В зависимости от степени раскисленности выплавляют спокойные, кипящие и полуспокойные стали

Кристаллизация и строение стальных слитков

Сталь затвердевает в виде кристаллов древовидной формы – дендритов. Размеры и форма кристаллов зависят от условий кристаллизации. На строение стального слитка большое влияние оказывает сте­пень раскисленности стали.

Спокойная сталь (рис. 23, а, г ) за­твердевает без выделения газов, в верхней части слитка образуется усадочная рако­вина 1, а в средней - усадочная осевая рыхлость. Для устранения усадочных дефектов слитки спокойной стали отливают с при­былью, в которой сталь долгое время остается жидкой и питает слиток, а усадочная раковина располагает­ся в прибыли.

Кипящая сталь (рис. 23, б, д) раскислена в печи не полностью. Кипение металла перемешивает сталь, выравнивает ее температуру в разных местах, что уменьшает образование усадочных эффектов. Ее раскисление продолжается в изложнице при затвердевании слитка благодаря взаимодействию FeO и углеро­да, содержащихся в металле. Образую­щийся при реакции FeO + С = Fe + CO оксид углерода выделяется из стали, спо­собствуя удалению из стали азота и водо­рода. Газы выделяются в виде пузырьков, вызывая ее "кипение".

У С А Д К А - это изменение линейных размеров и объема из-за разности плотности стали в жидком и твердом состоянии.

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 – и зональная и дендритная. Дендритная ликвация - неоднород­ность стали в пределах одного кристалла (дендрита) - центральной оси и ветвей. Например, при кристаллизации стали со­держание серы на границах дендрита по сравнению с содержанием в центре увели­чивается в 2 раза, фосфора - в 1,2 раза, а углерода уменьшается почти наполовину. Это приводит к полосчатой структуре при прокатке, что вызывает а н и з о т р о п и ю (неоднородность) механических свойств, то есть, например, пластические свойства в направлении поперечном прокатке ниже, чем в продольном.

Дата добавления: 2014-01-05