Nekovové vměstky - chemické sloučeniny kovů s nekovy , umístěné v oceli a slitinách ve formě oddělených fází.
Nekovové vměstky vznikají v důsledku řady fyzikálních a chemických jevů vyskytujících se v roztaveném a tuhnoucím kovu při jeho výrobě.
Všechny nekovové vměstky vzniklé v důsledku určitých reakcí , které probíhají v procesu výroby kovů, se obvykle nazývají přírodní. Patří mezi ně oxidy , sulfidy , nitridy a fosfidy .
Kromě přírodních vměstků obsahuje kov také částice strusky , žáruvzdorných materiálů, formovacích materiálů, tedy těch látek, se kterými je kov při výrobě v přímém kontaktu. Tento druh nekovových vměstků se nazývá vnější neboli náhodné.
Převážnou část vměstků v kovu redukčního tavení tvoří vměstky vzniklé v důsledku snížení rozpustnosti nečistot při ochlazování a tuhnutí kovu . Kromě přírodních vměstků jsou v redukčním tavném kovu přítomny také cizí vměstky .
Moderní úroveň technologie výroby oceli umožňuje z velké části odstranit různé vměstky z kovu . Jejich celkový obsah se však v různých ocelích značně liší a významně ovlivňuje vlastnosti kovu .
Nekovové vměstky se dělí podle chemického a mineralogického složení, trvanlivosti a původu. Podle chemického složení jsou nekovové inkluze rozděleny do následujících skupin:
Největší počet inkluzí v kovech jsou oxidy a sulfidy , protože obsah fosforu je nízký. Nitridy jsou obvykle přítomny ve speciálních ocelích obsahujících prvky s vysokou afinitou k dusíku .
Podle mineralogického složení se kyslíkové inkluze dělí do následujících hlavních skupin:
Nekovové vměstky se podle trvanlivosti dělí na stabilní a nestabilní. Mezi nestabilní patří inkluze, které se ve zředěných kyselinách nerozpouštějí v koncentraci vyšší než 10 %. Nestálé jsou sulfidy železa a manganu a také některé volné oxidy.
Moderní způsoby výroby oceli a slitin neumožňují získat kov , který neobsahuje nekovové vměstky. V jakékoli oceli existuje více či méně vměstků v souladu s jejím složením a výrobními podmínkami. Obvykle množství nekovových vměstků v oceli nepřesahuje 0,1 %. Vzhledem k jejich malé velikosti je však počet vměstků v kovu velmi vysoký.
Nekovové vměstky v oceli jsou cizí tělesa, která narušují jednotnost její struktury, takže jejich vliv na mechanické a jiné vlastnosti může být významný. Při deformaci při válcování , kování , lisování hrají nekovové vměstky, zejména nepravidelného tvaru s ostrými hranami a rohy, roli koncentrátorů napětí a mohou způsobit vznik trhliny , která je ohniskem následného únavového porušení oceli .
Rozhodující význam při studiu vlivu nekovových vměstků na kvalitu oceli mají jejich vlastnosti: velikost, tvar, chemické a fyzikální vlastnosti a také povaha umístění ve vztahu ke zrnům odlévaného kovu . Uvedené vlastnosti vměstků jsou závislé na chemickém složení oceli , způsobu jejího tavení a pro danou jakost oceli se mohou lišit v širokém rozmezí i pro stejný způsob její výroby .
K dnešnímu dni byly pro analýzu nekovových vměstků vyvinuty a široce používány různé metody, které umožňují s velkou přesností určit složení, strukturu a obsah nekovových vměstků v oceli a slitinách , a to jak s jejich izolace z kovu az pevného kovu . Hlavní metodou kontroly obsahu inkluzí je analýza pomocí světelné mikroskopie makro- a mikrořezů určité velikosti a místa výřezu (GOST 1778-70). Počítání a dimenzování se provádí ručně nebo pomocí automatizovaných videosystémů. V některých případech se používá následující metoda. Daná hmota zkoumaného kovu se taví v měděném kelímku elektronovým paprskem a poté se analyzují vměstky, které vyplavou na povrch ingotové kůry vykrystalizované na poslední chvíli.