• +7 (495) 730 31 40

    Контакт с администрацией портала

  • Новости

  • Аналитика

  • Публикации

  • Госты

  • Металлургический калькулятор

  • Металлургический справочник

  • Конференции

  • Полезные материалы

  • Списки

  • Индекс цен

  • Индекс цен LME

Структура стального слитка

Чаще всего слиток спокойной стали характеризуется тем, что в нем присутствуют определенные структурные зоны (рисунок 1). Если сталь характеризуется повышенным содержанием примесей, приводящих к снижению ее теплопроводности (хрома, вольфрама и т.п.), то в результате этого развивается крупнокристаллическая структура. Слитки никелевой стали характеризуются большим развитием столбчатой кристаллизации в сравнении со слитками хромистой и хромовольфрамовой стали.

Структура стального слитка

Рисунок 1 – Структура стального слитка:

1 – поверхностный слой равноосных кристаллов;
2 – зона столбчатых кристаллов;
3 – зона равноосных кристаллов внутренних;
4 – конус охлаждения;
5 – мост плотного металла;
6 – усадочная раковина.

Если будут выявлены условия, позволяющие снизить кристаллическую неоднородность слитка, то в результате этого появится возможность управления процессом затвердевания слитка, изменением характера кристаллизации, добиваясь получения более качественных слитков. Неоднократно происходило изучение того, как на кристаллизующийся слиток оказывает влияние встряхивание, вращение и вибрация. Для объяснения в общем виде того, как вибрационная обработка влияет на металлургические процессы, используется дегазация жидкого металла, измельчение неметаллических включений, которые содержатся в нем, а также зерен во время затвердевания.

В результате того, что изменяется кристаллическая структура слитка, в нем появляются т.н. холодильники, представленными обрезами листов, проволоки или труб, состав которых практически идентичен составу разливаемой стали. Если процентная доля холодильников составляет менее 3 % от общей массы слитка, то происходит их полное растворение, в результате чего формируется мелкозернистая структура.

На то, насколько эффективно будут использованы холодильники, влияние оказывает их масса, форма и то, правильно ли они распределены по объему слитка. Иногда достижение положительных результатов представлялось возможным, если жидкая сталь дополнялась микрохолодильниками, представленными металлическим порошком.

Для того чтобы измельчить кристаллическую структуру стального слитка иногда в сталь добавляются модификаторы, роль которых может отводиться алюминию, титану, бору, кальцию и т.п. Как только модификаторы вводятся в состав стали, происходит изменение физико-химических свойств поверхности раздела металл-кристалл, в результате чего начинают формироваться мелкие кристаллы. Именно поэтому на основании использования модификаторов может быть получена мелкокристаллическая структура.

Но необходимо отметить неоднозначность значения каждого из факторов, связанного с развитием кристаллических зон. В результате этого происходит затруднение с теоретическим предвидением того, как будет формироваться кристаллическая структура слитка, и должны быть проведены комплексные исследования процессов того, как затвердевает стальной слиток.


Возврат к списку