Неметаллические включения в стали, классификация неметаллических включений.
Все нв, встречающиеся в стали, по происхождению (по природе) делятся на 2 группы: экзогенные и эндогенные. Экзогенные включений – это включения, попавшие в металл извне, обычно частицы фаз, контактировавших с металлом в процессе производства стали (печного и разливочного шлака, футеровки печи, ковша, сифонной проводки, засыпок, применяющихся для утепления прибыльной части слитков, пыли и грязи с желоба, ковша и т.д.). Экзогенные – крупные по размерам (50мкм и более) и состоят из оксидов элементов, входящих в состав шлака, футеровки, утепляющих засыпок (магния, кальция, кремния, алюминия и др.). Их обычно немного, они достаточно прочны, почти не дробятся, не деформируются при обработке металла давлением, очень сильно ухудшают служебные свойства стали, являясь серьезными концентраторами напряжений из-за существенного отличия их свойств от механических и теплофизических свойств металлической матрицы.
Эндогенные нв – это включения, образовавшиеся непосредственно в металле (жидком, кристаллизирующемся и даже твердом) в результате взаимодействия компонентов металла с растворенными примесями. Они разнообразны по составу и свойствам, их гораздо больше в стали, чем экзогенных, хотя размеры их обычно меньше. Оказывают преобладающие влияние на свойства стали.
По составу различают следующие виды эндогенных включений:
Сульфидные включения, или сульфиды (FeS,MnS, Al2S3, CaS, MgSи др.), оксисульфиды (FeS*FeO, MnS*MnO)
Оксидные включения (MnO, Cr2O3 и тп)
Нитриды и карбонитриды
Формально к нв могут быть отнесены также
Фосфиды (типа Fe3P, Fe2P, Mn5Pи др.)
Карбиды (Fe3C, Mn3C)
Интерметаллиды
Газовые включения в виде несплошностей в металле, заполненных газом.
Наибольшее количество включений в стали рядового качества составляют сульфиды, в высококачественных сталях и сталях с особыми свойствами сульфидных, оксидных и нитридных включений может быть примерно одинаково.
Непрерывная разливка стали. Виды машин непрерывного литья заготовок.
1.по типу заготовки
-блюмовые
-слябовые
-сортовые
2. по принципу работы
-непрерывные
-полунепрерывные
3. по количеству ручьев
-одноручьевые
- много ручьев
4. по кол-ву использ. Приводов
- когда 1 на все валки – МНЛЗ с общим приводом
- МНЛЗ с индивидуальным приводом
5. по характеру движения кристаллизатора
- с неподвиж. Кристал.
- с возвратно-поступ. движ.
- с кристал. Движущимся со скоростью слитка
Конструкции МНЛЗ:
Вертикальная и вертикальная с загибом. Все процессы формирования заготовки происходят в вертикальной плоскости (так же, как и у слитка). Это обеспечивает получение высокого качества внутренней структуры заготовки и упрощает конструкцию машины в целом. Такие МНЛЗ имеют достаточно серьезные ограничения по скорости разливки (и производительности), ее повышение предполагает увеличение технологической длины машины и существенное удорожание оборудования.
Радиального типа (R0 – базовый радиус). Преимущества радиальных МНЛЗ перед вертикальными заключаются в том, что металлургическая длина машины при том же ферростатическом давлении увеличивается примерно в 1,5 раза, вследствие чего уменьшается высота машины, возрастает скорость разливки и производительность агрегата. Кроме того, выдача заготовки на холодильник осуществляется в горизонтальной плоскости.
Криволинейные МНЛЗ (на рис. L1, L2 – участки разгиба и загиба заготовки; Ro– базовый радиус). Криволинейные МНЛЗ с радиальным кристаллизатором имеют кристаллизатор и часть зоны вторичного охлаждения с постоянной кривизной (базовый радиус) и участок переменной кривизны, где происходит плавное выпрямление заготовки с жидкой сердцевиной. Такие машины при такой же общей высоте как вертикальные или радиальные могут иметь значительно большую технологическую длину (до 40 м) и, соответственно, более высокую производительность.
Горизонтальные МНЛЗ представляются весьма перспективными в части снижения затрат на строительство машины. Компактны. Между тем, отсутствие деформации заготовки в процессе затвердевания даёт возможность лить горизонтальным способом хрупкие и трещиночувствительные стали и сплавы, которые не выдерживают деформации в процессе литья. Однако достаточно очевидным представляется и тот факт, что качество заготовки при этом будет значительно ниже, вследствие того, что неметаллические включения и пузырьки газа будут всплывать к верхней грани.
