Верхняя часть слитков

Слиток кипящей стали имеет следующее строение (рис. 2.9, б, d)i плотную наружную корку А без пузырей, из мелких кристаллитов, зону сотовых пузырей П, вытянутых к оси слитка и располагающихся между кристаллитами Б, зону В неориентированных кристаллов, промежуточную плотную зону С, зону вторичных круглых пузырей К и среднюю зону Д с отдельными пузырями, которых больше в верхней части слитка. [c.45]

Н. Н. Белоусов [3] исследовал формирование слитков из алюминиевых сплавов с применением радиоактивных изотопов. Для этого предварительно приготовляли лигатуры, состоящие из исследуемого сплава и радиоактивного изотопа. Вначале в матрицу заливали обычный сплав, а перед опусканием пуансона в верхнюю часть матрицы заливали сплав с радиоактивным изотопом. Изучение авторадиограмм, снятых с центральных продольных сечений слитков (Z) = 125 мм, Я//)=2), показало, что при кристаллизации слитков под атмосферным давлением радиоактивный изотоп распространялся на меньшую глубину, чем при кристаллизации под поршневым давлением. Однако под действием поршневого давления изотопы не проникают в нижнюю часть слитка. Это свидетельствует о том, что влияние давления, приложенного в процессе затвердевания сплава, распространяется в основном на верхнюю часть слитка. [c.99]

Следует отметить, что протяженность и конфигурация столбчатой зоны изменяются по высоте слитка, увеличиваясь при переходе от нижнего торца к верхнему (рис. 54,а). Образование зоны транскристаллизации различной протяженности по высоте указывает на то, что формирование структуры в отдельных сечениях происходит при различных режимах охлаждения. Выше было показано, что давление в большей степени воздействует на верхнюю часть слитка, прилегающую к пуансону. Поэтому твердая корка на этом участке плотнее прижимается к стенкам матрицы, в результате чего интенсивность охлаждения возрастает, а следовательно, увеличивается и протяженность (ширина) зоны транскристаллизации. [c.109]

Усадочные раковины, рыхлость, пористость. При застывании жидкой стали во время ее разливки в формы (изложницы) в первую очередь затвердевает металл у днища, стенок и сверху слитка в дальнейшем застывающий металл сокращается в объеме и по оси слитка образуется усадочная раковина, а ниже ее — усадочная рыхлость (фиг. 123). В металлургическом производстве этот дефект стремятся вывести в верхнюю часть слитка, в так называемую прибыльную часть, которая отрезается и уходит в отход. [c.330]

Таким образом, усадочная раковина есть полость усадочного происхождения, расположенная в центральной и преимущественно в верхней части слитка. Усадочная рыхлость является результатом неплотного строения металла в центральной части слитка, ниже усадочной раковины. Иногда она проникает глубоко в тело слитка. Этот дефект обнаруживается на не травленых и слабо травленых шлифах в виде мелких разрывов металла, как раковинки, трещины, щели между отдельными кристаллами металла. При разрезе горячей заготовки этот дефект может проявляться на торцах в виде пятен более темного оттенка, чем у основного металла. [c.330]

Светлое кольцо, или квадрат — в осевой зоне замкнутая светлая полоса цо контуру кристаллизатора. Дефект обнаруживается при недостаточном удалении верхней части слитков вакуумного дугового или электрошлакового переплава. [c.13]

Листы, изготовленные из разных частей слитка, имеют различный химический состав. Так, например, верхняя часть слитка может содержать 0,1Чо С, 0,38% Мп, 0,018% Р и 0,045% 8, а нижняя — 0,05% С, 0,35% Мп, 0,008°/о Р и 0,02% 8. Химический состав стали может быть также различным в начале и в конце разливки стали последние слитки могут содержать в верхней части 0,12% С и увеличенное количество других элементов. [c.400]

Верхняя часть слитка, содержащая усадочную раковину и усадочную рыхлость, а также низ при переделе слитка отрезаются (рис. 1-12,6). [c.26]

При свободной ковке поковок из слитка имеют место большие отходы металла. Это объясняется тем, что слиток, полученный путем охлаждения расплавленного металла в изложнице, имеет дефектные зоны в верхней части слитка (прибыль) в результате усадки металла и самого позднего затвердевания находятся усадочная раковина, скопление примеси серы, фосфора и др. В донную часть изложницы при разливке стали выпадают инородные включения, которые по удельному весу тяжелее металла, а также образуются другие дефекты. [c.19]

Слитки малоуглеродистой кипящей стали, раскисляемой в основном ферромарганцем, пронизаны многочисленными газовыми пузырями, расположенными на некотором расстоянии от поверхности. Кроме того, в центре верхней части слитка кипящей стали расположено обычно скопление пузырей. Металл центральной зоны слитка кипящей стали, расположенный между пузырями, содержит повыщенное количество углерода, фосфора и серы (ликвация). В этой центральной зоне также имеются газовые пузыри. [c.33]

Ликвация по плотности. При кристаллизации сплавов по диаграмме состояния, типа приведенной на рис. 40, нередко можно наблюдать явление, называемое ликвацией по плотности. Например, в сплавах РЬ—ЗЬ выделяющиеся в процессе кристаллизации кристаллы а (твердого раствора ЗЬ в РЬ) или р (твердого раствора РЬ в ЗЬ) различаются по плотности от остающейся жидкой части сплава и вследствие этого либо всплывают кристаллы р и соответственно оседают на дно кристаллы а, либо наоборот. Поэтому в медленно охлажденном доэвтектическом сплаве указанной системы в результате ликвации верхняя часть слитка обогащается сурьмой и состоит только из эвтектики, а нижняя содержит много избыточных кристаллов а и небольшое количество эвтектики (рис. 41). [c.61]

Разливка через слой активного шлака в медный водоохлаждаемый кристаллизатор, электрошлаковая подпитка верхней части слитка обеспечивают получение удовлетворительной поверхности и структуры слитка, повышение его чистоты по неметаллическим включениям и газам, снижение потерь металла при переделе на [c.257]

Структура слитка кипящей стали в продольном направлении представлена на рис. 109. При соприкосновении стали со стенками изложницы образуется тонкая плотная корочка без пузырей 1. Образующиеся при этом пузыри СО быстро удаляются в жидкий металл, толщина корочки 3—40 мм. Далее располагается зона сотовых пузырей 2, образующаяся в условиях роста дендритных кристаллов стали, главные оси которых направлены перпендикулярно к стенкам изложницы. Выделяющиеся при кипении стали пузыри СО растут между осями дендритов. Часть их успевает всплыть, а те, которые зародились тогда, когда уже в жидкой стали проросли дендриты, остаются зажатыми между осями дендритов, приобретая вытянутую форму от поверхности слитка к центру. Зона сотовых пузырей имеет высоту до 2/3 высоты слитка. В верхней части слитка сотовых пузырей нет, так как здесь газы успевают выделиться из металла. Кипение стали в изложнице искусственно прерывают, накрывая изложницу массивной крышкой или добавляя в головную часть раскисли-тели, которые подавляют кипение и облегчают быстрое образование слоя твердого металла. Верх слитка замораживается , давление внутри слитка возрастает и выделение пузырей СО прекращается, образуется зона плотного металла 3. Жидкий металл насыщается углеродом и кислородом, и, несмотря на более трудные условия, начинается выделение вторичных пузырей СО. Поскольку эти пузыри не могут подниматься вверх, они приобретают округлую сферическую форму 4. Такие же пузыри возникают и в центральной части слитка 5. В верхней части слитка вследствие повышенной загрязненности металла и всплывания пузырей образуется зона их скопления — головная рыхлость 6. Усадочная раковина в слитке кипящей стали не образуется. Ее объем распределяется по многочисленным газовым пузырям. В слитках кипящей стали благодаря перемешиванию металла поднимающимися пузырями СО не образуются крупные столбчатые кристаллы, поэтому кристаллическая структура таких слитков более однородная. Важным фактором получения качественного проката из кипящей стали является толщина корочки. При прокате корочка не должна разрываться и сотовые пузыри не должны открываться наружу, так как при этом окисляется их внутренняя поверхность. Окисленные поверхности пузырей не свариваются при прокатке и эту часть металла бракуют. Для увеличения толщины корочки сталь дополнительно окисляют либо перед разливкой, либо во время разливки, добавляя в изложницу материалы, насыщающие сталь кислородом. При этом начальная стадия кипения получается более бурной — корочка становится более толстой. [c.226]

Спокойная сталь (рис. 2.11, а, г) затвердевает без выделения газов, в верхней части слитка образуется усадочная раковина J, а в средней - усадочная осевая рыхлость. [c.48]

В слитках кипящей стали (рис. 2.11, б, d) не образуются усадочные раковины усадка стали рассредоточена по полостям газовых пузырей, возникающих при кипении стали в изложнице. При прокатке слитка газовые пузыри завариваются. Кипение стали влияет на зональную ликвацию в слитках, которая развита в них больше, чем в слитках спокойной стали. Углерод, сера и фосфор потоком металла выносятся в верхнюю часть слитка, отчего свойства стали в этой части слитка ухудшаются. Поэтому при прокатке отрезают только верхнюю часть слитка, так как в донной ликвация мала. Для уменьшения ликвации кипение после заполнения изложницы прекращают, накрывая слиток металлической крышкой ("механическое закупоривание"), либо раскисляют металл алюминием или ферросилицием в верхней части слитка ("химическое закупоривание"). [c.49]

Верхнюю часть слитка спокойной стали после прокатки или ковки отрезают и отправляют на переплавку. В зависимости от состава стали и формы слитка отход составляет от 12 до 25% его веса. Отходы головной части слитка делают спокойную сталь дороже. [c.27]

Наиболее распространенной для листа является кипящая сталь благодаря ее экономичности, возможности использования всего слитка, так как не приходится отрезать верхнюю часть слитка из-за усадочной раковины. Достоинством ее являются также низкая твердость и хорошая вязкость, потому что содержание элемен- [c.348]

К числу недостатков кипящей стали относятся изменение свойств листа во время его хранения (деформационное старение), неоднородность свойств по ширине полосы, а также более низкие свойства и большая загрязненность стали из верхней части слитка. [c.349]

Поэтому для наиболее глубокой вытяжки применяется отборочная технология, слябы из верхней части слитка отсортировываются для проката неответственного назначения, а слябы из нижней части прокатываются для применения в самых трудных штамповках. [c.349]

Механичес к и закупориваемая сталь выплавляется с низким содержанием углерода и разливается в изложницы бутылочного типа, которые затем плотно накрываются крышками, что создает в верхней части слитка давление, подобное давлению в нижней части слитка с открытым верхом. Благодаря этому возможность ликвации и сосредоточения примесей вверху снижается, и макроструктура слябов из верхней части слитка становится такой же, как у слябов из нижней части слитка. [c.350]

Химически закупориваемая сталь выплавляется также кипяш,ей, но разливается в обыкновенные изложницы закупоривание достигается здесь путем добавки алюминия или ферросилиция в верхнюю часть слитка. Это создает затвердевание верха слитка и вызывает давление. Недостатком химического закупоривания является трудность его регулирования, оно требует постоянного тш,ательного наблюдения опытного персонала. Химическое закупоривание, как и механическое, повышает однородность листовой стали и резко снижает брак, особенно при скоростном, автоматизированном производстве. [c.350]

К недостаткам спокойной стали относятся худшее качество поверхности листа и большая ее себестоимость из-за необходимости удалять в отходы металл верхней части слитка с усадочной раковиной. [c.350]

Усадочная раковина. Дефект в виде открытой или закрытой полости, образовавшейся вследствие усадки при затвердевании металла, При разливке стали в расширяющиеся кверху изложницы полость образуется в центре верхней части слитка, а при разливке в изложницы, расширяющиеся книзу - в нижней части слитка [c.90]

Рослый слиток. Дефект в виде вспучивания в верхней части слитка с образованием крупных пузырей (свищей), вызванного бурным выделением газов при кристаллизации слитка [c.90]

Разливка в изложницы имеет ряд недостатков. Качество полученных слитков невысокое, их химический состав неодинаков, в верхней части слитка получаются усадочные раковины. Крупные слитки следует предварительно обжимать на черновых прокатных станах, а затем на сортовых станах получают требуемый профиль. [c.95]

В табл. 18.1 приведены виды выборочных испытаний, предусмотренных ГОСТами для широко применяемых марок стали. В стандартах на другие виды металлопродукции, например на сплавы сопротивления, электротехническую сталь, сталь или сплавы для постоянных магнитов, предусматриваются специальные испытания (электросопротивление, магнитные свойства, жаростойкость и т. д.), которые рассматриваются в других разделах справочника. Образцы для испытаний проката или поковок отрезают на прессах и пилах горячей резки или в холодном состоянии — на пилах или абразивных отрезных станках, иногда автогеном. Испытания проводятся на образцах, отрезанных от прутков или заготовок, соответствующих верхней или средней части слитка. В случае ответственных назначений металла испытывают образцы из верхней, средней и нижней частей слитка. Для объективной оценки качества стали образцы для испытаний рекомендуется отбирать от худшего места в слитке. Однако по отношению к разным видам испытаний худшими могут быть разные участки наибольшая загрязненность сульфидами и наибольшая ликвация наблюдаются обычно в верхней части слитка, а загрязненность оксидными включениями — в нижних участках. Расположение худших участков в слитке зависит от способа разливки и условий затвердевания стали. [c.322]

Жидкий металл имеет больший объем, чем закристаллизовавшийся, поэтому залитый в форму металл в процессе кристаллизации сокращается в объеме, что приводит к образованию пустот, называемых усадочными раковинами усадочные раковины iMoryT быть либо сконцентрированы в одном месте, либо рассеяны по всему объему слитка или по его части. Они (могут быть заполнены газами, растворимыми в жидком металле, но выделяющимися при кристаллизации. В хорошо раскисленной так называемой спокойной стали, отлитой в изложницу с утепленной Надставкой, усадочная раковина образуется в верхней части слитка, и в объеме всего слитка содержится малое количество газовых пузырей и раковин (рис. 35,а). Недостаточно раскисленная, так называемая кипяш,ая сталь, содержит раковины и пузыри во всем объеме (рис. 35,6). [c.53]

Наконец, следует иметь в виду, что состав слитка неодинаков. В верхней и в средней части слитка содержится больше примесей — серы, фосфора, углерода (яаленне это носит название зональной ликвации). Поэтому MfTa. u из верхней части слитка будет отличаться от металла нз нижней части и оба они будут отличаться от среднего состава. В отдельных случаях это отклонение от среднего состава может быть очень значительным. В кппя- [c.193]

Зональная ликвация — неоднородность состава стали в различных частях слитка. В верхней части слитка из-за конвекции жидкого металла содержание серы, фосфора и углерода у ели-, чнвается в несколько раз (рис. 2.9, г), а в нижней части — уменьшается. Зональная ликвация приводит к отбраковке металла вследствие отклонения его свойств от заданных. Поэтому прибыльную и подприбыльную части слитка, а также донную его часть при прокатке отрезают [c.44]

Полуспокойная сталь (рис, 2.9, в, е) частично раскисляется в печи и ковше, а частично — в изложнице. Слиток полуспокойной стали имеет в нижней части структуру спокойной стали, а в верхней — кипящей. Ликваиия в верхней части слитков полуспокойной стали меньше, чем у кипящей, и близка к ликвации спокойной стали, но слитки полуспокойной стали не имеют усадочной раковины. [c.45]

При подаче напряжения между расходуемым электродом-катодом 3 и затравкой-знодом 8 возникает дуга. Выделяющаяся теплота расплавляет конец электрода капли 4 жидкого металла, проходя зону дугового разряда, дегазируются, заполняют изложницу и затвердевают, образуя слиток 7. Дуга горит между расходуемым электродом и жидким металлом 5 в верхней части слитка на протяжении всей плавки. Сильное охлаждение слитка и разогрев дугой ванны металла создают условия для направленного затвердевания слитка, вследствие чего неметаллические включения сосредоточиваются в верхней части слитка, а усадочная раковина в слитке мала. Слитки ВДП содержат мало газов, неметаллических включений, отличаются высокой равномерностью химического состава, повышенными механическими свойствами. Из слитков изготовляют ответственные детали турбин, двигателей, авиационных конструкций. Масса слитков достигает 50 т. [c.47]

Жидкий металл имеет больший объем, чем закристаллизовавшийся, поэто.му залитый в фор.му металл в процессе кристаллизации у.меньшается в объеме, что приводит к образованию пустот, называемых усадочными раковинами (4). Верхняя часть слитка с усадочной раковиной отрезается. В слитках небольших размеров зона (3) может отсутствовать. Кристатлизация, приводящая к стыку зон столбчатых кристаллов, называется транскристаллиза-цней. [c.19]

В верхней части слитка формируется усадочная раковина 4, отрезаемвя после прокатки. В средней (осевой) части слитка скапливаются легкоплавкие неметаллические примеси и газовые включения. Неметаллические примеси затвердевают и остаются между столбчатыми кристаллами, а также на стыке зоны столбчатых и равноосных кристаллов и особенно близ вертикальной оси слитка, куда они оттесняются более тугоплавкими, чем они, зернами стали. [c.28]

И это еще не все. Легкоплавкие составляющие металлического сплава при затвердевании слитка оттесняются к его середине. Их удельный вес ниже, чем вес других частей сплава, более богатых железом. Поэтому легкоплавкие части сплава всплывают в верхнюю часть слитка н остывают последними. Но при остывании объем металла сокращается. Однако внешние очертания слитка ун е зафиксированы его коркой, затвердевшей в первую очередь. К концу затвердевания слитка оказывается, что для его заполнения не хватает жидкого металла. Поэтому верхние осевые слои слитка содержат не только максимальное количество примесей, в том числе наибо.пее вредных для качества металла — серы и фосфора, но и имеют более или менее развитые пустоты, называемые усадочной раковиной. Кроме того, при остывании жидкой стали в изложнице наблюдается выделение газовых пузырей. Их появление объясняется двумк причинами пли это выделяются газы, поглощенные металлом в процессе плавки, или в жидкой стали еще не закончились химические процессы между отдельными ее компонентами. Пока сталь еще пе затвердела, газовые пузыри пробиваются вверх и уходят в атмосферу. Однако, когда металл становится густым и плотным, пузырькам газа все труднее преодолеть его толщу, и они так и остаются в застывшей стальной массе в виде газовых пустот. Естественно, такие пустоты снижают [c.66]

Технические условия на поковку штокон (сталь 18ХНВА, 40ХНА, ЗОХНЗА). От верхней части слитка отрезается ire менее веса слитка и удаляются следы усадочной раковины от прибыльной части. [c.331]

Газовые пузыри в них отсутствуют и ликвационная неоднородность выражена слабее, чем в слитках кипящей стали. Все же осевая зона слитка спокойной стали содержит повышенное количество и углерода и вредных примесей. Кроме того, для слитка спокойной стали характерна большая усадочная раковина (пустота) воронкообразной формы, расположенная в верхней части слитка по его оси. Продолжением усадочной раковины (вниз по оси) является нередко вторичная усадочная раковина и усадочная рыхлость, т. е. совокупность более мелких усадочных пустот, распространяющихся иногда на очень значительную глубину (считая по высоте слитка). Для слитков спокойной стали характерна нередко резко выраженная зональная ликвация, т. е. скопление ликватов, расположенных так, что в продольном разрезе слитка образуются так называемые усы , а в поперечном разрезе — ликвационный квадрат. [c.33]

Как правило, дефекты расположены в верхней части слитка и ближе к одной из сторон. Образование газовых пузырей здесь облегчено меньшим металлостагическим давлением, наличием ликвации водорода и меньшей ско- [c.267]

Для разливки чаще всего используют стопорные ковши, сварной массивный кожух 1 которых выкладывается огнеупорным шамотным кирпичом 2. Специальный стопор 3, представляющий собой штангу с нанизанными на нее цилиндрами из шамота, закрывает отверстие в днище ковша. С помощью рычажной системы 4 стопор можно поднимать вверх, открывая отверстие и давая возможность жидкой стали 5 заполнять литую чугунную изложницу 7. Насадка 6 из теплоизоляционного материала позволяет замедлить охлаждение верхней части слитка, что обеспечивает благоприятные условия питания слитка в процессе его затвердевания и увеличивает его плотность. Глуходонные изложницы применяются, как правило, для крупных слитков массой 10... 100 т. [c.185]

Вакуумно-дуговой переплав применяется для улучшения качества стали путем обработки ее вакуумом. При этом из стали удаляются газы и неметаллические включения. Вакуумная дуговая печь (рис. 3.8) имеет вакуумную камеру 1. По оси камеры перемещается водоохлаждаемый шток 2, к которому крепится расходуемый- электрод 3, изготовленный из слитка переплавляемой стали. При подаче напряжения между электродом и затравкой 8 возникает электрическая дуга. Конец электрода расплавляется, капли жидкого металла 4 дегазируются и стекают, заполняя водоохлаждаемый криеталлиза-тор 6 и образуя слиток 7, Электрическая дуга горит между расходуемым электродом и ванной жидкого металла 5 в течение всей плавки. В результате направленной кристаллизации неметаллические включения сосредотачиваются в верхней части слитка. Получающиеся слитки характеризуются равномерным химическим составом, однородной структурой, повышенными механическими свойствами. Масса слитков доходит до 50 т. [c.92]

Усадочная раковина — полость, не заполненная металлом и расположенная обычно в центре верхней части слитка. По контуру полость обогащена ликзатами (серой, фосфором) и неметаллическими включениями. [c.326]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...