สิ่งที่สามารถปรับปรุงจากเหล็กบริสุทธิ์?

เมื่อกลั่นเหล็กบริสุทธิ์(มากกว่าหรือเท่ากับ 99.8% Fe) เป้าหมายไม่ได้แยกองค์ประกอบอื่น ๆ (เนื่องจากเหล็กเองเป็นองค์ประกอบหลัก) แต่ถึงลบสิ่งสกปรกตามรอยและปรับแต่งคุณสมบัติสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ นี่คือสิ่งที่สามารถทำได้ผ่านกระบวนการกลั่นเช่น arc สูญญากาศ remelting (var), electroslag remelting (ESR) หรือการหลอมรวมบรรยากาศที่ควบคุม:

1. การกำจัดสิ่งสกปรกที่เหลืออยู่

แม้แต่เหล็ก "บริสุทธิ์" ก็ยังมีสารปนเปื้อนจำนวนเล็กน้อยซึ่งลดลงเป็นระดับต่ำเป็นพิเศษในระหว่างการกลั่น:

คาร์บอน (c): ลดลงเป็น<0.005% to eliminate brittleness and improve ductility.

ซัลเฟอร์และฟอสฟอรัส (P): ลบออกไป<0.002% to prevent hot/cold cracking.

ออกซิเจน (o₂)และไนโตรเจน (n₂): กำจัดผ่านการละลายสูญญากาศเพื่อป้องกันการรวมออกไซด์/ไนไตรด์

ติดตามโลหะ (เช่น, Cu, Mn, Si): ย่อเล็กสุดเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนด้วยคุณสมบัติแม่เหล็กหรือความร้อน

2. คุณสมบัติทางกายภาพที่เพิ่มขึ้น

การกลั่นเหล็กบริสุทธิ์จะได้รับลักษณะที่เหนือกว่า:

ความบริสุทธิ์แม่เหล็ก: สิ่งเจือปนที่ต่ำเป็นพิเศษปรับปรุงคุณสมบัติแม่เหล็กอ่อน (เช่นการซึมผ่านสูง, การบีบบังคับต่ำ), สำคัญสำหรับหม้อแปลง, แม่เหล็กไฟฟ้าและส่วนประกอบ MRI

ความเหนียวและการสร้าง: คาร์บอนและไนโตรเจนที่ลดลงช่วยให้การวาดลึกและการทำงานเย็นโดยไม่ต้องแตกร้าว

การนำความร้อน: การรวมเล็ก ๆ น้อยที่สุดช่วยเพิ่มการถ่ายเทความร้อนมีประโยชน์ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรืออุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ

ความต้านทานการกัดกร่อน: สิ่งสกปรกน้อยลงออกซิเดชันช้าลงแม้ว่าเหล็กบริสุทธิ์ยังคงทนต่อการกัดกร่อนน้อยกว่าสแตนเลส

3. การปรับปรุงโครงสร้างจุลภาค

การปรับแต่งข้าว: การควบคุมการแข็งตัวของการควบคุม (เช่น VAR หรือ ESR) สร้างโครงสร้างที่สม่ำเสมอและละเอียดเพื่อความแข็งแรงเชิงกลที่ดีขึ้น

ลดการรวมเข้าด้วยกัน: อนุภาคที่ไม่ใช่โลหะ (ออกไซด์, ซัลไฟด์) จะถูกลบออก, ลดช่องว่างและข้อบกพร่อง

4. วัสดุที่ปรับแต่งสำหรับการใช้งานเฉพาะ

เหล็กบริสุทธิ์บริสุทธิ์กลายเป็นวัตถุดิบสำหรับ:

โลหะผสมประสิทธิภาพสูง: วัสดุพื้นฐานสำหรับเหล็กพิเศษ Permalloys (Ni-Fe) หรือ superalloys ที่ต้องการเหล็กที่สะอาดเป็นพิเศษ

อิเล็กทรอนิกส์: การป้องกันแม่เหล็ก, แกนเซ็นเซอร์หรือเป้าหมายสปัตเตอร์

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์: ส่วนประกอบที่ทนต่อรังสี (เช่นเรือเครื่องปฏิกรณ์) ที่สิ่งสกปรกทำให้เกิดนิวตรอน embrittlement

วิจัย: เหล็กพิเศษสำหรับการศึกษาการกัดกร่อน, โลหะวิทยาหรือวัสดุควอนตัม