Макроструктура слитков (часть 2)   

   Кипящий металл, кристаллизующийся до введения алюминия в металл, и второй — центральный слой — спокойный металл, крис­таллизующийся уже при введении алюминия в сталь.

   Первый слой кипящего металла состоит из двух зон: зоны плотной корочки толщиной 30—20 мм и узкой зоны сотовых пузырей шириной 20—25 мм в нижней части слит­ка н 8 мм в средней. Высота подъема сотовых пузырей от низа слитка несколько меньше по сравнению со слит­ками кипящей стали и составляет 1100 мм.

   Таким образом, в слитках, раскисленных алюминием за 200 мм до конца наполнения изложниц, зона сотовых пузырей получает ограниченное развитие, зона вторич­ных пузырей в этих слитках отсутствует совершенно.

   Характерной особенностью второго, центрального, слоя слитка, раскисленного алюминием, является нали­чие усадочной раковины, закрытой сравнительно плот­ным «мостом». В слитке полуспокойной стали усадочная раковина в верхней части имеет ширину всего 60 мм.

   Под усадочной раковиной на глубину 300 мм в тело слитка распространились газовые пузыри, в которых сбалансирована некоторая часть усадки металла. Сли­ток, металл которого полностью успокаивался алюми­нием в изложнице (0,9 кг/г), имеет в центральной зоне концентрированную усадочную раковину, залегающую вглубь на 51% высоты слитка от верха. Нижние части обоих слитков — плотные.

   Отпечатки на серу (рис. 11) и результаты исследо­ваний макроструктуры методом глубокого травления показали, что слитки, раскисленные алюминием, и слит­ки кипящей стали имеют хорошо развитую зону А -об­разной ликвации серы.

   Глубокое травление продольных плит показало, что слиток кипящей стали имеет всего две зоны кристалли­зации (рис. 11, а): зона мелких кристаллитов, распро­страняющихся в тело слитка на 175 мм, т.е. до вторич­ных пузырей, и в центре слитка наблюдается зона более крупных равноосных кристаллитов, причем размер их несколько больше в верхней части слитка.

   Следовательно, в слитке кипящей малоуглеродистой стали массой 18 т зона столбчатых кристаллов, которая обычно наблюдается и слитке’    спокойной стали, отсут­ствует.

   Слиток, в который добавлялся ферросилиций, имеет три зоны кристаллизации первичной структуры. Первой зоной, как и в слитке без добавок ферросилиция, явля­ется зона мелких пузырей равноосных кристаллитов, распространяющихся до вторичных пузырей. В центральной части слитка на две трети высоты его от низа наблю­даются более крупные равноосные кристаллиты. В верх­ней части слитка под влиянием присаженного ферроси­лиция образовалась тонкая транскристаллнческая струк­тура, идущая от вторичных пузырей к центру слитка (рис. 11,б).

   Добавка в кипящую сталь алюминия оказала еще большее влияние на размер и форму первичных кристал­литов литого металла. Слиток нестареющей стали 08Ю имеет три ярко выраженные зоны первичной крис­таллизация. Первая, поверхностная, зона шириной до 60 мм в донной части слитка состоит, как и следовало ожидать, из мелких равноосных кристаллитов, какие наблюдаются в первой зоне слитка кипящей стали. По мере приближения к верхней части слитка эта зона становится уже и на уровне 200 мм от верха ширина ее равна всего 3—5 мм.

   

   Рис.   11.  Отпечатки  на  серу  по Бауману с продольных темплетов 18-т слитков малоуглеродистой стали: а — 08кп;   б —08кп с добавкой   0,2   кг/г ферросилиция; в — 08пс; г — 08Ю

   Мелкие равноосные кристаллиты образуются в корко­вой зоне слитка и в зоне сотовых пузырей, имеющей не­значительное развитие в этом слитке (рис. 11, г). Одина­ковые форма н размер кристаллитов в первых зонах слитков с алюминием и в слитках кипящей стали также свидетельствуют о том, что поверхностная зона слитка стали 08Ю сформировалась до введения алюминия в изложницу.

   Второй зоной кристаллизации в этом слитке являет­ся зона транскристаллизации шириной 280—300 мм. Столбчатые кристаллиты этой зоны направлены от пери­ферии к центру слитка и несколько вверх. Образование второй зоны начинается с момента поступления алюми­ния в металл, о чем свидетельствует уменьшение первой и увеличение ширины второй зоны от низа к верху слитка.

   В третьей, центральной, зоне, ширина которой равна 30—40 мм, располагаются равноосные, сравнительно крупные  кристаллиты.    Таким  образом,    значительная часть слитка (вторая и третья зоны) стали 08Ю имеет/ структуру спокойного металла. Слиток полуспокойной стали 08пс (рпс. 11,в) также имеет двухслойную струк­туру— периферийный слой кипящего металла и цент­ральную область спокойного  металла.

   Абсолютная идентичность структур слитков сталей 08пе п 08Ю является еще одним подтверждением того, что причиной образования .шни столбчатых кристалли­тов в литой нпзкоуглероднстон стали является введен­ный в нее алюминий.

   Образование в слитках, раскисленных алюминием, периферийного слоя кипящей стали обеспечивает полу­чение слитков с хорошей поверхностью, присущей кипя­щей стали. Образующаяся в слитках стали 08Ю усадоч­ная раковина, перекрытая сверху слоем плотного метал­ла, как показал опыт, при прокатке на лист заваривает­ся. Для обеспечения плотного моста, перекрывающего раковину, целесообразно при отливке слитков стали 08Ю и О8пс дополнительно присаживать алюминий в коли­честве 100 г/т непосредственно в изложницу после на­полнения  последней.

Похожие записи:
  • Макроструктура слитков (часть 1)
  • Химическая неоднородность литого металла
  • Кипящая сталь
  • Слиток малоуглеродистой кипящей стали
  • Неметаллические включения углеродистой стали
  •