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錳鐵為細化晶粒、均勻組織及消除內(nèi)應力,鑄鋼件必須進行正火或退火處理。正火處理后的鋼,其機械性能較退火后的高,成本也較低,所以應用較多。但由于正火處理會引起較退火大的內(nèi)應力,只適用于含碳量小于0.35%的鑄鋼件。因為低碳鑄鋼件的塑性好,冷卻時不易開裂。為減小內(nèi)應力,鑄鋼件在正火后,還應進行高溫回火。目前西歐和中國用高爐為主,挪威、日本都用電爐,蘇聯(lián)、澳大利亞、巴西等國新建錳鐵工廠也采用電爐。對于含碳量≥0.35%的、結(jié)構(gòu)復雜及易產(chǎn)生裂紋的鑄鋼件,只能進行退火處理。鑄鋼件不宜淬火,否則易開裂。
錳和硅是碳鋼中所用的主要合金元素。錳是煉鋼過程中主要的脫氧劑之一,幾乎所有的鋼種都需要用錳來脫氧。硅錳合金是在礦熱爐中用炭同時還原錳礦石和硅石中的氧化錳和二氧化硅而煉制生產(chǎn)的。除高碳錳鐵外,微碳錳鐵不但也適用于低碳合金結(jié)構(gòu)鋼,不用改變原有的煉鋼工藝,能優(yōu)化合金,對于鋼材的質(zhì)量有一定的改善作用,降低煉鋼材的成本,有著一定的經(jīng)濟效益的提升。而大量的錳和硅都是以鐵合金的形式添加到鋼液中的:錳鐵、硅錳和硅鐵。
硅錳合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其它元素組成的合金,是一種用途較廣、產(chǎn)量較大的鐵合金。錳硅合金是煉鋼常用的復合脫氧劑,又是生產(chǎn)中低碳錳鐵和電硅熱法生產(chǎn)金屬錳的還原劑。因為鑄態(tài)下的鑄鋼件內(nèi)部存在氣孔、裂紋、縮孔和縮松、晶粒粗大、組織不均及殘余內(nèi)應力等鑄造缺陷,使鑄鋼件的強度、尤其是塑性和韌性大大降低。硅錳合金生產(chǎn)正常爐況的標志是工作電流穩(wěn)定,能滿負荷操作,電極下插平衡且較深,電極消耗速度均勻,下放正常,每小時內(nèi)下放長度在200mm左右,爐眼好開、好堵,出鐵、出渣順暢,溫度高,渣鐵易分離。
錳的重要化合物是二氧化錳。在大自然中,便有大量天然的二氧化錳——軟錳礦。人們早在遠古時代便知道軟錳礦了。二氧化錳是黑構(gòu)色的粉末。干電池中那些黑色的粉末,便是二氧化錳?,F(xiàn)代大型錳鐵還原電爐容量達40000~75000千伏安,一般為固定封閉式。二氧化錳能夠催化油類的氧化作用,人們常在油漆中加入它,以便加速油漆干燥的速度。人們在制造玻璃時,常往里加入二氧化錳,因為它能消除玻璃的綠色,使綠色玻璃變得無色透明。