Файл: Сергеев, А. Б. Вакуумный дуговой переплав конструкционной стали.pdf

подтверж дение

получено

при

и ссл ед ован и и 1 р асп р ед ел е ­

ния окпсиы х ключений

по сечению

слитков

стали

2 0 -В Д

ди ам етром

320

м м .

И сходны й м еталл раски сл ял и

в

о д ­

ном сл учае только кремнием , а в другом —

алю м инием .

В ви д у того, что

после

переплава концентрация к и слор о ­

да и вклю чений бы ла

небольш ой ,

состав

осад ко в ,

вы де­

ленны х путем электролитического

растворен и я ,

удал ось

исследовать только

петрограф ическим методом .

К а к видно из таб л .

16,

при раскислении исходной с т а ­

ли алю м инием вклю чения в виде корун да,

алю м ом агии -

свой ш пинели и небольш ого

количества

прозрачн ы х

си ­

ликатны х

глобулей

переменного состава

распределены

по сечению слитка достаточно равном ерно.

Т а б л и ц а

16

Распределение кислорода и изменение состава

окисмых включений по сечению слитка стали 20-ВД

л

С о с т а з пкл ю ч ен н й , %

(о т н .)

и

s

«*

о 2?

си л и каты

В а р и а н т р а ск и сл е н и я

о

О

х

CJ

гл о б у л я р н ы е

и схо д н о й ста л и

S È

ои.

к о р у н д

ш п и н ел ь

° 5

а.

п р оз»

ии кСО

З ч

3

о

черны е

р ачн ы е

О.

X

U

со cl

О

X

X

Раскисление

алю-

0

0 , 0 0 1 2

65— 70

20— 25

_

5 - 8

м ш ш е м

30

0,0015

65— 70

20— 25

5— 8

60

0,0016

60

30

—

5— 8

90

0,0014

70

20

—

5—

10

120

0,0019

65— 70

20— 25

___

5— 8

160

0,0018

60— 65

25— 30

—

5—

10

Раскисление

крем-

0

0,0019

_

_

.___

шіем

30

0,0015

—

—

___

___

60

0,0020

5

65—70

20

3—5

90

0,0014

3—5

60

30—35

3

120

0,0015

5—8

30

50

3—5

В то ж е

160

0,0018

—

20

70

3 - 5

время

при

раскислении

кремнием

состав

ка в

сторону ум еньш ения

доли шпинели и

повыш ения

количества непрозрачны х

ж елезо -силикатны х

глобулей

(рис.

3 1 ). Х о т я такое изменение и не связано с зональной

ликвацией кислорода (содерж ан и е его

по сечению слит­

ка прим ерно оди н ако во ), его м ож но объяснить

только

влиянием условий затвердевания. Н е

о бсуж д ая

м еха ­

низма этого влияния, зам етим , что сам

ф акт четкой свя ­

зи

м еж д у услови ям и

затвердевания и составом вклю че­

ний является достаточ ­

е.

і

--- -гтт

ным свидетельством

в

•

пользу того,

что они о б ­

%

1

р азовал и сь

из

р а сп л а ­

ва в п роцессе его пере­

*

Ф

хода в твердое со сто я ­

ние. В м есте

с

тем мы

не

м ож ем утвер ж д ать ,

что

однородность со с ­

тава вклю чений по се ­

ф

9ф

чению слитка в сл учае

раскисления исходного

І,Г

Ль

м еталла

алю минием

-

............................. --І

доказы вает их экзоген ­

ное

происхож дение:

Р и с . 31.г л о бНуелпир овз рлаичтон ыйе

сжт аеллие з о20X300-с и л и к а т н ы е

эти

вклю чения,

подоб ­

но

си л и к атам ,

могли

обр азоваться и при кри ­

что в этом

сл учае у с ­

сталлизац ии с той лиш ь разницей,

ловия процесса

не повлияли на их состав.

Н екоторы е дополнительны е сведения по р ассм атр и ва ­

ем ом у вопросу

дает

исследование

распределения неме­

таллических

включений

в

дендритной ячейке литой стали

1 2 Х 2 Н 4 А -В Д . М етал л для

расходуем ы х

электродов

р а с ­

кисляли алю м инием .

И сп ол ьзуя прибор

для

измерения

м икротвердости , на нетравлены х

ш ли ф ах

с помощ ью

нндентора ставили отпечатки по

месту

располож ения

вклю чений определенного типа. Затем

вы являли

ден ­

дритное строение и подсчиты вали

при

небольш ом

у в е ­

личении количество

вклю чений, располож енны х в

осях

дендритов,

в м еж осны х

участках ,

а такж е

в

переходной

области м еж д у ними (табл. 17).

Ран ее эта методика была

применена для исследования

распределения сул ьф и ­

дов [63].

которые во всех сл у ч ая х р асполагаю тся

в

м еж осны х

п р о м еж у тк ах , часть включений глинозема

и

силикатов

Т а б л и ца

17

Распределение неметаллических включений

в дендритной ячейке стали

I2X2H4A

в зо н е , %

З о н а д ен д р и тн ой ячейки

О тн о си те л ьн о е

к ол и ч е ств о

вклю чен ий

глинозем а

си л и к а т о в

с у л ь ф и д о в

н и тр и д ов

Ось дендрита . .

12

32

___

—

Переходная зона .

75

55

—

—

Межосный участок

13

13

1 0 0

дендритов

в структуре,

и это в общ ем

1 0 0

о

свидетельствует

неравном ерном распределении .

Больш инство

частиц

глинозема

и силикатов

оказалось в

м еж осн ы х

уч аст к а х ,

но не в центре и х, а вблизи

границы р аздела с осями

дендритов

(рис. 3 2).

Т акое

располож ени е

м ож ет

быть

результатом

действия

двух

различны х м еXа ииз м о в.

В о -п ервы х,

граница

р а з ­

дела

ф аз в процессе затв ер ­

девания

является

наиболее

удобны м

местом

з а р о ж д е ­

ния

и роста

вклю чений, так

как здесь

сущ ествует

необ­

ходим ая

твердая

подлож ка

для

образования вклю чений

II имеется

повы ш енная

кон­

центрация кислорода и эле-

м ептов-раскислителей в так

м е т а л л и ч е с к и х

в к л ю ч е н и и

в

д е н ­

назы ваем ом

пограничном

слое. То,

что

оксиды

р асп о ­

Р и с . 32. Р а с п р е д е л е н и е о к и сн ы х н е ­

лож ены бли ж е к оси ден дри ­

д(мр ие сттнао й рс ат српуоклт оу ржее н исят а л ив к л12ю

Хч2е

Нн и4 Ай

у к а з а н ы

с т р е л к а м и ) .

Х 3 2

т а , а нитриды и сульф и ды —

к центру м еж осного уч аст к а ,

м ож но

объяснить

о б р а зо ­

В о -вторы х, описанное располож ени е

включений

во з­

м ож н о II в том сл учае ,

если они сущ ествовали в р асп л аве

перед затвердеванием .

Сл едует только

допустить,

что