství původních inkluzí. Údržba a monitorování zařízení a výrobního procesu může pomoci minimalizovat cizí látky.

Endogenní nebo domorodé inkluze jsou sloučeniny nebo nečistoty vytvořené uvnitř oceli během procesu výroby oceli. Jsou výsledkem reakce látek rozpuštěných v roztavené oceli. Exogenní inkluze jsou kousky cizích látek. Mohou to být téměř cokoli, od kousků strusky po kousky zařízení, které se během výrobního procesu mohly vloupat do oceli.

Domácí inkluze jsou do určité míry nevyhnutelné, protože je nemožné doladit chemii a čistotu složek tak, aby obsah inkluze dosáhl 0%. Důvodem jsou přirozeně se vyskytující nečistoty v různých složkách slitiny oceli. Během výrobního procesu mohou tyto materiály vzájemně reagovat a vytvářet nekovové sloučeniny, jako jsou oxidy, sulfidy a sulfidy. Tyto sloučeniny, zatímco obsahují atomy kovu, jako je železo a hliník, se nazývají nekovové sloučeniny, protože vykazují vlastnosti, které nejsou konzistentní s kovy. Například oxid hlinitý je také známý jako minerální korund, který je ve svém přirozeném stavu cenným drahokamem.

Exogenní inkluze v oceli mohou pocházet z libovolného počtu zdrojů, ale obvykle jde o přebytečnou strusku nebo kousky cizích látek, které se odlupují nebo odlamují od jednoho z kusů zařízení použitého v procesu lití. Obložení z pánve, kousky formy použité k vytvoření oceli a částice tepelně žáruvzdorného materiálu použitého při konstrukci pece jsou nejčastější. Moderní zkušební zařízení je schopno detekovat i nepatrný počet inkluzí v oceli, což umožňuje zvýšenou kontrolu kvality.