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錳鐵為細(xì)化晶粒、均勻組織及消除內(nèi)應(yīng)力,鑄鋼件必須進(jìn)行正火或退火處理。正火處理后的鋼,其機(jī)械性能較退火后的高,成本也較低,所以應(yīng)用較多。但由于正火處理會(huì)引起較退火大的內(nèi)應(yīng)力,只適用于含碳量小于0.35%的鑄鋼件。因?yàn)榈吞艰T鋼件的塑性好,冷卻時(shí)不易開裂。為減小內(nèi)應(yīng)力,鑄鋼件在正火后,還應(yīng)進(jìn)行高溫回火。目前西歐和中國(guó)用高爐為主,挪威、日本都用電爐,蘇聯(lián)、澳大利亞、巴西等國(guó)新建錳鐵工廠也采用電爐。對(duì)于含碳量≥0.35%的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及易產(chǎn)生裂紋的鑄鋼件,只能進(jìn)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(shí)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?cè)械臒掍摴に?,能?yōu)化合金,對(duì)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(jì)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(fù)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?yàn)殍T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(yīng)力等鑄造缺陷,使鑄鋼件的強(qiáng)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(biāo)志是工作電流穩(wěn)定,能滿負(fù)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(shí)內(nèi)下放長(zhǎng)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?cè)缭谶h(yuǎn)古時(shí)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。現(xiàn)代大型錳鐵還原電爐容量達(dá)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?cè)谥圃觳Ar(shí),常往里加入二氧化錳,因?yàn)樗芟AУ木G色,使綠色玻璃變得無色透明。