Кристаллические силикаты и алюмосиликаты

 

Включения встречаются в самых различных сталях. Распространенность этих включений вызвана широким применением кремния и алюминия как раскислителей, а также тем, что кварц и корунд являются составными частями огнеупорных материалов.

Кратко перечислим часто встречающиеся в сталях и сплавах силикаты и алюмосиликаты.

Силикат железа (2FeO-SiO₂)—фаялит. Встречается в мало раскисленных сталях. На шлифах имеет вид кристаллов темно-серого цвета. В темном поле включения мало прозрачны. При кристаллизации избытка FeO образуются глобулярные включения с внутренним эвтектическим строением (светлые включения на более темном фоне). Светлые частицы почти не прозрачны и содержат много FeO. Основная масса силиката может быть пластичной (если он в виде стекла), а кристаллическая форма не деформируется.

Силикат марганца (2МпО – SiO₂)— тефроит. Встречается в сталях, раскисленных марганцем или мало раскисленных кремнием. В кристаллической форме встречается редко, чаще является изоморфной примесью фаялита. На шлифах включения имеют темно-коричневый цвет, при более значительных содержаниях SiO₂ (в виде стекла) прозрачны. Метасиликат марганца (MnO-SiO₂) также встречается главным образом в стекле. Может содержать значительное количество FeO.

Силикат кальция (mСаО - nSiO2).Включения встречаются в сталях, раскисленных кальцием или силикокальцием. включения имеют на шлифе вид темно-серых глобулей, не изменяющих формы при горячей деформации. Изотропны.

Силикат циркония (mZrO₂- nSiO₂).включения встречаются в сталях, раскисленных цирконием или выплавленных с применением цирконовых огнеупоров. На шлифах имеют вид кристаллов неправильной формы, иногда располагаются внутри глобулей. включения непластичны. Цвет на шлифе серый с более темными или более светлыми составляющими, прозрачны, иногда при наличии значительного количества темных зерен малопрозрачны.

Сложные силикаты железа и марганца (nFeO - mMnO - pSiO₂). Включения чаще всего имеют вид стекол с закристаллизовавшимися розетками. включения в виде стекол пластичны и часто встречаются в сталях, не раскислявшихся алюминием, и в сталях с высоким содержанием марганца. Цвет включений серый с коричневым оттенком, розетки более темные, включения прозрачны или малопрозрачны.

Муллит (ЗА1₂O₃- 2SiO₂). Включения встречаются в различных сталях, по-видимому, как продукт разрушения огнеупоров или, реже, как продукт раскисления кремнием и алюминием. На шлифах включения имеют вид кристаллов неправильной формы или стекловидных включений с внутренним иглообразным строением. Цвет темно-серый, включения прозрачны. При горячей деформации непластичны.

Силлиманит (Al₂O₃- SiO₂).Имеет те же признаки, что и муллит, отличается более высоким показателем преломления.

В стали и сплавах могут встречаться также и другие, в том числе более сложные силикаты. Определение их точного состава лучше всего может быть выполнено после их отделения от основной массы включений (после электролитического растворения металла в осадке).