镇静钢和沸腾钢是按钢液脱氧程度划分的类别,是炼钢工艺中的传统概念。随着连铸技术的普及,现在的钢材产品绝大多数属于镇静钢范畴,但了解这个概念对理解材料性能和阅读技术资料仍有意义。
钢液在冶炼过程中含有一定量的氧,如果不进行脱氧处理,浇铸时氧与碳反应会产生一氧化碳气体,使钢液在锭模中沸腾,这就是沸腾钢。沸腾钢脱氧不完全,内部有较多气泡,组织不够致密,成分偏析较大。它的优点是收得率高、成本低,表面质量好,适合做薄板和线材。
镇静钢则是在浇铸前进行充分脱氧,钢液在锭模中平静凝固,不产生沸腾现象。镇静钢组织致密,成分均匀,力学性能稳定,特别是冲击韧性和焊接性能优于沸腾钢。缺点是因有缩孔,成材率相对低,成本略高。
介于两者之间还有半镇静钢,脱氧程度和性能都居中。
从应用看,沸腾钢因为内部气泡和偏析,不适合用于重要结构,尤其不适合承受动荷载和焊接的结构。镇静钢则广泛用于建筑结构、桥梁、压力容器、机械零件等关键用途。
在当前的钢铁生产中,连铸工艺已经全面取代了模铸,而连铸要求钢液必须充分脱氧,所以现行的产品基本都是镇静钢或相当于镇静钢的质量水平。这也是为什么老标准中的沸腾钢分类逐渐淡出。但阅读较早期的图纸和技术文件时,可能还会遇到这些名称,了解其含义有助于正确选材。