Terässulaan liuennut magnesium ja sen vaikutus teräksessä oleviin epämetallisiin sulkeumiin

Abstract

Tämä kandidaatintyö on kirjallisuusselvitys, joka käsittelee terässulaan liuenneen magnesiumin lähteitä sekä magnesiumin vaikutusta teräksessä oleviin epämetallisiin sulkeumiin. Epämetalliset sulkeumat voivat jakaa joko niiden kemiallisen koostumuksen tai mineralogian mukaan. Sulkeumat vaikuttavat terästen ominaisuuksiin, mutta eivät ole aina haitallisia, vaan tietyt sulkeumat voivat myös tehostaa teräksen muokattavuutta. Tässä kirjallisuusselvityksessä tutkittuja terässulaan liuenneen magnesiumin lähteitä ovat kuona, vuorausmateriaalit sekä jotkut sähköteräsprosessissa teräkseen lisättävät seosaineet.

Senkkakuonan korkea MgO-pitoisuus voi olla suurin yksittäinen MgO-lähde, kun alumiinisulkeumat reagoivat spinellisulkeumiksi. On havaittu, että sulkeumien MgO-pitoisuus on korkea tilanteissa, joissa kuonan hapetuspotentiaali (eli käytännössä FeO-pitoisuus) on matala ja joissa sekoitus on voimakasta.

Sulkeumien poistuminen voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen. Aluksi sulkeumat nousevat ja kiinnittyvät teräs-kuona- rajapinnalle, josta ne sitten liukenevat kuonafaasiin.

Sulkeumien muokkaukseen yleisimmin käytetty menetelmä on kalsiumkäsittely. Kalsiumkäsittelyllä oksidi- ja sulfidisulkeumat saadaan muokattua teräksen ominaisuuksien kannalta vähemmän haitalliseen muotoon; esimerkiksi magnesiumia sisältävät spinellisulkeumat pyritään muokkaamaan suliksi kalsiumaluminaateiksi.