38. Механізм та кінетика процесу розчинення феросплавів у рідкій сталі.

Процес розчинення феросплавів (ферохром, феромолібден, ферованадій) у розплаві складається з двох стадій. Іде процес нагрівання феросплавів тривалий (40-50 хв). Обовязково потрібно визначати час розчинення феросплавів. Такі феросплави тяжкі і вони падають на дно, томі потрібно перемішування металу (можна магнітними сепараторами). Здійснюється розривання зв'язків атомів в кришталевій гратці твердого тіла і утворення нових зв’язків з атомами рідкого металу в його суміжному шарі. Потім здійснюється дифузія атомів, що розчинилася в об’ємі розчину через суміжний шар рідкого металу. Швидкість процесу розчинення металу лімітується швидкістю більш повільної стадії.

Протягом першого періоду збільшується маса куска феросплаву внаслідок намерзання на його поверхні кірки сталі з наступним її розплавленням.

Збільшення маси куска феросплаву здійснюється спочатку відносно швидко через значний температурний градієнт на межі кірки із сплавом, потім поступово уповільнюється з наближенням до Т плавлення. Збільшення маси припиняється через відносно невеликий проміжок часу після досягнення на поверхні феросплаву Т його плавлення. Згодом здійснюється поступове розплавлення кірки і маса феросплаву набуває вихідного значення.

На початку другого періоду маса феросплаву різко зменшується внаслідок розплавлення його частини в першому періоді, а потім поступово зменшується з прискоренням через зменшення радіуса куска і різниці температур на його поверхні і в центрі.

39. Вакуумування високолегованих сталей у ковші як метод покращення спеціальних властивостей литих заготовок.

Вакуумування сталі є досить поширеним методом покращення її властивостей. Сутність найбільш простого методу полягає в наступному. Розливальний ківш з металом установлюють у вакуумну камеру, герметизують її і вакуумують. Тиск у камері знижується, метал починає кипіти, інтенсивно виокремлюється оксид вуглецю і захоплює за собою розчинені у сталі водень, азот і неметалеві вкраплини. Ківш витримують в камері 10-12 хв. На початку вакуумування процес розвивається бурхливо, метал у ковші піднімається до 1/3 його висоти. Поступово кипіння затихає і тиск у камері доводиться до мінімального. Оксиди які знаходяться в металі, відновлюються вуглецем. Після вакуумування сталі якість виливків виготовлених із неї значно покращується.

Вакуумування сталі можна здійснювати вакуумуванням струменя металу, що витікає із ковша. У камері установлюють пустий ківш, ливарну форму або виливницю, у кришці камери знаходиться заливний отвір, через який подається струмінь металу.

Струмінь під дією газів, що виокремлюються з металу, поділяється на краплі, дегазується і стікає у пустий ківш (ливарну форму, виливницю). Суттєвий недолік процесу: є необхідність розширення парку ковшів.

Вакуумування сталі великих мас металу проводять у відкритому ковші. Використовують порційний і циркуляційний способи.

Переваги методу вакуумування: висока продуктивність, універсальність та можливість вакууму вати будь-яку сталь; простота управління процесу вакуумування.

Недоліки: висока вартість устаткування; технології вимагають використання дорогих вогнетривів.