Слиток трещины

Внутренние трещины в металле. В процессе затвердевания жидкой стали образовавшаяся непрочная наружная корка слитка не выдерживает давления жидкого металла или слиток при его остывании повисает на стенках изложницы в этих случаях образуются поперечные трещины. Они могут возникать также в результате заворота внутри слитка отставшей от стенки изложницы застывшей корки стали. Образование трещин в металле может также происходить в результате имевшего место неравномерного охлаждения слитка вследствие возникающих в нем напряжений. [c.330]

Стальной слиток электрошлакового переплава отличается отсутствием грубых строчечных включений, высокой плотностью, чистой поверхностью, отсутствием волосовин, трещин, пор и высокими и однородными механическими свойствами. Методом электрошлакового переплава производится сталь специального назначения шарикоподшипниковая, инструментальная и др. Плавка методом электрошлакового переплава значительно дешевле плавки в вакуумных печах. [c.39]

Для предотвращения перехода пороков слитка в поковку важно правильно выбрать вес и размеры слитка. Обычно выбирают наименьший по весу слиток, из которого можно отковать заданную заготовку, при этом руководствуются следующим чем меньше слиток, тем меньше в нем ликвационная зона, газовые пузыри и засоренность шлаковыми включениями у небольших по весу слитков небольшие внутренние напряжения, возникающие при охлаждении их в изложнице, следовательно, меньшая вероятность появления трещин чем меньше слиток, тем толще (относительно сечения слитка) слой более однородного и здорового металла. [c.38]

Таким образом, слитки имеют различные внутренние и наружные дефекты. Слиток для поковки не должен иметь дефектов, так как при нагреве, ковке и дальнейшей обработке они могут увеличиться или вызвать появление трещин, ухудшить качество металла. На металлургических заводах и в сталеплавильных цехах готовые слитки подвергаются тщательному наружному осмотру с помощью лупы. [c.38]

Усадка металла обусловливает еще появление микроскопических трещин по слитку вследствие возникновения напряжений в металле при затвердевании и последующем охлаждении и сокращении объема. Эти напряжения могут возникнуть, если слиток в силу каких-либо причин не может свободно сокращаться в объеме прч усадке или сокращается неравномерно. [c.179]

Заготовки для тяжелых валов получают свободной ковкой преимущественно на прессах и реже на молотах при этом исходной заготовкой большей частью является слиток. После ковки черные заготовки подвергают обычно отжигу для снятия внутренних напряжений и нормализации. Во избежание трещин при быстром нагреве крупных заготовок (вследствие неизбежного перепада температуры от периферии к центру заготовки) скорость нагрева не должна превышать 75° в час при этом через каждые 200—300° нагрева дают выдержку 8—10 час. при неизменной температуре. Заготовка выдерживается 20—30 час. в печи при температуре отжига, а затем медленно охлаждается вместе с печью. Цикл отжига тяжелых валов продолжается 70—100 час. Нормализация производится с целью повышения механических свойств металла и осуществляется по аналогичному с отжигом графику. [c.406]

В работе данных исследователей особо отмечается, чю метод выдавливания используется для подготовки слитков молибдена и его сплавов к последующей прокатке. При этом выход годного получается более высоким по сравнению с обычными методами ковки. Стоимость выдавливания ниже стоимости ковки, так как при выдавливании слиток нагревается один раз, а ковка обычно производится с применением многократного нагрева, при котором потери могут достигать 10 или 12%- При выдавливании слиток молибдена находится в условиях всестороннего обжатия, в то время как при ковке напряжения распределяются неравномерно. Такое различие в напряженном состоянии обусловливает образование при выдавливании значительно меньше трещин, чем при ковке. [c.294]

Слиток кипящей стали характерен резко выраженной зональной сегрегацией. Неравномерность содержания примесей сохраняется в прокате, где имеются участки металла с повышенным содержанием серы и в меньшей степени фосфора. Места скопления серы называют сульфидными строчками. Представление о неоднородности структуры кипящей стали дает отпечаток распределения сернистых включений по Бауману (рис. 9-1, а). Местная концентрация серы может намного превысить среднее ее содержание и привести к образованию кристаллизационных трещин в металле шва и горячих тре-461 [c.461]

В соответствии с формулой (IX.4) давление, с которым корка обжимает находящийся под ней затвердевающий металл, неодинаково оно больше там, где меньше радиус кривизны корки. Это вызывает самопроизвольную деформацию затвердевающего тела. Так, слиток эллиптичного сечения по большой оси эллипса сокращается больше, чем по малой, отчего становится более круглым, что для него энергетически выгодно. При округлении у эллипса сокращается периметр (протяженность корки). Напряженность корки падает, и опасность ее разрушения уменьшается. Цилиндрические слитки, лишенные такой возможности, оказываются Солее жесткими , чем объясняется известная их склонность к образованию наружных продольных трещин. [c.664]

Механические причины усадке корки может препятствовать зависание стали либо на стыке с прибыльной частью (зависающий слиток), либо вдоль сторон, когда металл заполняет трещины самой изложницы (ф. 503/1). [c.8]

Продольный протравленный шлиф 1800-кг слитка из среднеуглеродистой стали. Этот слиток, более короткий, чем предыдущие, имеет равномерную зону столбчатых кристаллов, такую же глубокую, как и на микрофотографии 506/1. Осевая зона состоит из крупных равноосных зерен в головной и из глобулярных зерен в донной части. В осевой части слитка находятся У-образные зоны ликвации, в некоторых из них есть небольшие трещины. Обе черные прожилки в прибыльном конце — это д-образные зоны ликвации, которые будут описаны ниже (ф. 538 и последующие). [c.48]

Для ликвидации осевых трещин в слитках стали ЭИ736, ЭИ961 предложен плоский слиток массой 750 кг. Сталь ЭИ481 для обеспечения илотности макроструктуры поковок следует отливать в изложницы с Я/ )=1,68 и конусностью до 10°/о и получать слиткн массой 0,7— 2,0 г [175]. Для высоконикелевых сталей и сплавов рекомендовано снижать толщину стенки изложницы. Высокохромистые ферритные стали (например, Х28) отливают обычно в слитки 0,5 г, так как они весьма склонны к образованию продольных трещин. [c.230]

Поперечные горячие трещины. При наличии дефекта в стенке изложницы или неплотном прилегании надставки к изложнице металл затекает в неплотность или выбоину в изложнице, и при застывании слитка и его усадке слиток подвисает в этом месте. Если корочка недостаточно прочна, то может произойти ее разрыв в поперечном к Оси слитка направлении. [c.228]

Анализ полученных результатов показал, что из 9 слитков, отлитых с модифицированием НП (5 — НП Ti NO, 4 — TiN), только на одном из них (с НП Ti NO) обнаружены трещины. Данный слиток был отлит с высокой скоростью литья в начальный период на минимальной начальной высоте слитка — 0,7 м ( жесткий режим запуска) при максимальном расходе подаваемой в кристаллизатор охлаждающей воды, что обычно не применяется в практике литья крупногабаритных слитков. Слитки без трещин были отлиты при мягком режиме, при котором прирост скорости литья слитка до технологической и увеличение расхода охлаждающей воды осуществлялись на большей начальной длине (0,8...1,5 м). Содержание титана в алюминии в результате введения в расплав прутков с обоими НП составляло 0,028 %. Изучение микроструктуры проб-свидетелей показало, что оба НП обеспечивают получение практически одинакового зерна — в пределах 0,05...0,3 мм. Качество поверхности всех слитков соответствовало требованиям технической документации. В то же время на 5 из 9 слитков, одновременно отлитых в параллельный кристаллизатор, но без введения НП, обнаружено от одной до нескольких трещин длиной от 40 до 295 мм, расположенных как по днищу слитка, так и по днищу с переходом на широкую грань. Содержание титана в алюминии составляло 0,012...0,015 %. Величина зерна на пробах-свидетелях лежала в пределах 0,3...2,2 мм, что еще раз подтверждает роль титаносодержащих соединений в формировании мелкокристаллической структуры, которая и способствует предотвращению возникновения горячих трещин. [c.272]

В настоящее время в зарубежной практике широко распространен прием, при котором одна часть слитка после ковки или прокатки применяется в качестве материала СО для спектрального, а другая — для химического анализа. По такой схеме получают большое количество материала для японских монолитных СО. Например, серия из восьми типов образцов (С0168 — СО 75) для спектрального анализа сталей на содержание микроэлементов соответствует аналогичной серии СО для химического анализа [72]. Металл выплавлялся в 100-кг вакуумной печи, и слиток ковался на квадратную заготовку со стороной 120 мм, верхняя и нижняя части которой отрезались. Для удаления обезуглероженного слоя и ковочных трещин проводилась шлифовка. Часть заготовки направлялась на приготовление стружки, остальная перековывалась на прутки диаметром 35 мм и после. исследования однородности получали готовые-экземпляры СО в виде дисков высотой 20 мм. Для выплавки материала комплекта монолитных С0150 — С015Б состава углеродистых и низколегированных сталей в Японии использована индукционная печь вместимостью 700 кг из части полученного металла также приготовлена стружка СО для химического анализа. [c.118]

Таким образом, анализируя механизм формирования структурных зон в слитке и причины появления наиболее распространенных дефектов, можно наметить пути получения качественного слитка. Чем больше загрязнен металл, тем в большей степени свойства его зависят от величины зерна. Наилучшие свойства обеспечивает слиток с однородной плотной мелкозернистой структурой и равномерным распределением примесей и дислокаций по объему. В этом плане идеальной была бы равноосная мелкозернистая структура, при которой однородность рассредоточения примесей максимальна, а вероятность возникновения напряжений, связанных с различной ориентацией и зачастую превышающих силы сцепления [85], минимальна. Но практически получить слиток с подобной структурой удается в очень редких случаях. Легче регулировать соотношение структурных зон и величину зерна в каждой из них. Наружная зона замороженных кристаллов (если она образуется) из-за наличия поверхностных дефектов часто удаляется либо механическим путем, либо окислением в нагревательных колодцах. Центральная равноосная зона во многих случаях разнозерниста, загрязнена примесями и поражена пористостью. Для ее улучшения пытаются использовать различные методы воздействия на процесс кристаллизации слитка. Столбчатая зона более однородна, если границы кристаллов не обогащены хрупкими фазами. При направленной кристаллизации непрерывного плоского слитка можно получить однородную плотную столбчатую структуру. Желательно иметь тонкие кристаллы, приближающиеся к нитевидным (Е. И. Гиваргазов, Ю. Г. Костюк [84, с. 242—249]), с малой плотностью дислокаций, и чтобы границы их не были обогащены хрупкой составляющей. Чем тоньше столбчатые кристаллы, тем более равномерно распределены примеси в слитке. При помощи модификаторов можно получать слитки, состоящие из тонких столбчатых кристаллов, регулировать соотношение зон и величину зерна в них. Модифицирование, кроме того, оказывает влияние на дегазацию и повышение механических свойств, что приводит к уменьшению пористости и трещин в слитке. [c.106]

А. М. Мадянов [135] для улучшения структуры обычных и непрерывных стальных слитков применял в качестве затравки чугунные н железные порошки. При введении 0,6% чугунного порошка обнаружено уменьшение пористости и количества трещин в непрерывном слитке стали СтЗсп. Введение чугунного порошка (2,5%) в обычный слиток стали 50 привело к уменьшению ликвации углерода в 7 раз, серы в 6 раз, фосфора в 5,3 раза и кремния в 2,3 раза. Добавка железного порошка до 2% не загрязняет стальной слиток неметаллическими включениями. Заслуживают особого внимания опыты по введению в кристаллизующийся слиток стали Г13Л в виде затравки порошка Fe—Мп. Добавка 1% порошка приводит к увеличению вдвое предела прочности стали. [c.170]

Одним из наиболее существенных неустраняемых посредством усоверщенствования техники эксперимента факторов, вызывающем рассеяние результатов механических испытаний, является неоднородность состава и строения материала в различных образцах. Большая или меньшая неоднородность всех реальных материалов по составу и строению возникает при их изготовлении (выплавке, спекании, кристаллизации, полимеризации, обработке давлением и резанием, термической обработке и т. д.). Если разделить имеющийся объем материала (слиток, поковку, лист, образец и т. п.) на элементы заданного размера (образцы для механических испытаний, объемы с линейными размерами порядка величины зерен или блоков мозаики и т. п.), то содержание каждого из легирующих элементов и примесей, размеры элементов микро- и субмикроструктуры (зерен, блоков, частиц в порошках и т. п.) и их ориентация, наличие трещин, газовой и усадочной пористости и т. д. принимают в зависимости от случая (конкретного выбора размера и расположения элемента в исходном объеме) различные значения. Это говорит о том, что факторы, определяющие состав и строение материала, являются случайными. В качестве примера на рис. 12.1 приведены [3] кривые частот содержания вольфрама в сплаве никеля с 3,2% вольфрама в литом (кривая V) и отожженном (кривая 2) состоянии на площади шлифа 50 мкм . Данные рис. 12.1 показывают, что при среднем содержании 3,2% вольфрама в сплаве на участке площадью 50 мкм встречаются микроучастки, как обогащенные до 4,8%, так и обедненные до 2,2%, и что неоднородность распределения вольфрама несколько уменьшается вследствие отжига. [c.374]

Электрод опускают до соприкосновения с флюсом, находящимся на затравке, и включают ток. В процессе плавления рабочий флюс превращается в шлак с температурой 2500 С. Под действием тепла электрод расплавляется, каждая капля его проходит через слой расплавленного шлака и очищается от вредных примесей и газов. Из этих капель формируется новый слиток. Содержание серы в слитке уменьшается в полтора-два раза. В стали почти нет неметаллических включений, что объясняется тем, что в печц нет огнеупорной кладки, соприкасающейся с металлом. Особенно ценным свойством этой стали является почти равномерное распределение в слитке остающихся после переплава включений, крупные скопления которых являются основной причиной разрушения изделий. Слитки не имеют пористости, усадочной рыхлости, мельчайших внутренних трещин, что очень важно при работе деталей в условиях ударных нагрузок. Электрошлаковый переплав с успехом применяют для получения шарикоподшипниковой, быстрорежущей, нержавеющей и некоторых других сталей. [c.74]

Поверхностные слои металла, нагретые до более высокой температуры, расширяются больше. Однако расширение поверхностных слоев притормаживается соседними внутренними слоями, которые при этом будут растягиваться за счет расширения наружных. В результате такого взаимодействия наружные слои металла при нагреве будут испытывать сжимаюш,ие напряжения, а внутренние— растягиваюш,ие. Такого рода напряжения, возникаюп ие вследствие неравномерного нагрева,называются температурными напряжениями. Они тем больше, чем больше разница температур в различных частях материала заготовки или слитка. При большой разнице температур внутри материала температурные напряжения могут настолько возрасти, что в отдельных местах разорвут заготовку или слиток. Вот одна из возможных причин образования трещин в металле при нагреве. [c.153]

Поперечные трещины могут появиться при попадании жидкого металла в зазор между изложницей и прибыльной надставкой или в трещину и в выбоину на внутренней поверхности стенки изложницы. При затвердевании слиток зависает в этом месте вследствие усадки стали, и корочка может разорваться под действием массы слитка. Надежными средствами борьбы с поперечными трещинами являются обеспечение плотного соприкосновения изложницы с прибыльной надставкой и тщательный омотр и своевременная отбраковка дефектных изложниц. [c.327]

Неоднородность слитка по химическому составу в различных зонах отвердевшего слитка называется зональной ликвацией. Вообще различают ликвацию микроскопическую (дендритную и междендритную) и макроскопическую (зональную). Дендритная и межден-дритная ликвации не влияют на свойства металла слитка и обнаруживаются только под микроскопом. Зональная ликвация обнаруживается невооруженным глазом и химическим анализом. Различают осевую и внеосевую ликвацию. Зональная ликвация наблюдается в слитках кипящей и спокойной стали, причем в первых это явление выражено значительно резче, чем во вторых. В слитке кипящей стали массой 7 т содержание серы в отдельных местах бывает в 8 раз, фосфора в 5 раз и углерода в 3 раза больше среднего содержания этих элементов в слитке. При среднем содержании серы в слитке кипящей стали, например 0,04%, в зоне наибольшей ликвации ее содержание может доходить до 0,32%. При прокатке такой слиток дает трещины. В слитке спокойной стали массой 7 г в отдельных местах содержание серы только в 1,5 раза, фосфора в 1,4 раза и углерода в 1,35 раза больше среднего их содержания в слитке. [c.330]

Корка нижней части слитка формируется под действием теплоотвода холодной затравкой. Под тянущим воздействием затравки слиток с жидкой сталью в середине выходит из кристаллизатора и попадает в зону вторичного охлаждения слитка 6. Толщина корки должна быть при выходе заготовки из кристаллизатора не менее 25 мм. Это достигается главным образом правильно выбранной скоростью движения заготовки. Скорость должна быть в пределах 0,6—0,9 м1мин для заготовок 160x900 мм, 0,55—0,85 м/мин для заготовки 180 X 1000 мм и 0,8—1,2 м1мин для квадрата 200 X 200 мм. Соответственная средняя скорость на один ручей оказывается равной 44,2 т ч. При превышении оптимальной скорости разливки развивается центральная пористость. Кроме этого, на стабильность процесса непрерывной разливки и качество слитка влияет температура металла. Замечено, что при температуре выше 1560° С заготовка бывает поражена наружными трещинами, при температуре ниже 1520° С происходит затягивание стакана. Установлено, что лучшая температура для разливки на УНРС 1540— [c.383]

Брак проката может быть по причине недоброкачественности металла (слитка) или из-за нарушения технологии прокатки. Слиток может иметь глубокую усадочную раковину, рыхлость, расслоения, трещины, газовые пузыри. Технологические дефекты проката — это заусенцы, рубцы, закаты, сдвиги одной части профиля относительпо другой, овальность круглого проката, разностенность труб, незаполпенность отдельных частей, углов у прямоугольного проката и т. д. [c.61]

Горячие трещ ины могут быть продольными и поперечными. Образуются он.ч в начале кристаллизации слитка, когда наружная корка затвер-девщего металла еще тонкая (10—20 мм) и легко разрывается под давлением жидкого металла. Иногда образуются поперечные трещины, называемые трещянам и зависания . Эти трещины возникают в случае, если металл затекает между изложницей и надставкой, образуя воротник . Слиток повисает на воротнике и разрывает тонкую корку металла под прибылью [c.358]

Существуют две модификации печей ЭШП. В соответствии с одной из них переплав осуществляют в неподвижном глухом кри-сталяизаторе, при другой схеме кристаллизатор перемещается относительно наплавляемого слитка или слиток относительно кристаллизатора. В отечественных конструкциях, как правило, применяют перемещающийся кристаллизатор. Применение схемы ЭШП с коротким перемещающимся кристаллизатором облегчает задачу внешнего воздействия на шлаковую и металлическую ванны и слиток, в частности, утепления донной части слитка для предотвращения трещин. Приведенные схемы реализованы в серии промышленных печей ЭШП, [c.244]

Подготовка слитков и заготовок перед ковкой. Важной операцией является очистка поверхности слитков и заготовок, от которой зависит качество поковок. Еслу поверхность слитков имеет разные дефекты (плохую очистку от засоров, литейные плены, подкорковые пузыри и др.), то они выявляются и в поковках в виде ковочных плен, волосовин, песочин, трещин н др. (см. гл. П). Одновременно поверхностные дефекты резко снижают пластичность стали. Например, по данным Л. В. Прозорова [24] при ковке неободранного слитка хромоникельмолибденовой жаропрочной стали поперечные трещины выявляются при обжатии на 25 мм, тогда как ободранный слиток выдерживает обжатие до 45—50 мм за один ход пресса. [c.371]

Из остывшего слитка сначала удаляется шишка, а затем слиток обтачивается на токарном станке для удаления поверхностного слоя окислов, раковин, трещин и других поверхностных недостатков. Обточенный слиток (фиг. 2а) надевается на стальной болт (фиг. 26), головка к-рого захватывается клещами, после чего слиток проволакивается через кольца и превращается в заготовку для Т. После каждой операции протяжки заготовки медно-цинковых сплавов производятся отжиг, травление и промывка. Число протяжек заготовки до Т. готового размера 3—9. Для слитков диаметром больше 125 мм, отлитых из сплавов, трудно поддающихся обработке в горячем состоянии первичный процесс волочения на цепных станах заменяется штамповкой (протяжкой) на горизонтальных гидравлич. прессах (фиг. 3). Слитки с наружным 0 от 130 до 400 мм и толщиной стенок 20— [c.33]

Так как контуры характеризуют определенное положение фронта затвердевания, т. е. являются изотермами, их можно использовать для определения толщины слоя, который возникает в первый момент затвердевания. В частности, там где слиток имеет хороший контакт с изложницей, затвердевший слой толще, чем в местах, где такой контакт отсутствует. На одной из сторон слитка может быть несколько точек соприкосновения, которым соответствует большая толщина затвердевшего слоя (ф. 534/2). В углах затвердевание происходит быстрее, чем на плоских поверхностях (ф. 533/3), по крайней мере, в начальный момент. Дефекты на поверхности изложницы могут вызвать усадку затвердевшей корки и, следовательно, отделение ее от стенки изложницы. Тепловой контакт нарушают также газовые пузыри, выступы огнеупоров или окисленного металла на стенках, пленка окиси алюминия, избыток науглероженного покрытия изложницы или трещины в ней (рис. 34). Твердая корка в этих местах тоньше, например, у достаточно рано слитых слитков. Это иллюстрируется также контурами, которые можно наблюдать в сечениях на уровне выступов (ф. 551/3) или пузырей. В результате как при обычной, так и при непрерывной разливке часто возникают горячие трещины, [c.18]

Этот небольшой слиток очень быстро охладился, поэтому при затвердевании образовались очень мелкие зерна. Так как высокоуглеродистая сталь подвержена большой усадке, в ней появляются V-образные зоны ликвации (черные). Некоторые из них сопровождаются микрораковинами и трещинами. [c.55]

Крупные слитки ire рекомендуется охлаждать полностью пос ае отливки, а следует там, где позволяют условия, горячими сажать а кузнечные печи. При этом, e . ui слиток не охлажден ннже 500 , т. с. сталь но потеряла свою пластичность, его можно нагревать как угодно быстро, ие опасаясь трещин. Это относпгся к угле-род1 стон н легированной сталям. [c.52]

У алюминия и магния, а также у их сплавов между собой к сплавов с небольшим количеством тяжелых металлов (менее 1 %) анизотропия, как известно из опыта, так мала, что величина зерна при ее обычных практических размерах не оказывает существенного влияния на возможности контроля. Поэтому и непрерывнолитые заготовки, несмотря на то, что размер зерна в них иногда бывает весьма большим, тоже легко поддаются контролю. В отличие от стали контроль высококачественных изделий из легких сплавов в процессе их производства начинают сразу же, как только слиток достаточно охладится. При этом в процессе продольного и поперечного контроля обнаруживают крупные дефекты типа продольных трещин в сердцевине ( паук ). В кусках длиной около 1 м, отрезанных на пиле, можно обнаружить прямо на поверхности распила и сравнительно небольшие дефекты, например захваченные шлаковые включения (дроссы). Обычно применяют частоты 1—2 МГц. Поскольку наружная корка у непрерывного слитка хотя и очень неровна, но состоит из чистого металла, для предварительного контроля зачищать ее не нужно. Иногда рекомендуется зашлифовка в некоторых местах или по дорожке. Особо тщательный контроль возможен уже на слитке после фрезерования его поверхности для подготовки к прокатке. Однако полезность особо-тщательного контроля весьма сомнительна, поскольку некоторые дефектные места в готовой продукции уже не обнаруживаются. [c.605]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...