Строение слитка кипящей стали и его отличие от слитка спокойной стали.

В слитках кипящей стали не образуются усадочные раковины: усадка стали рассредоточена по полостям газовых пузырей, возникающих при кипении 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»).

Слиток кипящей стали имеет следующее строение:

- плотную наружную корку А без пузырей;

- зону мелких кристаллитов; зону сотовых пузырей П, вытянутых к оси слитка и располагающихся между кристаллитами Б;

- зону В неориентированных кристаллитов;

- промежуточную плотную зону С;

- зону вторичных круглых пузырей К;

- среднюю зону Д с отдельными пузырьками.

Отличия от слитка спокойной стали:

больше развита зональная ликвация

Справка:

· Спокойная сталь застывает без выделения газов. В верхней части образуется усадочная раковина, а в средней части - осевая рыхлость.

· Слитки кипящей стали усадка рассредоточена по полостям газовых пузырей. При прокатке газовые пузыри завариваются. Углерод, сера и фосфор потоками выносятся на поверхность, отчего качества её ухудшаются. Поэтому при прокатке срезают только верхнюю часть.

· Слитки полуспокойной стали имеют в верхней части структуру кипящей стали, а в нижней – спокойной. Ликвация в верхней части слитков близка к ликвации спокойной стали, но слитки полуспокойной стали не имеют усадочной раковины.

Некоторые вопросы, которых нет в списке, но есть в билетах

Плавку в электронно-лучевых печах (ЭЛП) применяют для получения чистых и ультрачистых тугоплавких металлов (молибдена, ниобия, циркония и др.), для выплавки специальных сплавов и сталей. Источником теплоты в этих печах являет­ся энергия, выделяющаяся при торможе­нии свободных электронов, пучок которых направлен на металл. Получение электро­нов, их разгон, концентрация в луч, на­правление луча в зону плавления осуще­ствляются электронной пушкой. Металл плавится и затвердевает в водоохлаждаемых кристаллизаторах при остаточном давлении 1,33 Па. Вакуум внутри печи, большой перегрев и высокие скорости охлаждения слитка способствуют удале­нию газов и примесей, получению металла особо высокого качества. Однако при пе­реплаве шихты, содержащей легкоиспаряющиеся элементы, изменяется хими­ческий состав металла.

Плавку стали в плазменно-дуговых печах (ЦДЛ) применяют для получения высококачественных сталей и сплавов. Ис­точник теплоты - низкотемпературная плаз­ма (30000 °С), получаемая в плазменных горелках. В этих печах можно создавать нейтральную среду заданного состава (ар­гон, гелий). Плазменно-дуговые печи по­зволяют быстро расплавить шихту, в ней­тральной газовой среде происходит дега­зация выплавляемого металла, легкоиспа-ряющиеся элементы, входящие в его со­став, не испаряются.

Циркуляционное вакуумироваиие осуществляется на установке (рис. 2.13, 6), которая состоит из вакуумной камеры со всасывающей 2 и сливной 3 трубами, опускаемыми в ковш 5 со сталью. В уста­новке предусмотрен бункер 4 для ферро­сплавов. После создания разрежения с остаточным давлением 0,267... 0,667 кПа в камере образуется слой металла высотой 200... 400 мм. В нижней части одной из труб имеется кольцевой коллектор б с со­плами для ввода транспортирующего газа -аргона. Аргон, попадая в расплавленную сталь, образует взвесь мелких пузырьков, поднимающихся по трубе и увлекающих за собой металл. Попадая в камеру, металл вакуумируется и стекает по второй трубе в ковш. При скорости движения металла через камеру 15... 20 т/мин длительность вакуумирования составляет 20... 30 мин. Расход аргона 10... 28 л/т. Вследствие непрерывного смешивания обработанного металла с необработанным требуется трех-, четырехкратное прохождение стали через камеру.

Дата добавления: 2015-10-21