Файл: Сергеев, А. Б. Вакуумный дуговой переплав конструкционной стали.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 67
Скачиваний: 0
Эти результаты согласую тся |
с данны ми многих |
д р у |
|
гих исследовани й , в том числе и с полученными |
на |
ме |
|
тал ле В Д П . Н ап р и м ер , авторы |
[102] не смогли |
о бн ар у |
ж ить на электронном м пкроанализаторе каких-либо р аз личий в составе м еталла темных и светлы х колец. Н е н а
б л ю д ал о сь |
т ак ж е |
разницы |
|
|
|
||||||
в п о казател я х мнкротвердо- |
|
|
|
||||||||
стн |
it |
в |
содерж ан и и |
угл еро |
|
|
|
||||
д а |
в |
ст р у ж к е , |
отобранной |
|
|
|
|||||
из участков с разной струк |
|
|
|
||||||||
турой |
сверлом |
диам етром |
|
|
|
||||||
0,35 м м . |
К а к |
указы ваю т д а |
|
|
|
||||||
лее авторы этой работы , и |
|
|
|
||||||||
светлы е, |
и темные кольца в |
|
|
|
|||||||
слоистой |
структуре |
|
содер |
|
|
|
|||||
ж а л и |
участки , |
которые т р а |
|
|
|
||||||
вились |
либо |
сильно, |
либо |
|
|
|
|||||
сл аб о , |
но |
в |
светлы х |
коль |
|
|
|
||||
ц ах |
п реоблад али последние. |
|
|
|
|||||||
|
В |
то |
ж е |
время |
четкое |
|
|
|
|||
вы явление послойной крис |
|
|
|
||||||||
таллизации на |
серном |
отпе |
Р и с . |
6 |
|
||||||
чатке |
в |
виде |
осветленны х |
S . Д е н д р и т н о е стр о ен и е ли то й |
|||||||
полос свидетельствует о том, |
лс тиазлаиц иI2е йX 2{Hп 4о пAеречс пно слы йо йрнаозйр екзр)и. сХт 3а л,5 |
||||||||||
что не исклю чено некоторое |
|
|
|
||||||||
зональное |
обеднение тонких |
и другими |
сильно л и д и |
||||||||
слоев |
м еталла |
серой, |
а так ж е |
||||||||
рую щ им и элем ентам и . |
|
|
|
|
|||||||
|
Светлый контур |
представляет |
собой |
сравнительно |
|||||||
грубую |
|
|
|
|
|||||||
разновидность |
слоистой структуры . Н а продоль |
ных м акротем плетах он вы является в виде яркой поло
сы , располож енной у края слитка вдоль его образую щ ей |
||||||
(рис. 6 9). |
Н а поперечны х тем плетах литого и деф ор м и |
|||||
рованного |
м еталла деф ект |
представляет собой |
светлое |
|||
кольцо пониженной травимости . И ногда м ож но |
н абл ю |
|||||
дать в одном сечении ср азу два кольца |
(рис. 70). |
|
|
|||
К ристаллическое строение светлого контура вы глядит |
||||||
необычно |
(рис. 71). Н а поперечны х р азр езах видно, |
что |
||||
собственно контур состоит из коротких, |
утолщ енны х, |
р а |
||||
ди ально ориентированны х |
кристаллов, |
лиш енны х |
боко |
|||
вы х ответвлений. Границы |
м еж д у ними тонкие, |
и, |
судя |
по их травим ости , они обогащ ены примесями примерно
так ж е , как и м еж осиы е участки в |
обычной структуре. |
Строение светлого контура |
характеризую т такж е |
Р п с . 69. |
М а к р о с т р у к т у р а |
п р о д о л ь н о г о т с м п л е т а |
с л и т к а |
д и а м е т р о м 400 |
м м с т а л и I2 X 2 H 4 A со |
|
с в е т л ы м к о н т ур о м |
|
Р п с . 70. С в е т л ы й к о н т у р в д е ф о р м и р о в а н н о й с т а л и В Д Г Г ( ш к а л а 10а, |
|||||
снимки |
Г О С Т |
10243— 62, б а л л 5) |
|
перпенди |
||
тангенциальны х |
ш лиф ов, вы резанны х |
|||||
кулярно р ад и усу слитка |
по светлом у |
контуру |
(рис. |
71, в, |
||
г). |
Н а |
этих ш л и ф ах светлый контур |
вы является в |
виде |
||
|
вы тянуты х вертикально кристаллов толщ иной 30— 40 мкм
с тонкими |
границам и м еж ду |
ними. Т ак ая |
картина полу |
||||||
чена именно в тех участках |
ш лиф ов, |
где светлый контур |
|||||||
п опадал в |
разр ез |
(слева |
на рис. 71, б |
и |
сп р ава иа |
||||
рис 7 1 ,г ) . |
|
|
|
|
|
как и в сл учае по |
|||
М икроспектральное исследование, |
|||||||||
слойной кристаллизации , |
не |
выявило |
сущ ественной р а з |
||||||
ницы в ликвации хр о м а , |
хотя |
его содерж ание в светлом |
|||||||
контуре (I) |
и в осях и в м еж осны х участ ках |
несколько |
|||||||
понизилось |
(сталь |
12Х 2 Н 4 А ) |
по сравнению |
с |
основным |
||||
м еталлом (II) |
|
|
|
I |
|
и |
|
|
|
Содержание хрома, %: |
|
|
|
|
|||||
|
по оси........................ |
1,3 |
|
1,65 |
|
||||
|
в межосном участке. |
1,65 |
|
1,83 |
|
||||
Степень ликвации, % |
• |
21,2 |
15,3 |
|
|
153
|
|
|
Т а б л и ц а 36 |
|
Содержание некоторых элементов |
|
|
|
в зоне светлого |
контура |
|
М е с т о о тб о р а п р об ы |
|
С о д е р ж а н ію , % |
|
S |
Р |
с |
|
Светлая полоса |
0,007—0,008 |
0,008—0,009 |
0,14—0,16 |
Основной металл |
0,009—0,010 |
0,009 |
0,15—0,17 |
П р и м е ч а н и е . |
И с с л е д о в а л и с л и т о к |
д и а м е т р о м 320 м м |
с т а л и 1 2 Х 2 Н 4 А , |
с т р у ж к у о т б и р а л и св е р л о м д и а м е т р о м I м м .
Р и с . 71. Д е н д р и т н о е ст р о ен и е с т а л и І2 Х 2 Н 4 А с о |
св е т л ы м к о н т у |
||||
а |
р о мб: |
— п о п ер е ч н ы й |
|
р а з р е з . |
Х 5 ; |
|
— п о п е р е ч н ы й р а з р е з , Х З ; |
|
|||
|
е , г — т а н ге н ц и а л ь н ы е р а з р е з ы п о с т р е л к а м |
А и Б . |
Х 5 |
154
Д ан н ы е хим ического а н а лиза ст р у ж к и , отобранной сверлом ди ам етром 1 мм (табл . 3 6 ), т ак ж е свидетель ствую т о некотором обедне нии светлой полоски сильно лпкви рую щ пм и элем ентам и к, в частности , углеродом и
серой . |
П он и ж ен н ая концен |
трация |
серы подтверж дает |
ся четким вы явлением свет
лого |
контура |
на |
серны х от |
п ечатк ах (рис. |
7 2), а ли к |
||
вация |
углерода — повы ш е |
||
нием |
в этой |
зоне доли ф ер |
|
ритной |
составляю щ ей |
||
(рис. 73). |
|
|
Влияние состава стали и условий переплава на степень развития слоистой структуры
Р и с . 72. С е р н ы й |
о т п е ч а т о к с |
п р о |
д о л ь н о го т е м п л е т а |
в е р х н е й |
ч а ст и |
сл и т к а ст а л и 12 Х 2 Н 4 А д и а м е т р о м 320 м м с ф и к с а ц и е й ж и д к о й в а н н ы . В к р а е в о й зо н е в и д ен св ет л ы й к о н т у р — п р о д о л ж е н и е в е р т и к а л ь н о го у ч а с т к а ф р о н т а з а т в е р д е в а н и я
Н а склонность конструк ционной стали разны х м арок к образованию послойной
кристаллизации и светлого контура влияет преж де все-
Р н с . 73. |
М и к р о с т р у к т у р а |
ст а л и 12 Х2 Н 4 А в зо н е |
св ет л о го |
к о н т у р а |
(а) и н а |
п о |
||
л о в и н е |
р а д и у с а с л и т к а |
( б ); т р а в л е н и е 2 % -пы м |
р аст в о р о м |
H N O |
3 |
в |
с п и р т е . |
X 100 |
|
155
го содерж ан и е углерода (рис. 74). |
В |
отличие |
от пятни |
||||||||
стой ликвации пораж енность м еталла слоистостью |
с р о с |
||||||||||
том |
углерод а ум ен ьш ается . Э то |
подтвер ж дает и |
стати |
||||||||
стическое |
исследование, проведенное на |
п л ав к ах |
стали |
||||||||
1 2 Х 2 Н 4 А , |
вы плавленны х по одной |
и той |
ж е технологии. |
||||||||
П р и |
этом |
бы ла установлена т ак ж е |
статистически |
д о ст о |
|||||||
|
|
|
|
|
верная |
зави си м ость от |
|||||
|
|
|
|
|
браковки |
по |
слоистой |
||||
|
|
|
|
|
структуре |
от |
со д е р ж а |
||||
|
|
|
|
|
ния серы : с увеличени |
||||||
|
|
|
|
|
ем последней б р ак воз |
||||||
|
|
|
|
|
растает . |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
В лияние электри че |
|||||
|
|
|
|
|
ского р еж и м а п ер еп л а |
||||||
|
|
|
|
|
ва |
и сследовали |
на се |
||||
|
|
|
|
|
рии опы тны х плавок |
||||||
|
|
|
|
|
стали 1 2 Х 2 Н 4 А , |
прове |
|||||
|
|
Содержаниеуглерода, %, |
денны х |
в |
период |
о св о |
|||||
|
|
|
|
|
ения в |
к р и сталл и зато |
|||||
нРости с .ь |
74к. оВн лстиряункицеи оунгнлоейр о дста |
анлаи п опроасжл ое нй |
р ах |
ди ам етр ом |
320, |
||||||
400 |
мм |
|
и |
сечением |
|||||||
н ой к р и с т а л л и з а ц и е й и св ет л ы м к о н |
4 2 0 X 4 2 0 м м . Э л е к т р о |
||||||||||
|
|
|
т у р о м |
|
ды |
были |
приготовлены |
||||
плавки . |
В |
каж дом |
|
из |
одной |
исходной |
|||||
кристаллизаторе |
меняли |
от плавки |
|||||||||
к п лавке |
си лу тока |
дуги . П о сл е |
деф орм ации |
слитков и |
удалени я головной и донной обрези от них отрезали п р о
бы |
для |
контроля |
м акроструктуры |
(от в ер ха , |
середины |
|||||||
и |
низа |
сл и т к а ). Н а полученны е результаты |
(табл . 37) |
|||||||||
влияло |
сл абое |
вращ ение м еталл а , |
для |
ликвидации |
||||||||
которого |
в |
этом |
сл учае |
не |
предприним алось |
н и к а |
||||||
ких мер. |
|
|
м ож н о видеть, что |
|
наиболее |
п о р аж ен а |
||||||
|
Т ем |
не менее |
|
|||||||||
всеми |
деф ектам и |
ниж няя |
часть слитка и что си ла тока |
|||||||||
сказы вается |
на появлении |
послойной |
кристаллизации и |
|||||||||
светлого контура ди ам етр ально противополож ны м |
о б р а |
|||||||||||
зом . Е сл и при низком токе |
обр азуется , как прави ло , по |
|||||||||||
слойная |
кр и стал л и зац и я 1, то при вы соком — светлы й кон |
|||||||||||
тур . К р о м е |
светлого контура, |
при |
м акси м альн ы х |
для |
||||||||
к аж д ого |
кри сталли затора |
значениях |
тока |
о б н а р у ж и в а л |
||||||||
ся значительны й р астр ав осевой зоны слитка. |
|
|
||||||||||
|
1 Речь |
идет о послойной кристаллизации, распространяющейся |
||||||||||
на большую часть сечения макротемплетов. |
|
|
|
|
|
156