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

1,4-т II

в 0,5-т

вакуум ной

индукционной

печи.

Ч асть м е­

т а л л а , вы плавленного

на

воздухе, была

переплавлена в

вакуум н ы х

дуговы х

печах с кристаллизаторам и диам ет­

ром 400 м м .

В есь

м еталл , предназначавш ийся

для ис­

следован и я , был

подвергнут

деф орм ации с примерно

одинаковой

степенью

обж ати я.

Среднее

содерж ание ки­

слород а

в

м еталле

открытой, вакуум ной индукционной

II дуговой

плавки

составило

соответственно

0,0051;

0,0029 и 0,0028% , а

азота — 0,032; 0,008 и 0,018% .

П р и

сравнении

свойств стали различны х вариантов

вы плавки (табл . 46)

обн аруж и вается ,

что

вакуум ная

п л авк а ,

как

индукционная, так

и дуговая , благоприятно

стали не только

в

поперечном ,

но

и

в

продольном

н а ­

правлении. В то

ж е

время паивы сш ий уровень

пластич ­

ности II вязкости при

минимальной

их

анизотропности

получен па м еталле В Д П .

Т а б л и ц а

46

М е х а н и ч е ск и е св о й с т в а

ст а л и

т и п а

0 X 1 1 Н 4 р азл и ч н ы х

в а р и а н то в

В а р и а н т в ы п л авки

V

< Ѵ

6 .

%

4>. %

GH’

кге /м м *

к гс / м м 2

к г с - м /см *

О т к р ы т а я э л е к т р о ­

7 3 ,0

6 9 .3

1 9 ,5

6 4 ,2

1 8 .4

7 6 .6

6 9 .3

11, 7

3 9 .1

1 0 .5

печь

В И П

8 4 .7

8 5 ,2

21, 1

7 0 ,9

2 3 .6

8 4 ,4

8 4 ,0

2 0 ,1

6 4 ,4

1 2 ,9

В Д П

8 4 .8

7 1 , 5

2 0 ,9

7 7 .1

3 1 . 6

8 5 ,3

7 2 ,0

19, 6

7 3 ,7

2 6 ,0

П р и м е ч а в и е . В ч и сл и т ел е — д а н н ы е д л я п р о д о л ь н ы х о б р а з ц о в , в з н а ­

м е н а т е л е — д л я п о п е р е ч н ы х .

свойства стали

В другой серии опы тов1 сравнивались

5 0 Х 2 Н М , вы плавленной

в вакуум ной

индукционной

пе­

,12— .995

.177

Р и с . 82. С р а в н е н и е м е х а н и ч е с к и х св о й ст в

с т а л и 5 0 X 2 Н М ,

в ы п л а в л е н н о й

в и н д у к ц и о н н о й

в а к у у м н о й п ечи ( и с х о д ­

н ое со ст о я н и е )

и п о д в е р гн у т о й д о п о л н и т е л ь н о м у в а к у у м ­

н о м у д у г о в о м у 2

п е р е п л а в у :

/ — п р о д о л ь н ы е о б р а з ц ы ;

— п о п ер е ч н ы е о б р а з ц ы

перековали на заготовки с одинаковы ми

обж ати ям и .

В ы со к ая степень раф инирования от газов

и нем еталли ­

ке в вак уум е , привела

к том у, что в ходе

последую щ его

вакуум н ого дугового

переплава

уровень

чистоты стали

почти не изм енился.

Содер ж ан и е

азота в

м еталле обоих

вариантов колебалось

в пределах 0,006— 0,008% . П о су ­

щ еству однозначны е

результаты

получены

и при м етал ­

составлял 1,5— 2,0 (по ш кале Г О С Т

17778— 62) при п р а к ­

тически полном отсутствии окисных

вклю чений. Н есм от ­

перечны х об р азц ах (рис.

82). У д ар н ая вязкость

этих о б ­

разцов в результате В Д П

возросла в среднем в два р а за ,

а

относительное

суж ение — д а ж е

в три разаТ а (бтаблл и ц .а

4 7)47.

М е х а н и ч е ск и е с в о й с т в а

стал и 5 9 Х 2 Н М , вы п л а вл ен н о й

в в а к у у м н о й

и н д ук ц и о н н о й печи

и

д у п л е к с -п р о ц е ссо м

В а р и а н т техн ол оги и

«в-

б,

%

■4’. %

°н -

к г с / м м 2

к гс -м / с м *

В

П П ................................

2 0 8 ,1

11, 7

3 8 ,3

4 ,0

2 0 6 ,6

5 ,3

8 ,7

1 ,7

в и п + в д п . . .

2 1 0 ,9

9 ,8

3 9 ,5

5 ,4

2 1 0 ,8

7 ,6

2 6 ,2

3 ,6

П р и м е ч а н и е . В ч и сл и т ел е — д а н н ы е д л я п р о д о л ь н ы х о б р а з ц о в , в з н а ­

м е н а т е л е — д л я п о п е р е ч н ы х .

позволя ­

Таким образом , проведенные эксперименты

туры .

О собенно

заметное

повыш ение

изотропности

свойств

связано

с действием

структурного

ф актора.

Это

свидетельствует

о том , что при осущ ествлении В Д П

н а ­

их

процессов: и рафинирования и затвердевания м етал ­

л а .

Д ости чь этого мож но оптимизацией технологического

12*

179

ж е , как и характер

м акро- и

м икроструктуры

слитка

определяю тся в основном двум я п ар ам етр ам и

плавки:

ди ам етром кристалли затора и силой

тока

дуги .

Е сли

учесть

рассм отренны е

в преды дущ ем

п ар агр аф е

р езул ь ­

таты ,

то следует ож и дать зам етного

влияния

обои х

этих

ф акторов на свойства стали .

свойств конструкционной

Зависим ость м еханических

стали

от ди ам етра слитка бы ла

и сл ед о ван а 1 на опытных

линейной плотности тока, равной

165 А /см .

о б р аз­

М ехан и чески е

свойства стали

испы ты вали на

ц ах , вы резанны х из слитков,

а т ак ж е

из заготовок,

п о л у ­

ченных посредством ковки слитков с

одинаковой

(трех­

кратной)

степенью о бж ати я .

Т а б л и ц а 48

М е х а н и ч е с к и е с в о й с т в а ст а л и З О Х З С Н М В Ф А

в л и то м со ст о я н и и (п р о д о л ь н ы е о б р а з ц ы , ср ед н и е д а н н ы е )

Д и а м е т р

а в , к гс / м м !

а т , к г с / м м 2

б. %

Ф . %

V

с л и т к а , мм

к г с -м / с м *

320

1 8 6 ,4

1 6 8 ,4

6 ,0

1 2 ,8

1 ,8

400

1 8 5 ,4

1 6 7 ,3

4 ,6

11, 0

1 , 8

460

1 8 5 ,4

1 6 7 ,3

5 .1

9 ,4

1 ,4

П р и анализе свойств стали в литом состоянии,

несм от­

ря на

значительную дисперсию

результатов, п ри сущ ую

этом у

виду испытаний вы сокопрочного м еталл а,

о б н ар у ­

ж и вается сл аб ая

тенденция

к

сниж ению характеристик

пластичности

и вязкости

с

ростом

ди ам етра

слитка

(табл .

4 8 ). Б ол ее

четко

эта

тенденция проявляется

на

деф орм и рованном

м еталле

(рис. 8 3).

Сн иж ение

ударной

вязкости при

переходе

от

слитка

диам етром

320

мм

к слитку ди ам етром 460 мм

составило в среднем и на

продольны1 П р и у чха стии и наС .

Ппоперечны. А р т е м о в о йх и оЛб. рФазц. Д вахо р яоколош и н о й .

4 0 % .

Н а