36.Позапічне оброблення високолегованих сталей як метод підвищення властивостей сталевих виливків.

Ковшова металургія. При ковшовому обробленні сталі в залежності від марки сталі та спеціального устатковання здійснюють та процеси:

• оброблення сталі рідким білим або синтетичним шлаками;

• оброблення розплаву сумішами порошків флюсів;

• продування металу нейтральними газами;

• інжекційне продування сталі порошками;

• вакуумування і поєднані з ним інші види ковшового оброблення сталі;

• суспензійне розливання сталі.

Таким чином досягається:

• краще засвоєння легувальних елементів і модифікаторів;

• знижується вміст сірки, кисню, водню, азоту;

• підвищується чистота сталі щодо неметалевих вкраплин;

• покращуються щільність, макроструктура і весь комплекс фізико-механічних властивостей сталі;

• скорочується тривалість процесу плавлення і відповідно збільшується продуктивність електропечей на 20...40%;

• скорочуються витрати електроенергії та електродів.

Оброблення сталі рідким білим або синтетичним шлаками. Білі шлаки з основністю більше ніж 2,5 і вмістом FeO до 1% є хорошим десульфуратами сталі. Спочатку в ківш заливають Більшу частину шлаку, а потім звисоти подають потужний струмінь сталіюШлак перетворюється в крапельну емульсію , яка взаємодіє з усією масою сталі. Синтетичним шлаками Рідкий синтетичний шлак готується в окремому плавильному агрегаті . В ківш заливають порцію шлаку, а потім потужним потоком випускають у ківш сталь. А далі процес аналог. попередньому. т Оброблення розплаву сумішами порошків флюсів. Оброблення забезпечує задовільну десульфурацію. Проте при цьому необхідно підвищувати температуру сталі перед випусканням у ківш на 20...30ОС. т Продування металу нейтральними газами. Аргон вводять в ківш черз установлені у його дні поруваті вогнетривкі магнезитові вставки – блоки . або спеціальні занурю вальні фурми. Потоки бульбашок. які підіймаються і проходять через усю висоту металу, утворюють замкнуті зони циркуляції металу, гомогенізують склад сталі, флотують гази та неметалеві вкраплини. Інжекційне продування сталі порошками.

Вакуумна металургія

Суспензійне розливання сталі. Спосіб, при якому у процесі заповнення ливарної форми рідким металом або безпосередньо після нього в об’ємі розплаву створюють активні екзогенні або ендогенні центри кристалізації, дія яких проявляється у збільшенні швидкості процесу кристалізації та розвитку об’ємного тверднення.

37.Вплив вольфраму та молібдену на властивості сталей різних класів.

W – тугоплавкий елемент, має найвищу щільність і температуру плавлення серед легувальних елементів – 19230кг/м3 і 3400оС відповідно. Кристалева гратка вольфраму подібна до ?-заліза, а тому він розширює область ?-заліза,але має обмежене розчинення – 35% при 1420ОС. Область ?-заліза перестає існувати при2% вольфраму у сталі. Вольфрам має високу спорідненість до вуглецю, утворює карбіди WC та W2C в легованих сталях і (Fe,W)3C – у перлітних, зменшує дифузійну рухомість вуглецю, фіксує його усередненню зерна і перешкоджає виокремленню карбідів на межах зерен , а також зменшує відпускну крихкість. До 18% вольфраму входить в склад швидкорізальних інструментальних сталей і є в них головним легувальним елементом. Під впливом вольфраму процес розпадання структури загартованої сталі на стільки уповільнюється, що сталь не втрачає своєї твердості до температури 550...600оС, тобто вольфрам суттєво підвищує червоностійкість цих сталей. Вольфрам також є складовою частиною багатьох марок конструкційних, штампових та жароміцних сталей. Вольфрам погіршує ливарні властивості сталі, вимагає значного перегрівання металу, а це в свою чергу призводить до утворення ливарних дефектів.

Молібден – тугоплавкий легувальний елемент, який має щільність 10300 кг/м3 і температуру плавлення 2625ОС. Кристалева гратка молібдену наближається до ?-заліза тому він розширює область ?-заліза, а при 2,5% Мо область ?-заліза замикається повністю. З заліхом молібден утворює інтерметаліди типу Fe3Mo та FeO. Проте в залізі молібден має обмежену розчинність 37,5% при 1440ОС , при 20ОС – 4%. Отже через утворення дрібнодисперсних часток інтерметалідів молібден сприяє вищому дисперсійному твердненню, ніж Ti,Cu,Nb,W сильний карбідоутворювальний елемент: здатність його до утворення карбідів вища ніж у хрому, але менша ніж у вольфраму. Утворює карбіди MoC та Mo2C, а в системі Fe-Mo-C можуть утворюватися і складні карбіди (Fe,Mo)3C. В сталях до 1% молібден знаходиться у твердому розчині, підвищує прогартовність та механічні властивості будь-яких марок, усуває їх відпускне крихкість. До складу конструкційних сталей входить в невеликих кількостях – 0,15...0,40%. Особливо цінним є молібден у сталях, які містять хром, марганець, вольфрам та ін. Для підвищення червоностійкості та опру зносу молібден вводять в інструментальні швидкорізальні сталі. Головною характеристикою молібдену є його висока здатність підвищувати опір повзучості сталей, які працюють в умовах значних навантаг та підвищених температур. На ливарні властивості Мо практично не впливає, вводять в рідку сталь у відновлювальний період у вигляді феромолібдену з урахуванням часу, необхідного для його розчинення.