Модифицирование слитка

Рис. 3.8. Влияние продолжительности отжига при 1600° С на пластичность (относительное удлинение б) молибденовых прутков, полученных из модифицированных слитков, прошедших различную термообработку

В книге излагаются основы модифицирования слитка, критерии выбора модификатора, методики исследования характеристик жидкой стали и фронта кристаллизации. Рассматриваются различные способы воздействия на структуру и свойства литого металла и обсуждаются отдельные рекомендации, направленные на улучшение качества стали. Предлагается совместное использование модификатора, затравки и ультразвука для получения качественного слитка. [c.2]

Глава III МОДИФИЦИРОВАНИЕ СЛИТКА [c.107]

Глава IV КАЧЕСТВО МОДИФИЦИРОВАННОГО СЛИТКА [c.155]

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В МОДИФИЦИРОВАННОМ СЛИТКЕ [c.161]

СТРУКТУРА И ХИМИЧЕСКАЯ ОДНОРОДНОСТЬ МОДИФИЦИРОВАННОГО СЛИТКА [c.165]

СВОЙСТВА МОДИФИЦИРОВАННЫХ СЛИТКОВ [c.371]

Чем отличаются механические свойства модифицированного слитка от обычного [c.379]

Структура и свойства литого металла во многом определяются режимом кристаллизации, который можно регулировать в относительно широких пределах. Основными методами воздействия на процесс кристаллизации металлов и сплавов с целью улучшения качества литых заготовок являются регулирование скорости охлаждения и модифицирование. В последние годы все более широкое применение получают процессы производства слитков и отливок из черных и цветных металлов и сплавов, сочетающие операции литья и давления, литья и вибрации и т. п. [c.4]

В области теоретического металловедения за истекшие 50 лет разработаны многочисленные диаграммы состояния двойных и тройных систем. Установлена связь между диаграммами состояний и диаграммами, показывающими зависимость физических свойств сплавов от их химического состава (правила Н. С. Курнакова). Сформулировано понятие о сингулярных точках и законы образования упорядоченных твердых растворов (Н. С. Кур-наков), установлено размерное и структурное соответствие в когерентных фазах (правило П. Д. Данкова), открыты законы кристаллизации слитков (Н. Т. Гудцов), созданы теории изотермической обработки стали (С. С. Штейн-берг), мартенситного превращения твердых растворов и отпуска закаленной стали (Г. В. Курдюмов), модифицирования сплавов (М. В. Мальцев), образования эвтектик и жаропрочности сплавов (А. А. Бочвар) и многие другие. [c.190]

До недавнего времени наиболее мощные дуговые печи эксплуатировались в ГДР (1700 кВт) и США (900 кВт) [15]. С их помощью можно выплавлять слитки металла массой до 10—15 т. В США, ГДР и Японии ведутся разработки дуговых печей мощностью до 3000 кВт. Мощные дуговые печи для выплавки больших слитков тугоплавких металлов находятся в эксплуатации также и в Советском Союзе. Для получения проката выплавленные слитки модифицированного молибдена подвергают -сложной термомеханической обработке горячему прессованию и высокотемпературному отжигу. При таком способе обработки в результате образования мелкокристаллической структуры и достигается высокая прочность деформированного сплава. [c.9]

С другой стороны, термическую стабильность пластичности полуфабрикатов из модифицированного молибдена можно повысить за счет коагуляции частиц фаз внедрения при термообработке слитков. В слитке так же, как и в прутке, при увеличении длительности отжига образуются группировки частиц вто- [c.57]

В процессе отработки данной технологии решалась проблема снижения дефектности слитков, отливаемых полунепрерывным способом из алюминия и деформируемых алюминиевых сплавов, и изучалась возможность модифицирования сплавов с применением НП. [c.262]

Модифицирование крупногабаритных слитков [c.270]

Ускорить процесс растворения модифицирующей алюминиево-титановой лигатуры стало возможным при ее использовании в виде прутка [35]. С этой целью слитки чушковой лигатуры А1-1,95 % Ti диаметром 100 мм горячим прессованием прессовали в пруток диаметром 8,0 мм. Для того чтобы установить эффект измельчения зерна при введении модифицирующих агентов, в расплав также вводили катанку диаметром 10 мм, получаемую прессованием алюминия марки АДО. Полученные структуры сравнивали с принятой на заводе технологией модифицирования путем введения в расплав в миксере титановой губки. Все варианты были опробованы при полунепрерывном литье слитков сечением 400 х 1560 мм из алюминия марки А7. Анализ структуры вырезанных из слитков темплетов показал (рис. 9.6), что наилучшие результаты дает применение прутковой лигатуры А1-1,95 % Ti — 540 зерен на 1 см площади шлифа, что в 4,5 раза больше по сравнению с модифицированием титановой губкой (120 зерен на 1 см шлифа). При этом площадь зоны равноосных и столбчатых кристаллов (см. рис. 9.6, б, в соответственно) оказалась [c.273]

Продолжительность отжига, ч Пруток из модифициро -ванного слитка То же, терми ческая обработка по режиму 1400 °С, 20 ч Продолжительность отжига, ч Пруток из модифицированного слитка То же, термическая обработка. по режн- му 1 400 -С, 20 ч [c.58]

Для определения оптимальной концентрации модификатора используют методы измерения поверхностного натяжения на границе жидкость — пар. С этой же целью изучают влияние модификаторов на коэффициент кинематической вязкости и на степень переохлаждения жидкой стали. По температурной зависимости кинематической вязкости и величине переохлаждения можно косвенно оценить взаимодействие инородных и основных атомов и степень активации и дезактивации нерастворимых примесей в расплаве. Последний вопрос слабо освещен в литературе, несмотря на его существенную роль при модифицировании слитка. Определяя температуру дезактивации примесей, можно установить склонность к зародышеобразова-нию в стали, подлежащей модифицированию, и активность затравки. [c.7]

В работе [98] изучали подвижность дислокаций в Si с электрически активными добавками В, А1, Р, As, Sb и нейтральными — Ge и О при концентрациях 10 — 10 ° СМ- . В монокристаллах Si движение дислокаций обусловлено экстремально высокими барьерами Пайерл-са. Нейтральные добавки не оказывают заметного влияния на подвижность дислокаций. Электрически активные добавки по мере повышения концентрации увеличивают скорость движения дислокаций. Эти результаты представляют интерес для оценки активности добавок при модифицировании слитка и ставят под сомнение утверждение Мак-Лина о том, что выделения, образующиеся при модифицировании сплава, всегда оказывают доминирующее влияние на закрепление дислокаций. [c.110]

Отметим, что принцип использования эпитаксиальных затравок для модифицирования слитка и выращивания совершенных монокристаллов и пленок различен. При использовании эпитаксиальных примесей для измельчения структуры слитка дефекты на поверхности вводимой в расплав затравки в виде стружки оказывают положительное влияние на увеличение скорости зарождения ц. к., в то время как дефекты на подложке отрицательно влияют на качество монокристаллов и пленок. Большие скорости охлаждения при кристаллизации слитка, модифицированного затравкой, способствуют измельчению структуры и уменьшают химическую неоднородность, а при выращивании монокристаллов и пленок вообще неприменимы. Однако закономерности процесса зароды-шеобразования на эпитаксиальных подложках (затравках) при кристаллизации пленок, монокристаллов и слитков в основном одинаковы. [c.132]

Н, Ф. Пампура, В. А. Ефимов, В. Н. Сапко и др. [94, с. 220—223] применяли стальную обсечку вместо интенсификатора кипения при скоростной разливке кипящей стали сверху. Введение 0,3—1% обсечки обеспечивает получение слитка с плотной наружной коркой толщиной 15—25 мм и увеличивает выход годного на 0,3—1%. В работе [139] вводили металлическую об-резь в количестве 0,5% в головную часть 7-т слитка кипящей стали с 0,08—0,15% С через 10 мин после наполнения изложницы. В результате воздействия затравки улучшается макроструктура и уменьшается головная обрезь слитка. Использование стальной обсечки и металлической обрези весьма экономично, однако количество таких отходов ограничено. Как уже упоминалось, нами применялась в качестве затравки стружка для модифицирования слитков в лабораторных условиях. Кроме стружки, которая имеется в изобилии и стоит очень дешево, другого подходящего материала для затравки в готовом виде не имеется. [c.172]

В модифицированных слитках увеличивается количество окисных включений, которое происходит в основном за счет окисления частиц инокулятора на вводе. Это - основной недостаток суспензионной разливки. Поэтому следует вводить дисперсные инокуля-торы, содержащие минимум кислорода, применяя методы, предотвращающие вторичное окисление жидкого металла и дисперсных частиц. [c.371]

Улучшения структуры слитка можно достичь также воздействием на процесс кристаллизации химическим (модифицируюш,ие добавки) и физическим (ультразвук) путем. Модифицирование силумина с 10,8% Si модификатором состава 20% LiF+80% Li l позволяет затем деформировать этот литейный сплав горячей и холодной прокаткой. [c.503]

Выделение частиц фаз внедрения в объеме и по границам зерен оказывает на литом металле охрупчивающее действие — повышается температура хрупко-вязкого перехода (рис. 3.7), снижаются прочность и пластичность при комнатной температуре, особенно на образцах, вырезанных в поперечном направлении к оси слитка. Наряду с этим интенсификация распада твердого раствора вследствие модифицирования и сопровождающий ее рост внутренних напряжений существенно повышают сопротивление металла пластической деформации. При этом удельное давление прессования слитков увеличивается в 1,5—2 раза в зависимости от степени деформации. [c.54]

Модифицирование — использование специально вводимых в жидкий металл примесей (модификаторов) для получения мелкого зерна по описанному выше механизму. Эти примеси, практически не изменяя химического состава сплава, вызывают при кристаллизации измельчение зерна и в итоге улучшение механических свойств. Так, например, при модифицировании магниевых сплавов зерно уменьшается с 0,2—0,3 до 0,0 —0,02 мм. При литье слитков в фасонных отливках модифицирование чаще проводят введением в расплав добавок, которые образуют тугоплавкие соединения (карбиды, нитриды, оксиды), кристаллизирующиеся в первую очередь. Выделяясь в виде мельчайших частиц, эти соединения служат зародышами образующихся при затвердевании 1фисталлов (модификаторы I рода). В качестве модификаторов при модифицировании алюминиевых сплавов применяют Т1, V, 2г стали — А1, V, Т . Иногда используют растворимые в жидком металле модификаторы (модификаторы II рода), избирательно адсорбирующиеся на кристаллическом зародыше, которые снижают межфазовое поверхностное натяжение и затрудняют рост кристаллитов. Для алюминиевых сплавов в качестве модификаторов II рода используют В , Ка, К, для стали — редкоземельные элементы (РЗМ). [c.32]

Для решения данной проблемы была апробирована технология модифицирования с использованием прессованных прутков. Исследованиями шлифов донной части проб-свидетелей, отливаемых одновременно с литьем слитка, показано, что средняя площадь макрозерна исходного алюминия А7, содержащего 0,018 % Ti, составляет 1,24 мм , а дополнительное введение 0,008 % Ti прутковой дигатурой [c.263]

Модифицирование нанопрошками алюминия и алюминиевых деформируемых сплавов при литье слитков полунепрерывным способом [c.264]

К, охлаждение на воздухе) прессовали прутки диаметром 12 мм и после закалки (выдержка 15 мин при 763...773 К, охлаждение в воде) вытачивали из них стандартные цилиндрические образцы для определения механических свойств. Анализ результатов испытаний показал, что НП SI измельчает макрозерно по сечению слитка в среднем в 1,7 раза (с 0,35 для сплава, модифицированного по заводской технологии, до 0,20 мм ). Временное сопротивление образцов из модифицированного НП SI сплава повысилось (табл. 9.1) на 2,3 %, предел текучести на 11,0 %, относительное удлинение 5 — на 31,6 %. [c.265]

Разработанная технология модифицирования была использована при литье слитков, предназначенных для изготовления поковок. Модифицирование проводилось при литье слитков диаметром 420 мм из сплава АМгб. Использовался модифицирующий пруток диаметром 10 мм, содержащий один из НП — 81С, BN или ТаН. Слитки отливали при 973 К со скоростью 60 мм/мин при введении прутка в раздаточную коробку. Отлитые слитки гомогенизировали (выдержка б ч при 753...773 К охлаждение на воздухе), затем их резали на заготовки длиной 750 мм, обтачивали до диаметра 380 мм и после предварительного нагрева до 703 К на гидравлическом прессе с усилием 1250 тс изготовляли поковки со степенью деформации — 62 % по схеме осаживание заготовки в галету -> ковка галеты на брусок вторичное осаживание бруска в галету КП-10-27. Структуру изучали на темплетах, вырезанных из слитка и из галеты. Загрязненность металла неметаллическими включениями оценивали по [c.267]

Таким образом, в результате исследований было установлено, что при введении в жидкий сплав АМгб различных НП, наряду с их полезным воздействием — измельчение зерна, увеличивается количество неметаллических включений и расслоений (в поковках). Возможной причиной этого следует считать применение в качестве основы модифицирующих прутков гранул, которые вносят в объем прутка большое количество оксида алюминия А12О3, присутствующего на поверхности гранул, и газов, находящихся как на поверхности, так и в объеме. При этом следует отметить, что во всех исследованиях, проведенных на прессованной продукции из слитков сплавов, модифицированных различными НП, неметаллические включения и расслоения не наблюдались, так как в процессе прессования изделий оксиды раздробляются и равномерно распределяются в объеме экструдированного профиля. [c.268]

Образцы для определения механических свойств вытачивали из выходного, среднего и утяжного сечений. Для установления степени загрязненности сплава неметаллическими включениями из поперечных темплетов слитков вырезали по 8 заготовок для изготовления технологических проб. Изучение шлифов поперечных темплетов слитков показало измельчающее воздействие НП. При анализе микроструктуры серийных слитков выявились грубые скопления интер-металлидов, тогда как в результате введения в расплав НП они раздробляются. Механические свойства образцов в горячепрессованном состоянии оказались более высокими по сравнению со свойствами серийных слитков (Oj, = 364 МПа, сг0 2 = 192 МПа, 8 = 18,1 %). Так, модифицирование BN без последующей фильтрации повышает O до 379 МПа (на 4,1 %), TaN (без фильтрации) — до 383 МПа (на 5,2 %) и SI с последующей фильтрацией — до 378 МПа (на 3,8 %) соответственно повышается и oq 2 ДО 209 МПа (на 8,6 %), до 213 МПа (на 10,6 %) и до 206 МПа (на 7,0 %). При модифицировании TaN значение 8 возрастает до 21,0 % (на 15,4 %), SI — до 19,2 % (на 5,5 %), но несколько снижается в случае BN. [c.269]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...