Hva er inkluderinger i stål?

Inneslutninger i stål er eventuelle urenheter som er tilstede i stålet som ikke er innlemmet i molekylstrukturen til selve legeringen. De kan være kjemiske forbindelser eller biter av fremmedlegemer, vanligvis ikke-metalliske. Moderne stålfremstillingsprosesser gjør det mulig for produsenter å produsere stål med høy grad av renhet. Av denne grunn måles inneslutninger i stål ofte i mikrometer og utgjør en liten del av stålet som helhet, ofte mindre enn 0,03%. De er klassifisert i en av to typer, endogene og eksogene.

Stålprodusenter er opptatt av inneslutninger i stål fordi selv et veldig lite antall slike urenheter kan påvirke stålets kvalitet på mange måter, inkludert reduksjon av styrke, fleksibilitet, evne til å holde en sveis og motstand mot korrosjon. Ved nøye å manipulere metaller som er til stede i en gitt stållegering og sammensetningen av de andre materialene som brukes til å fremstille stålet, kan mengden urfolk inneslutninger minimeres. Vedlikehold og overvåking av utstyr så vel som produksjonsprosessen kan bidra til å minimere fremmedlegemer.

Endogene eller urfolk inneslutninger er forbindelser eller urenheter som dannes i stålet under stålfremstillingsprosessen. De er resultatet av reaksjonen av stoffer som er oppløst i det smeltede stål. Eksogene inneslutninger er biter av fremmede stoffer. De kan være nesten alt fra biter av slagg til deler av utstyr som kan ha flasket av i stålet under produksjonsprosessen.

Urfolksinneslutninger er til en viss grad uunngåelig, da det er umulig å finjustere kjemien og renheten til komponentene til det punktet at inkluderingsinnholdet når 0%. En del av grunnen til dette er de naturlig forekommende urenheter i de forskjellige komponentene i en stållegering. Under fremstillingsprosessen kan disse materialene reagere med hverandre og danne ikke-metalliske forbindelser som oksider, sulfider og sulfider. Disse forbindelsene, mens de inneholder atomer av metall som jern og aluminium, kalles ikke-metalliske forbindelser fordi de viser egenskaper som ikke er i samsvar med metaller. For eksempel er aluminiumoksid også kjent som mineral korund, som i sin naturlige tilstand er en verdifull edelsten.

Eksogene inneslutninger i stål kan komme fra et hvilket som helst antall kilder, men er vanligvis overflødig slagg eller biter av fremmedlegemer som flasser eller bryter av fra et av utstyrsstykkene som brukes i støpeprosessen. Foring fra sleven, biter av formen som brukes til å danne stålet, og partikler av det termiske ildfaste materialet som brukes i ovnkonstruksjon er de vanligste. Moderne testutstyr er i stand til å oppdage enda mindre antall inneslutninger i stål, noe som gir økt kvalitetskontroll.