Кристаллизация стали и дефекты слитков

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ СТАЛИ И ДЕФЕКТЫ СЛИТКОВ [c.11]

Дефекты, возникающие на первичном этапе, — при плавке, в значительной степени устраняются ведением плавки под вакуумом в электро- или электронно-лучевых печах, рафинированием стали, электрошлаковым переплавом и т, д. Дефекты слитка уменьшают разливкой под вакуумом, обеспечением равномерной кристаллизации слитка, а также применением способа непрерывной разливки. [c.153]

Слиток стали неоднороден как по химическому составу, так и по механическим свойствам. Различают зональную (в пределах различных зон слитка) и дендритную (внутрикристаллитную) ликвацию. В слитке обычно бывают неметаллические включения, пустоты, пузыри, раковины и другие дефекты. Некоторые дефекты слитков дается устранить термической обработкой. Для выравнивания дендритной (внутрикристаллитной) ликвации, воз-- никающей в процессе кристаллизации, а также понижения твердости перед обдиркой, проводимой для удаления поверхностных дефектов, слитки легированных сталей подвергают термической обработке. [c.201]

Кристаллизация стали сопровождается усадкой. Для уменьшения усадочных дефектов в слитках каждая изложница оснащается утепленной прибыльной надставкой, подпитывающей слиток жидкой сталью по мере усадки. В надставке в основном концентрируется усадочная раковина, а в слитке усадочные дефекты проявляются в виде осевой рыхлости и усадочной рыхлости в верхней части слитка. [c.11]

При одинаковом химическом составе из трех твердых растворов аустенита, феррита и мартенсита - наибольшую плотность имеет аустенит, а наименьшую - мартенсит. Плотность ферритно-карбидных смесей, характерных для большинства отожженных конструкционных сталей, имеет промежуточные значения между плотностью мартенсита и аустенита. Фазовые превращения в сталях сопровождаются изменениями плотности. Наибольшее увеличение плотности наблюдается при кристаллизации стали. Вследствие неравномерности затвердевания образуются усадочные дефекты слитков и отливок. Горячее деформирование стали при прокатке или ковке, горячее изостатическое прессование увеличивают плотность стали благодаря устранению микро-и макродефектов, имевшихся в стали перед обработкой. Однако увеличение деформации более 10 % при горячем деформировании уменьшает плотность вследствие появления новых микродефектов. [c.31]

Решающее влияние на качество непрерывного слитка оказывает р жим вторичного охлаждения — распределение интенсивности охлаждения по длине и периметру непрерывного слитка. Практика непрерывной разливки показывает, что одним из основных дефектов непрерывного слитка являются горячие трещины, в основном связанные с физико-механическими свойствами отливаемой стали при температурах, близких к температуре интервала кристаллизации. В работе [233, с. 5, 145, 212] было установлено, что сильное влияние на эти свойства оказывает химический состав стали. По данным [234], наибольшей склонностью к образованию трещин обладает сталь с 0,16—0,18% С. Отрицательно влияет повышение содержания углерода, серы и фосфора, а также некоторых легирующих элементов. [c.182]

Получению высококачественного бездефектного металла во многом способствуют также чрезвычайно благоприятные условия кристаллизации. В водоохлаждаемом кристаллизаторе происходит довольно быстрая кристаллизация металла, направленная в основном снизу вверх. При этом металл затвердевает по всему сечению слитка, что сопровождается непрерывным пополнением ванны каплями металла, поступающими из слоя шлака. Это приводит к получению плотного слитка с однородным строением, без усадочной пористости, зональной ликвидации и других дефектов структуры, присущих обычным слиткам. Электрошлаковый переплав является значительно более простым способом по сравнению с другими способами получения высококачественных сталей. [c.81]

Центральная пористость представляет собой ме и<ие поры, располагающиеся в осевой части слитка. Чаше встречается в изделиях, изготовленных из средней или ниже средней части слитка. В продольных микрошлифах имеет вид мелких пор, иногда сопровождающихся включениями сульфидов или оксидов. Образуется при недостаточном поступлении жидкого металла в центральную часть слитка в период кристаллизации. Иногда в заэвтектоидных сталях дефект возникает в результате перегрева металла перед горячей деформацией [c.100]

Для низколегированных сталей оптимальные давления являются такими же, как и для среднеуглеродистых. Плотность стали 15Х1М1ФЛ в слитках (D = 114 мм, а/0=0,88), определенная методом гидростатического взвешивания, возрастает с 7824 при атмосферном давлении до 7868 кг/м при давлении 200 МН/м . Однако при небольших давлениях (40 МН/м ) плотность ниже (7807 кг/м ), чем у стали, кристаллизовавшейся при атмосферном давлении. Это объясняется тем, что в случае кристаллизации без давления усадочные дефекты представлены в основном концентрированной усадочной раковиной, тогда как при небольшом давлении прессующего пуансона образуется сильно развитая усадочная пористость, устранению которой препятствует затвердевшая до приложения давления корка. Давления в 40 МН/м недостаточно для ее деформации. [c.97]

Известно, что структура п свойства отливок зависят главным образом от свойств жидкого металла и литейной формы, характера кристаллизации и затвердевания металла в форме. При этом разнородные структурные зоны отливки, состоящие из мелких, столбчатых и равноосных кристаллов, существенно различаются по плотности, прочности и степени физической неоднородности. Фасонные отливки и слитки, получаемые по существующим технологическим процессам, характеризуются наличием в мелкокристаллической зоне (поверхностном слое металла) большого количества газовых и неметаллических включений, трещин, пригара и других дефектов, резко ухудшающих физико-механические свойства отливок. При обжиге сднтков и отливок мелкокристаллический поверхностный слой металла окисляется и превращается в окалину (на слитках и крупных отливках толщина окисленного слоя достигает 5 мм). Поэтому в отливках предусмотрены специальные припуски металла на механическую обработку, а слитки из качественной легированной стали и специальных сплавов перед прокаткой подвергаются обдирке на станках. Таким образом, вследствие несовершенства технологии поверхностная мелкокристаллическая зона отливок и слитков в большинстве случаев превращается в отходы и безвозвратные потери производства. [c.3]

Плотная структура слитков ЭШП характерна и для таких сталей, как Х8, ЭИ961, ЭИ481, которые склонны к образованию осевых дефектов (трещин) в обычных слитках. Однако следует отметить, что с переходом к производству крупных слитков. (более 10 т) необходимо особенно тщательно разрабатывать и соблюдать технологию ЭШП, ибо вследствие увеличения теплового сопротивления при кристаллизации могут возникать ликвационные явления. Поэтому важно обеспечить осевую или радиаль-но-осевую направленность кристаллов, что достигается в первую очередь регулированием скорости наплавления металла. [c.218]

В работе [161] была изучена природа послойной кристаллизации в аустенитной нержавеющей стали 00Х16Н15МЗБ и показано, что устранение или снижение интенсивности этого явления возможно при стабилизации электрического режима, выборе массы слитка, флюса и режима, определяющих максимальный запас тепла в шлаке и меньший теплоотвод через кристаллизатор. Поскольку послойная кристаллизация вызвана только изменением дендритной структуры металла при затвердевании слитка и не влияет на механические, антикоррозионные, физические и другие свойства стали, она не является дефектом. [c.271]

Гомогенизационный (диффузионный) отжиг применяют для устранения химической неоднородности, возникающей при кристаллизации металла. Этому отжигу подвергают слитки и отливки из легированной стали с целью устранения дендритной или внутрикристаллитной ликвации, которая повьпиает склонность стали при обработке давлением к трещинообразованию, анизотропии свойств и возникновению таких дефектов, как шиферность (слоистый излом) и флокены (тонкие [c.442]

К существенным дефектам легированных сталей относится также дендритная ликвация — следствие скопления легирующих элементов и углерода в межосных пространствах дендритов при кристаллизации слитков. Следствие — полосчатость структуры в прокате и поковках и, следовательно, снижение механических свойств в поперечных образцах. Если при этом сталь засорена неметаллическими включениями, то возникает специфический дефект, именуемый шиферным изломом. Шиферный излом характеризуется наличием вытянутых площадок в продольном изломе деталей. Свойства поперечных образцов снижаются при этом очень значительно. [c.311]

Сталь с расслоением в изло.мах имеет пониженные механические свойства в поперечном направлении. Дефект чаще встречается в малоуглеродистой легированной стали с узким интервалом кристаллизации (марки 18ХНВА, 12Х2Н4А и др.) Примеры межкристаллитных трещин в слитке и в изломе заготовки приведены на рис. И и 12. [c.350]

Недостаточный прогрев слитков является причиной незаварки внутренних междендритных трещин слиточного происхождения. Отличительные признаки наличие тончайших коротких трещин по всей длине поковки. Наружные дефекты в виде надрывов на поверхности поковок и проката нержавеющих сталей марок 1X13 и 2X13 имеют вытянутый характер и расположены перпендикулярно направлению деформации. Разрушение происходит по границам первичной кристаллизации и вызывается недостаточным прогревом слитков. Чем меньше содержание углерода, тем сталь более чувствительна к образованию надрывов в зоне столбчатой кристаллизации (рис. 9). [c.541]

Междендритные трещины [8] встречаются в штамповках и поковках из ннзко-углеродистых легированных сталей (12Х2Н4А, 18ХНВА). Трещины могут располагаться, особенно при доставке слитков в холодном состоянии, на поверхности, а в более редких случаях они являются внутренними, без выхода наружу (фиг. 155). Эти дефекты располагаются по границам первичной кристаллизации и вытянуты вдоль деформации. [c.306]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...