Читать учебник по всему другому: "Разливка стали" Страница 3

(Назад) (Cкачать работу)

При отсутствии направленного теплоотвода оси во всех направлениях развиваются одинаково и кристалл получается равноосным (рис. 1а). При направленном теплоотводе кристалл имеет вытянутую форму (рис. 1б). Скорость роста кристаллов прямо пропорциональна интенсивности теплоотвода.

Рис. 1 - Схема роста кристалла

а - равноосного; б - выросшего в условиях направленного теплоотвода 1.2.3 Кристаллическая неоднородность слитка

Формирование кристаллической неоднородности слитка связано с термофизическими процессами, происходящими при его затвердевании.

В наружной части слитка под влиянием быстрого отвода тепла стенками изложницы образуется зона мелких равноосных кристаллов. Одновременное наличие большого числа зародышей не позволяет кристаллам развиваться, так как они препятствуют росту друг друга. Таким образом, образуется корковая зона слитка, состоящая из мелких равноосных кристаллов (зона II на рис. 2).

Рис. 2 - Схема кристаллизации слитка- стенки изложницы; II - корковая зона слитка; III - зона столбчатых кристаллов; IV - центральная зона слитка Постепенно скорость охлаждения стали замедляется за счет нагрева стенок изложницы, однако при этом продолжается интенсивный рост кристаллов в сторону жидкого металла. В результате образуется зона столбчатых кристаллов, вытянутых в направлении теплоотвода (зона III на рис. 2). Форма кристаллов обусловлена условиями их роста. При кристаллизации соседние кристаллы мешают друг другу и единственным направлением, в котором они могут расти является жидкая сердцевина слитков. Рост столбчатых кристаллов продолжается до тех пор, пока существует значительный теплоотвод. По мере понижения температуры жидкого металла, а также вследствие образования зазора между слитком и стенками изложницы (из-за уменьшения объема слитка при затвердевании) рост кристаллов замедляется и затем вовсе прекращается.

Формирование последней кристаллической зоны слитка, расположенной в осевой его части начинается в момент прекращения роста столбчатых кристаллов. Как правило, центральная (осевая) часть слитка обогащена повышенным количеством неметаллических включений, которые и становятся центрами кристаллизации. В результате образуются крупные различно ориентированные кристаллы (зона IV на рис. 2).

Факторы, влияющие на развитие кристаллической неоднородности.

. Толщина стенок изложницы. Ширина зоны столбчатых кристаллов возрастает с увеличением толщины стенок изложницы. Однако данная зависимость справедлива до определенного предела, величина которого зависит от размеров слитка, марки стали и т.д. Объясняется это тем, что данный фактор может оказывать влияние только до момента образования зазора между слитком и изложницей.

. Температура жидкой стали. Значительный перегрев жидкой стали над температурой плавления к моменту начала кристаллизации благоприятствует расширению зоны столбчатых кристаллов. Снижение температуры разливки способствует получению мелкозернистой структуры. Это происходит по той причине, что с повышением температуры разливаемого металла изложница успевает больше нагреться и соответственно уменьшается

Похожие работы