材料選擇與設計

以電爐熔化鐵廢料再生時,在反覆再生中容易累積在鋼中、降低品質而成為問題的元素(tramp element)為下列何者?

  1. A銅與錫。比鐵不易氧化而無法以精煉去除,會造成熱加工時的表面破裂(熱脆性)
  2. B碳。即使吹氧精煉也無法去除,因此反覆再生後鋼必定成為高碳鋼
  3. C鋁。比鐵不易氧化,因此精煉時不會移入爐渣而持續殘留在鋼中
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正確答案:A. 銅與錫。比鐵不易氧化而無法以精煉去除,會造成熱加工時的表面破裂(熱脆性)

在鋼的精煉中,吹入氧使比鐵容易氧化的元素成為氧化物,以爐渣的形式去除。銅與錫比鐵不易氧化,因此無法以此方法去除,馬達的銅線等混入廢料時,每反覆回收一次就會在鋼中濃縮。熱軋前的加熱中鐵優先被氧化,因此銅在與鏽皮的界面濃化,超過銅的熔點(約1085℃)時成為液相而滲入晶界,造成破裂。錫會助長這種情形。碳可藉由吹氧以一氧化碳形式去除,因此再生後碳量也能調整。鋁遠比鐵容易氧化,反而是作為脫氧劑使用的元素,在精煉中會移入爐渣。為了抑制tramp element,會進行廢料的分類,或以混入物少的鐵源稀釋。

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