Химическая неоднородность слитков спокойной стали

Химическая неоднородность слитков спокойной стали [c.372]

Для устранения усадочных дефектов слитки спокойной стали отливают с прибылью, которая образуется надставкой (см. рис. 2.9, б) со стенками, футерованными огнеупорной массой малой теплопроводности. Поэтому сталь в прибыли долгое время остается жидкой и питает слиток, а усадочная раковина располагается в прибыли. Слиток спокойной стали (рис. 2.11, а) имеет следующее строение тонкую наружную корку А из мелких равноосных кристаллов зону 5 крупных столбчатых кристаллов (дендритов) зону В крупных неориентированных кристаллов конус осаждения Г, мелкокристаллическую зону у донной части слитка. Стальные слитки неоднородны по химическому составу. Химическая неоднородность, или ликвация, возникает вследствие уменьшения растворимости примесей в железе при его переходе из жидкого состояния в твердое. Ликвация бывает двух видов - дендритная и зональная. [c.48]

В слитке спокойной стали химическая неоднородность представляется в следующем виде. [c.168]

Кипящая сталь получается более ускоренным способом при недостаточно полном раскислении, она дешевле полуспокойной и спокойной стали, но в разных сечениях слитка может иметь неоднородный химический состав (зональную ликвацию). По сравнению со спокойной сталью, получаемой при полном раскислении, кипящая сталь обладает большей склонностью к хладноломкости, меньшей стойкостью против хрупких разрушений при низких температурах и худшей свариваемостью. Полуспокойная сталь по степени раскисления и механическим свойствам является промежуточной между кипящей и спокойной сталью. [c.33]

Слитки спокойной, кипящей и полуспокойной стали различны. На фиг. 48, а представлен слиток спокойной стали. Он характеризуется отсутствием газовых пузырей, более высокой плотностью. Усадочная раковина расположена в верхней части слитка. Химическая неоднородность мала. В слитках кипящей стали (фиг. 48,6) усадочной раковины не бывает, она распределена между объемом многочисленных газовых пузырей. Качество слитка определяется глубиной залегания пузырей, т. е. достаточной толщиной здоровой корки. Химическая неоднородность этой стали выше, чем спокойной стали. [c.100]

В полуспокойной стали (фиг. 48, в) газовых пузырей образуется небольшое количество для заполнения объема усадкИ, и поэтому в слитке получается небольшая усадочная раковина. Химическая неоднородность этой стали меньше, чем кипящей, а усадочная раковина меньше, чем в спокойной кроме того, полуспокойная сталь дешевле последней. В народном хозяйстве полуспокойная сталь получит широкое распространение для изготовления проволоки мостового металла, толстых конструкционных листов и т. д. Спокойная сталь применяется при изготовлении коленчатых валов, рессор, шестерен и др. [c.100]

Недостатками кипящих сталей являются их большая склонность к старению и неоднородность химического состава, структуры, механических и технологических свойств листов, прокатанных из различных частей слитка. Наблюдается неоднородность также между боковыми и средними частями листа и между поверхностными и внутренними слоями листа. В кипящих сталях возможны превышения верхних пределов допустимого содержания С, Р и 5 в листе, что зачастую бывает, если на металлургическом заводе недостаточно обрезали головную часть слитка, наиболее обогащенную примесями. Для специальных условий глубокой вытяжки можно применять лишь листы, прокатанные из самой высококачественной части слитка кипящей стали. Из-за этого недостатка кипящие стали для глубокой вытяжки бывают непригодны для автоматического непрерывного способа штамповки из полосы и для изготовления штамповок специальной формы и повышенной точности. Листы из кипящей стали и полученные из них штамповки имеют поверхность лучшего качества, чем листы из полуспокойных и спокойных сталей. [c.197]

Кипящая сталь наиболее дешевая, так как при ее выплавке расходуется минимальное количество специальных добавок и обеспечивается максимальный выход годного. Пониженное содержание кремния и марганца обусловливает меньшую прочность и большую пластичность, чем у спокойной стали. Недостатками кипящей стали являются развитая ликвация, в головной части слитка неоднородность содержания углерода достигает 400 %, серы - 900 % их среднего содержания. В спокойной стали неоднородность содержания углерода лишь на 60 %, а по сере на ПО % превышает их среднее содержание в стали. Прокат из кипящей стали более неоднороден по химическому составу, чем прокат из спокойной стали. Листы и профили, изготовленные из разных частей слитка, различаются по содержанию углерода, серы и фосфора. Поэтому прокат из кипящей стали характеризуется [c.159]

В слитках из кипящей стали эти элементы распределяются по высоте более равномерно, чем в слитках из спокойной стали, хотя и здесь имеет место значительная неоднородность по составу. Зональная ликвация зависит от содержания фосфора и серы, а также от веса слитка. Чем больше в стали этих элементов и чем больше вес слитка, тем сильнее выражена в нем химическая неоднородность. [c.194]

Кипящей называется сталь, при разливке которой наблюдается кипение металла в изложнице в период кристаллизации слитка. Она раскисляется только ферромарганцем. В процессе раскисления образующаяся окись углерода вместе с другими растворенными в стали газами выделяется из металла, что создает впечатление кипения стали в изложницах. Кипящая сталь легче сваривается, чем спокойная, и очень хорошо штампуется. Из нее меньше отходов при прокатке. Стоимость кипящей стали меньше стоимости спокойной. Отрицательным свойством кипящего металла, особенно при отливке тяжелых слитков, является большая неоднородность химического состава по высоте и поперечному сечению слитка. [c.90]

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]

Кипящая сталь наиболее дешевая, так как при ее вьшлавке расходуется минимальное количество специальных добавок и обеспечивается максимальный выход годного продукта. Пониженное содержание кремния и марганца обусловливает меньшую прочность и большую пластичность, чем у спокойной стали. Недостатками кипящей стали являются развитая ликвация, в головной части слитка неоднородность содержания углерода достигает 400 %, серы — 900 % от их среднего содержания. В спокойной стали неоднородность содержания углерода лишь на 60 %, а по сере на 110% превышает их среднее содержание в стали. Прокат из кипящей стали более неоднороден по химическому составу, чем прокат из спокойной стали. Листы и профили, изготовленные из разньсс частей слитка, различаются по содержанию углерода, серы и фосфора. Поэтому прокат из кипящей стали характеризуется неоднородностью структуры и механических свойств даже для металла одной плавки. В среднем кипящая сталь содержит около 0,02 % кислорода, что в несколько раз больше, чем у спокойной стали. Хладостойкость кипящей стали понижена, в среднем Гзо у нее на 10-20 °С выше по сравнению с для спокойной стали. Пониженное сопротивление хрупкому разрушению особенно характерно для проката значительной толщины (14—20 мм и более) из кипящей стали. [c.277]

Полуспокойная сталь в изложницах не кипит, но в то же время при формировании слитка происходит образование некоторого количества газовых пузырей, остающихся в металле после его затвердевания, вследствие чего предотвращается образование концентрированной усадочной раковины. Поэтому полуспокойная сталь дает более высокий выход годного при прокатке, чем спокойная [51]. Меньшая степень загрязнения ликвирующими примесями головной части слитка обеспечивает несколько больший выход годного у полуспокойной стали по сравнению с кипящей [52]. Слитки полуспокойной стали имеют меньшую химическую неоднородность, чем слитки кипящей стали, что обеспечивает большую равномерность свойств металла по длине слитка и проката [53]. [c.130]

Первое время тепловая нестабильность была отнесена к неисправимым дефектам металлургического производства поковок, таким, например, как смещение центральной ликвационпой зоны слитка при ковке и химическая неоднородность стали в крупных сечениях. Последующие металловедческие исследования дефектных роторов в ряде случаев не подтвердили сделанных выводов. К этому приводили и наши наблюдения в эксплуатации. Некоторые роторы и валы после длительного периода спокойной работы обнаруживали повышенную вибрацию с явлением тепловой нестабильности. Таким образом тепловая нестабильность может быть вызвана не только нарушением технологии металлургического производства, но, что в особенности важно, может быть получена и в эксплуатации. Результаты исследования одного из таких роторов представлены на графике рис. 4. Приведенный выше анализ нормального типового графика тепловой стабилизации позволил предположить влияние внутренних остаточных напряжений. При рассмотрении тепловой нестабильности следует сделать весьма существенное замечание, что возникновение и исчезновение кривизны вала при нагреве и охлаждении показывают на упругий характер тепловой деформации. Отсюда, очевидно, следует, что при анализе этого явления необходимо рассматривать возможные условия возникновения упругой деформации при нагреве. [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...