Литая сталь химическая неоднородность

Слиток литой стали является неоднородным в разных своих частях как по химическому составу, так и по внутреннему кристаллическому строению и механическим свойствам. Он содержит неметаллические включения, пустоты, пузыри, раковины. Все это является дефектами слитка, и чем более полно будут устранены те или иные дефекты, тем более высокими свойствами будут обладать как слиток, так и изготовленные из него детали. [c.184]

СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИТЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ АНИЗОТРОПИЯ ПЛАСТИЧЕСКИХ свойств. От деформированного металла слиток отличается большей степенью структурной и химической неоднородности 1) плотность литого металла или сплава ниже из-за наличия макро- и микропустот, располагающихся вблизи головной и осевой частей слитка. Слитки кипящей стали имеют развитую зону подкорковых пузырей. Подкорковые пузыри, часто выходящие к поверхности, могут встречаться и в слитках других сталей, особенно при нарушении технологии выплавки 2) в слитках сталей и сплавов, полученных обычными методами выплавки, часто наблюдается значительная сегрегация вредных примесей (серы, фосфора и т. д.), особенно вблизи головной и осевой его частей 3) для крупных слитков характерно интенсивное развитие дендритной ликвации 4) в слитках двух- и многофазных сталей и сплавов вторая фаза образует включения, часто окаймляющие отдельные кристаллы. [c.500]

Углеродистая сталь для фасонного литья по качественным показателям разделяется на три группы 1) нормального качества, 2) повышенного качества и 3) особого качества. Отличие между группами заключается в способе выплавки, содержании вредных примесей и требованиях к микро- и макроструктуре. Для улучшения механических свойств и устранения химической неоднородности стали отливки, как правило, подвергаются термической обработке. [c.17]

Стальные отливки требуемой конфигурации получают заливкой жидкой стали в песчаные или реже в чугунные формы, а иногда в стальные формы-изложницы (центробежное литье) и др. При этом удается получать изделия по прочности, пластичности и надежности, как из деформированных сталей. Расходы на механическую обработку и потери металла минимальны, поэтому изготовление стальных отливок является экономичным и прогрессивным способом. Однако применение литейных сталей ограничено из-за химической неоднородности отливок и наличия дефектов — микро-пор, раковин, треш,ин и др. [c.110]

Химическая неоднородность проявляется в виде дендритной или зональной ликвации. Литейная сталь имеет более крупное первичное зерно, чем деформированная, и его измельчение сложно. Разнозернистость литой структуры также более выражена. [c.110]

На эрозионную стойкость стали оказывает также большое влияние химическая неоднородность в объеме одного кристалла. Известно, что дендритная неоднородность стали определяется ее составом, условиями кристаллизации и разливки стали, а также массами слитка или литой детали. По склонности к химической неоднородности внутри кристалла (зерна) легирующие и сопутствующие элементы распределяются на три группы (табл. 59). [c.175]

При полном удалении усадочной раковины и усадочной рыхлости, при отсутствии трещин, а также сильно развитой карбидной ликвации в слитках пластичность углеродистых и легированных сталей при обработке давлением зависит от металлургической природы металла а) вида дендритной структуры б) степени химической неоднородности — ликвации в) количества и формы распределения неметаллических включений и окисных плен г) газонасыщенности литого металла. [c.9]

Для уменьшения химической неоднородности литого металла, повышения его пластичности и улучшения структуры и механических свойств обработанных давлением сталей необходимо применять более чистые исходные шихтовые материалы, меньший вес слитка, если возможно и гомогенизацию слитков. [c.10]

Химическая неоднородность литой стали [c.831]

Авторы работы [324] привели многочисленные примеры размерной нестабильности различных углеродистых и легированных сталей при термоциклировании, сопровождающемся полиморфными превращениями. Литые образцы мало изменяли свои размеры, горячедеформированные — сильно. В зависимости от того как вырезанный образец ориентирован относительно направления деформации, при термоциклах длина его увеличивалась или уменьшалась. Авторы [324] не обнаружили влияния скорости нагрева и охлаждения на формоизменение стали при термоциклировании. Линейные изменения образцоз при варьировании темпа смены температуры 12 и 80 град/сек были близкими. Коэффициент роста составлял приблизительно 0,1%, и наблюдалась относительная независимость его от числа циклов. Приведенные в работе [324] данные свидетельствуют о том, что при термоциклировании технических сталей возникают факторы, действие которых перекрывает эффект температурных градиентов. Причины необратимого формоизменения деформированной стали в указанной работе не обсуждаются, возможно, они связаны с текстурой и химической неоднородностью образцов. [c.61]

При определенных условиях кристаллизации расплава формируется такая химическая неоднородность, как дендритная ликвация, которую обычно исправляют длительным и высокотемпературным гомогенизирующим отжигом, Однако задача легко решается ТЦО. Так, ликвационную структуру литой стали ЗОХНЛ можно устранить поСле трех циклов ускоренных нагревов до 850 °С с последующим охлаждением на воздухе до 600 X, а на последнем цикле —до комнатной температуры. На рис. 2.7 показано изменение структуры конструкционной стали. [c.43]

Аналогичное у,ст])анение химической неоднородности происходит при ТЦО в структурно-устойчивых инструментальных сталях ледебуритного класса. Литую быстрорежущую сталь Р18 (рис. 2.8) подвергали ТЦО, нагревая со скоростью 40—50 С/мин до 820—850 -С и охлаждая со скоростью 100 "С/мин до 600 °С, окончательное охлаждение — на воздухе до комнатной температуры. Число циклов 5. [c.43]

Так как методике испытания литых сталей до настояш его времени уделялось недостаточное внимание, оценку склонности этих сталей к межкристаллитной коррозии во многих случаях приходится производить металлографически. При этом можно установить, что трещины при испытании на загиб часто появляются из-за пониженной пластичности, вызванной образованием хрупкой о-фазы в результате распада феррита в области критических температур. В структуре литых сталей типа 1Х18Н9Т обнаруживается от 1,6 до 13% феррита, главным образом, в зависимости от содержания хрома и титана. Повышение содержания феррита значительно снижает пластичность (рис. 89), а при неоднородности химического состава и в результате процесса распада способствует также селективной коррозии [65, 119]. [c.176]

Различные условия кристаллизации сварочной ванны приводят также к структурной неоднородности отдельных зон сварных соединений /5/, то есть к появлению прослоек, отличающихся своей структурой. Связь между структурой химически однородных сталей и сплавов и их механическими свойствами устанавливается в металловедческих исследованиях. В некоторой степени это может быть перенесено и на сварные соединения, например, для способов сварки без присадочного металла (контактная стьшовая, точечная, шовная и другие способы сварки давлением, когда соединение поверхностей производится с образованием или литого ядра из основного металла, или за счет плавления и деформации торцев). Однако в большинстве случаев для сварных соединений приходится учитывать совместное влияние химической и структурной неоднородности. [c.14]

Н. И. Беляев подробно анализирует процесс кристаллизации стали при ее затвердевании в зависимости от различных условий разливки, химического состава металла, формы изложницы и других факторов. Он приходит к выводу, что макроструктура кристаллов и, следовательно, стали есть следствие неоднородности твердого раствора и потому есть общее типичное явление для всех сортов стали Далее ученый по дчеркивает, что макроструктура есть устойчивая форма строения стали , что кристаллы существуют в любом металле — литом, кованом, обработанном закалкой, отжигом и т. д. Однако различные способы обработки металла вносят некоторые изменения в макроструктуру. При ковке и прокатке, например, кристаллы деформируются, их частицы механически перемещаются, а это влечет за собой соответствующие изменения макроструктуры. Термическая обработка вызывает местные изменения в строении соседних частиц и объемов, образующих макроструктуру кристаллов стали. [c.118]

Ввиду повышенной склонности аустенитных сталей и сплавов к ликвации и литейной усадке, их обычно разливают в мелкие слитки. Это обстоятельство затрудняет возможность использования больших уковов, высокой степени деформации литого металла с целью устранения дефектов его структуры. Химическая и структурная неоднородность слитка проявляется в готовом прокате в виде строчечности, обусловливающей, как мы уже знаем (см. гл. IV), повышенную опасность появления околошовных трещин. Строчечность стали является одной из причин анизотропии ее механических свойств, особенно по толщине листа. Анизотропия проявляется также в различии характеристик прочности и пластичности аустенитной стали вдоль и поперек прокатки (табл. 106), а не только по толщине металла. Особенно чувствительными к строчечности аустенитной стали или сплава являются такие показатели, как ударная вязкость и относительное удлинение, а также реакция на нейтронное облучение [И, 12]. [c.396]

Стали 20ХМФЛ и 15Х1М1ФЛ гфименяются в качестве основного металла литых трубных элементов (колен) и корпусов паровой арматуры (запорной, регулирующей, предохранительной). Литые детали подвергаются сложной термической обработке, включающей гомогенизирующий отжиг, для выравнивания химического состава и устранения концентрационных неоднородностей состава по сечению металла, двойную нормализацию для получения бейнитной или бейнито-ферритной структуры и высокий отпуск для повышения пластических свойств при сохранении достаточной жаропрочности стали (см. табл. 1.3). Структурные превращения при нормализации и отпуске протекают по аналогии с превращениями при термообработке стали 15X1 MlФ. [c.30]

В связи с необходимостью решения проблемы повышения качества литого металла вопросам модифицирования в последнее десятилетие уделяется особое внимание. Это подтверждается возросшим числом публикаций по этому вопросу в отечественной и зарубежной литературе. Большинство авторов приходит к выводу, что наиболее эффективными модификаторами стали и чугуна являются комплексные модификаторы и инокуляторы. Применение инокуляторов и микрохолодильников для повышения скорости кристаллизации, снижения физической, химической и структурной неоднородности крупных слитков и отливок имеет хорошие перспективы. На наш взгляд воздействие дисперсных тугоплавких включений на образование центров кристаллизации нельзя рассматривать только с позиции кристаллоструктурного соответствия, необходимо учитывать также химию связей этих соединений. [c.4]

При температурах 600—1200° С условия протекания механизма деформации и разрушения изготовленной способом литого плакирования двухслойной стали Ст. 3 + Х18Н10Т наряду с взаимным деформационным влиянием в значительной мере контролируются процессами диффузионного взаимодействия изменяющего характер химической, структурной и механической неоднородности в зоне сопряжения слоев. В этом случае при 600—800° С наблюдается развитие межзеренного проска льзывания, наиболее активно проявляющегося в обезуглероженной зоне материала основы, а также локализации пластической деформации в узкой приграничной зоне вблизи поверхности раздела слоев биметалла. Интенсивное карбидообразование в участке аустенитной стали, непосредственно примыкающем к межслойной границе, способствует охрупчиванию и зарождению в нем микронадрывов, приводящих к развитию хрупких трещин. В слое основного металла происходит резкое ослабление сдвигового микрорельефа и обнаруживаются типичные признаки высокотемпературной деформации (образование складок, возникновение межкристаллических трещин, появление субструктуры, протекание рекристаллизации под напряжением.). [c.136]

Затвердевание стального слитка всегда сопровождается появлением литой текстуры вследствие предпочтительной ориентации столбчатых кристаллов, растущих в на.прааленни отвода тепла (нормально к охлаждающим стоикам). Конкретные условия кристаллизации технических сплавов всегда вызывают неоднородность химического состава и неодносодное распределение примесей по сечению слитка и в микрообъемах стали. Последующая гомогенизация и обработка давлением в горячем и холодном состоянии разрушает литую текстуру, но не может полностью устранить неоднородность состава и распределения примесей (углерода, кремния, марганца, серы, фосфора) ни по сечению изделия, ни в масштабах кристаллитов. В результате прокатанная,, кованая или штампованная сталь име.ет волокнистое строение, четко выявляемое макротравлением. [c.951]

Влияние неполноты гомогенизации на устойчивость аустенита в зоне полной перекристаллизации особенно велико, когда структура стали обладает значительной исходной неоднородностью (литая структура, наличие дендритной неоднородности в кованой или катаной стали и т. п.). Влияние исходной структуры было рассмотрено автором и Б. А. Смирновым на примере стали 23Г двух плавок с одинаковым содержанием углерода, одна из которых исследовалась в прокатанном состоянии после закалки с 870° в воду и отпуска при 600° (листы толщиной б и 16 мм), а другая — в литом после нормализации с 900° (химический состав сталей см. в приложении I А). Образцы рис. 21, а из сталей обеих плавок подвергали нагреву в машине ИМЕТ-1 со скоростью Т1 д = 300 градкек до 7 , = 1350° с изменением скорости последующего охлаждения от 1 до 600 градкек. [c.153]

Наряду с этим, из-за ряда специфических условий сварки, в частности из-за воздействия сварочных напряжений, не всегда удается получить качественные швы без дефектов металлургического происхождения (например, трещин), не прибегая к специальному легированию наплавленного металла, а иногда и к специальным приемам сварки. С особыми трудностями приходится сталкиваться при сварке ряда сталей, когда необходимо обеспечить свойства литого и нетермообработанного металла шва, равные или близкие к свойствам основного катаного и термообработанного металла. В обоих этих случаях, наряду с оптимальным химическим составом, характер кристаллизации металла шва и связанные с этим та или иная его структура и химическая дендритная неоднородность играют значительную роль в получении швов, отвечающих предъявляемым требованиям. [c.271]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...