Строение слитка спокойной и кипящей стали

 

 

 

 

Строение слитка спокойной и  кипящей стали

 

 

 

 

Схема стального слитка, данная Черновым Д.К., представлена на рис.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Схема стального слитка

 

Слиток состоит из трех зон:

• мелкокристаллическая корковая зона;
• зона столбчатых кристаллов;
• внутренняя зона крупных равноосных кристаллов.

 

 

 

 

Кристаллизация корковой зоны  идет в условиях максимального  переохлаждения. Скорость кристаллизации  определяется большим числом  центров кристаллизации. Образуется  мелкозернистая структура.

 

Жидкий металл под корковой  зоной находится в условиях  меньшего переохлаждения. Число  центров ограничено и процесс  кристаллизации реализуется за  счет их интенсивного роста  до большого размера.

 

 

 

 

Рост кристаллов во второй  зоне имеет направленный характер. Они растут перпендикулярно стенкам  изложницы, образуются древовидные  кристаллы – дендриты (рис. 2). Растут  дендриты с направлением, близким  к направлению теплоотвода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2. Схема дендрита по Чернову  Д.К.

 

 

 

 

Так как теплоотвод от незакристаллизовавшегося  металла в середине слитка  в разные стороны выравнивается, то в центральной зоне образуются  крупные дендриты со случайной  ориентацией.

 

Зоны столбчатых кристаллов  в процессе кристаллизации стыкуются, это явление называется транскристаллизацией.

 

 

 

 

Необходимо добавить, что строение слитка определяется не только условиями охлаждения, но и степенью раскисления. По этому признаку стали делятся на кипящие, спокойные и полуспокойные.

 

 

Рис.3 Схематическое изображение сталей

а - кипящей, б - спокойной, в - полуспокойной 

 

 

 

 

Кипящую сталь до разливки  раскисляют только ферромарганцем, при этом в жидком металле  остается некоторое количество  закиси железа (рис. 3, а). После разливки  стали в изложницы в еще  не затвердевшем металле протекает  реакция самораскисления:

FeO + С = Fe + СО. 

 

Спокойную сталь получают при  полном раскислении металла в  печи и ковше (рис. 3, б). Такая сталь  затвердевает без выделения газов, в слитке образуется плотная  структура, а усадочная раковина  концентрируется в верхней части, что значительно уменьшает выход  годного металла.

 

Полуспокойная сталь получается  при раскислении ферромарганцем  и недостаточным количеством  ферросилиция или алюминия. В  этом случае слиток не имеет  концентрированной усадочной раковины, в нижней части он обычно  имеет строение спокойной, а в  верхней — кипящей стали (рис. 3,в). Такая сталь по качеству  и стоимости является промежуточной  между кипящей и спокойной.

 

 

 

 

Все кто слушал молодец!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an exclusive version 1.0