Кристаллическое строение непрерывнолитых заготовок. Виды дефектов

Кристаллическое строение непрерывнолитых заготовок. Виды дефектов

Кристаллическое строение непрерывнолитых заготовок имеет некоторые особенности по сравнению со слитками, отлитыми в изложницы.

В первую очередь это связано с интенсивным охлаждением стали в кристаллизаторе и в зоне вторичного охлаждения. Заготовки, как правило, имеют более однородную кристаллическую структуру. Они отличаются от обычных слитков небольшим расхождением в химическом составе и большей однородностью свойств в продольном и поперечном направлениях.

Интенсивное охлаждение заготовок (слитков) в кристаллизаторе способствует образованию зоны мелких кристаллитов, формирующих оболочковый слой толщиной до 35 мм.

В результате усадки и отхода заготовки от стенок кристаллизатора с образованием зазора скорость затвердевания уменьшается. Перед фронтом затвердевания в силу еще пока небольшого переохлаждения жидкого остатка образуется значительно меньше изолированных кристаллитов. Это приводит к формированию зоны столбчатых кристаллов.

Кристаллы столбчатой зоны более тонкие, длинные, плотноупакованные и имеют наклон к горизонтали 5—8°, что связано с направлением теплоотвода и расположенинием теплового центра — источника питания фронта затвердевания.

Соотношение размеров структурных зон непрерывнолитого слитка зависит от химического состава стали, его сечения и технологических параметров разливки. Чем быстрее и с более высокой скоростью разлит металл, тем шире зона столбчатых кристаллов. Нержавеющая сталь, как правило, имеет развитую зону столбчатых кристаллов, которая занимает всю площадь темплета.

В высококремнистой электротехнической стали, варьируя режимом разливки, можно получить различное соотношение объемов зон столбчатых и полиэдрических кристаллов, в углеродистой стали величина зоны зависит от содержания углерода. В области вторичного охлаждения слитка характер кристаллизации изменяется и возникает новая зона — равноосных кристаллов. В непрерывнолитых заготовках наблюдаются два вида структуры, обусловленные развитием двухфазной зоны и связанные с поперечным сечением слитка. Мелким слитком свойственна двухзонная структура, крупным слиткам — трехзонная.

Применением «мягких» режимов вторичного охлаждения можно обеспечить получение трехзонной структуры и в заготовках малого сечения. Однако это связано с резким снижением скорости. Сопоставление зон кристаллизации в заготовках показано на рис. 34.

Значение коэффициентов затвердевания для углеродистой спокойной стали при скорости вытягивания заготовок в пределах 0,5—1,0 м/мин и при интенсивности водяного охлаждения 0,5—5,0 л/кг стали находится в пределах 2,4—2,9 см/мин7* [6], т. е. скорость затвердевания непрерывнолитой заготовкой ненамного больше скорости затвердевания обычного слитка.

Структура литых слябов из кипящей стали аналогична обычным слиткам; только плотная зона оболочки в них получается больших размеров при отсутствии центральных пузырей (рис. 35).

содержание .. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ..