沸騰鋼（rimmed steel；rimming steel）是指在煉鋼過程中未能充分脫氧的鋼。這種鋼在凝固過程中會釋放二氧化碳氣體，使得鋼水在鋼錠模內(nèi)呈現(xiàn)出沸騰狀態(tài)，從而得名。沸騰鋼主要適用于不那么關鍵的鋼結構，但由于其結構疏松，偏析較多，質(zhì)量相對較差。
特征
沸騰鋼的特征在于其鋼水中含有大量的氧，在凝固過程中與碳產(chǎn)生劇烈反應，釋放出二氧化碳氣體。這些氣泡的存在使得鋼水在鋼錠模內(nèi)發(fā)生強烈的沸騰現(xiàn)象。沸騰鋼的脫氧過程相對簡單，只需添加弱脫氧劑，如錳鐵，以生成氧化錳和氧化鐵。然而，由于氧化鐵在澆注鋼錠時仍能與鋼中的碳結合，生成一氧化碳和鐵，因此沸騰鋼中的孔隙較多，結構較為疏松，偏析現(xiàn)象也比較普遍。盡管如此，沸騰鋼因其表面質(zhì)量好，適合用于制造薄板和其他對力學性能要求不高的產(chǎn)品。
結構
沸騰鋼鋼錠的結構分為五個區(qū)域：堅殼帶、蜂窩氣泡帶、中心堅固帶、二次氣泡帶以及錠心帶。其中，堅殼帶是由細小等軸晶組成的堅實外殼，而蜂窩氣泡帶則包含許多橢圓形氣泡。中心堅固帶則是由柱狀晶組成的無氣泡區(qū)域。二次氣泡帶是在柱狀晶生長過程中形成的氣泡分布區(qū)域。錠心帶則是鋼錠心部形成的等軸晶區(qū)域。
性質(zhì)
沸騰鋼由于其良好的沸騰特性，能夠形成一個純凈、堅實的外殼，因此軋制而成的產(chǎn)品表面質(zhì)量較好。沸騰鋼還具有良好的焊接、冷彎和沖壓性能，常被用于制造拖拉機箱、汽車殼體等部件。此外，沸騰鋼的成本較低，因為它不需要太多的脫氧劑和耐火材料。然而，沸騰鋼的偏析問題嚴重，組織不夠致密，力學性能波動較大，不適合用于制造對力學性能有較高要求的零部件。另外，沸騰鋼的碳含量上限為0.28%，錳含量不超過0.60%，硅含量不超過0.03%，因此其適用范圍有限。
分類及特點
根據(jù)冶煉時脫氧程度的不同，鋼可分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼。沸騰鋼為脫氧不完全的鋼，其特點是鋼中含硅量低，通常注成不帶保溫帽的上小下大的鋼錠。鎮(zhèn)靜鋼為完全脫氧的鋼，通常鑄成上大下小帶保溫帽的錠型。半鎮(zhèn)靜鋼為脫氧較完全的鋼，其脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間。
危害
過氧化鋼的危害主要體現(xiàn)在鋼中溶解過多的氧對鋼質(zhì)的影響。氧在鋼液中的溶解度隨著溫度的降低而減少，當鋼液在鋼錠模內(nèi)凝固時，氧將以氧化物夾雜的形式存在于鋼中，降低了鋼的塑性和韌性。此外，氧的存在還會促進硫的危害作用，因為FeO與S可以生成低熔點共晶體，導致鋼錠軋制時熱脆。過氧化鋼的脫氧難度較大，容易在澆注過程中表現(xiàn)出過度沸騰的現(xiàn)象，從而影響鋼錠結構的致密度和純凈度。
建議及措施
為了避免過氧化鋼帶來的危害，建議采取以下措施：
1.選擇鐵水成分條件好的鐵水冶煉；
2.加強白灰造渣劑的質(zhì)量控制，確保不過燒或生燒；
3.化檢驗應及時準確，以免影響冶煉時間和鋼液質(zhì)量。
參考資料 >
鋼錠澆鑄.中國大百科全書.2024-08-15