
- •Введение
- •Жаропрочные сплавы
- •Принцип синтеза жаропрочных сплавов. Принципы легирования. Классификация легирующих элементов. Обоснование вакуумной плавки.
- •Основы вакуумной металлургии. Понятие вакуума.
- •Общие характеристики вакуумных насосов
- •Классификация вакуумных насосов
- •2.2.2.1 Механические насосы
- •Механические насосы с масленым уплотнением
- •Двухроторные
- •Турбомолекулярные насосы
- •Пароструйный насос
- •Диффузионные насосы
- •Бустерный насос
- •2.2.2.2.3. Эжекторный насос
- •Водяной пароэжекторный насос
- •Сорбционные насосы
- •2.2.2.3.1. Геттерные насосы (хемосорбция)
- •Способы измерения вакуума
- •Абсолютные вакуумметры
- •2.2.3.1.1. Деформационным маномерам
- •2.2.3.1.2. Жидкостные манометры
- •2.2.3.1.3. Компрессионный маномер Мак Леода
- •Косвенные вакуумметры
- •Тепловые вакуумметры
- •Ионизационные вакуумметры
- •Контроль герметичности вакуумных систем
- •Вакуумметрический метод
- •Метод опрессовки
- •Метод электрического разряда
- •Масс-спектрометрический метод
- •Галогенный метод
- •2.3.1.3. Контроль качества пшз
- •2.3.1.3.1. Реализация методики в анализаторе изображения Thixomet
- •2.3.2. Технология получения точнолитых изделий
- •2.3.2.1. Равноосное литье
- •2.3.2.2. Направленное затвердевание
- •Общие закономерности формирования направленной структуры при высокоградиентной направленной кристаллизации жаропрочных сплавов
- •2.3.2.3. Монокристаллическое литье
- •2.3.2.4. Контроль качества при разных методах литья
- •2.3.2.4.1. Макроструктура жаропрочных сплавов
- •2.3.2.4.2. Микроструктура жаропрочных сплавов
- •2.3.2.4.3. Дефекты заготовок
- •2.3.2.4.4. Технический контроль лопаток
- •2.3.2.5. Сравнительная способность лопаточных сплавов к работе при высокой температуре
- •Дисперсно- упрочненные сплавы
- •Полутвёрдые материалы
- •История развития технологии.
- •Классификация методов обработки сплавов в полутвердом состоянии
- •4.2.1. Трехступенчатые процессы
- •4.2.1.1. Подготовка полупродукта
- •4.2.1.1.1. Механическое перемешивание
- •4.2.1.1.2. Магнитогидродинамическое перемешивание
- •4.2.1.1.3. Метод пластической деформации (метод simAберд)
- •4.2.1.1.4. Перестаривание и частичное расплавление
- •4.2.1.1.5. Производство полупродукта одним слитком (метод ssp)
- •4.2.1.1.6. Метод модифицирования
- •4.2.1.1.7. Технология нового реолитья (нрл).
- •4.2.1.1.9. Методы dmdsrc и mdtrc
- •4.2.1.1.10. Метод - Metal Solid Freeform Fabrication
- •4.2.1.1.11.Порошковое тиксолитье
- •4.2.1.1.12.Метод получения тиксотропной структуры под действием ультразвука
- •4.2.1.2. Повторный нагрев
- •4.2.1.3. Формовка сплавов в полутвердом состоянии
- •4.2.2. Двухступенчатая технология.
- •4.2.2.1. Тиксомолдинг
- •4.2.2.2. Новое реолитье под давлением
- •4.2.2.3. Технология прямого формования металлической жидкотвердой кашеобразной смеси (пфмжкс).
- •4.2.2.4. Технология нового полутвердого литья (New Semi-Solid Casting)
- •4.2.2.5. Новая mit- технология и технология полутвердого реолитья
- •4.3 Физико-химический анализ
- •4.3.1. Реологические свойства жидко-твердых металлических кашеобразных смесей.
- •4.3.2. Эволюция структуры сплавов при их обработке в полутвердом состоянии
- •4.3.3.1. Эволюция микроструктуры полупродукта
- •4.3.3.2. Эволюция структуры тиксотропного материала
- •4.3.4. Оценка структуры сплавов в полутвердом состоянии
- •4.3.4.1. Оценка микроструктуры полупродукта
- •4.3.4.1.1. Традиционный фактор формы
- •4.3.4.1.2. Фактор компактности
- •4.3.4.1.3. Индекс качества Реолитья (икр)
- •4.3.4.1.4. Средний диаметр фрагментированных дендритов
- •4.3.4.2. Оценка микроструктуры тиксотропного материала
- •4.3.3. Прогнозирование составов сплавов для их обработки в полутвердом состоянии
- •4.3.3.1. Дифференциально-сканирующая калориметрия
- •4.3.3.2. Параметры для выбора состава
- •4.4. Достоинства технологии осптс
- •5.Металлургическая экспертиза
- •5.1 Инструменты и методы
- •5.2 Разработка количественных методов оценки структуры
- •5.2.1 Методика количественной оценки микроструктурной полосчатости
- •Разработка эталонных шкал для визуальной оценки структурной полосчатости трубных сталей.
- •0 Балл
- •2 Балл
- •Анализ стереологических параметров для оценки полосчатости структур
- •Дерево решений для назначения балла.
- •Подготовка образцов к исследованиям
- •Погрешность измерений
- •Метод количественной оценки анизотропии структуры
- •Методика количественной оценки бейнита реечной морфологии
- •Методика количественной оценки ликвационной полосы
- •Разработка методики количественной оценки загрязненности низколегированных трубных сталей неметаллическими включениями.
- •Разделение включений по типам.
- •Градуировочные кривые для назначения балла
- •Подготовка образцов к измерениям
- •5.5. Примеры практического использования
- •5.5.1. Материалы и методика
- •5.5.2. Неметаллические включения и природа дефектов холоднокатаного листа
- •5.5.5.1. Дефект «плена»
- •5.5.3. Высокопрочные судостроительные стали.
- •5.5.4. Электротехнические марки стали.
- •5.5.5. Природа дефектов горячекатаного листа из трубных марок стали.
- •5.5.4.1. Дефекты имеющие сталеплавильную природу
- •5.5.4.1.1. Дефект «раскатанная трещина».
- •5.5.4.1.2. Дефект «плена»
- •5.5.4.1.3. Дефект «слиточная рванина».
- •5.5.4.1.4. Дефект «внутренние расслоения».
- •5.5.4.2. Дефекты, образовавшиеся на этапе прокатного производства
- •5.5.4.2.1. Дефект «волосовина»
- •5.5.4.2.2. Дефект «прикромочная трещина»
- •5.5.4.2.3. Дефект «прокатная плена».
- •5.5.4.2.4. Дефект «закат» из_за глубоких следов зачистки.
- •5.5.4.3. Критерии идентификации брака
- •Список литературы
5.5.4.1.4. Дефект «внутренние расслоения».
Этот дефект обнаружен в центральной части листа на глубине 5–8 мм, природа его образования связана с неметаллическими включениями. районе дефекта обнаружены скопления неметаллических включений, выстроившихся в строчки в направлении пластической деформации и послужившие причиной образования несплошности (рис.). они представляют собой продукты взаимодействия эндогенныхвключений — продуктов раскисления стали с экзогенными частицами шлакообразующей смеси, в состав которой входит калий и натрий.
Рисунок 156 Скопления неметаллических включений, вызывающие внутренние расслоения
Один из способов решения проблемы : также проводить глубокое рафинирование стали от эндогенных включений — продуктов раскисления в процессе внепечной обработки. Другой причиной образования внутренних расслоений могут стать усадочные пустоты и водород, в том числе наследуемые из дефекта сляба «осевая рыхлость», и представляющие собой крупные и мелкие поры, расположенные вдоль теплового центра непрерывнолитого слитка, в зоне встречи фронтов затвердевания. После горячей деформации эти дефекты превращаются в крупные расслоения в центральной части Неметаллических включений в зоне дефекта не об наружено (рис.).
Рисунок 157 Панорамное изображение дефекта «внутренние расслоения» на поперечном травленом шлифе
Для предупреждения дефекта «внутренние расслоения» необходимо проводить вакуумирование с целью снижения содержания водорода в стали или противофлокенный отжиг слябов. Для предотвращения дефекта сляба «осевая рыхлость», трансформирующегося при горячей деформации в дефект «внутренние расслоения», следует уменьшать скорость и температуру разливки, снижать колебания скорости вытягивания непрерывнолитого металла, уменьшать число остановок МНЛЗ, а также обеспечивать мягкий режим охлаждения в зоне вторичного охлаждения.
5.5.4.2. Дефекты, образовавшиеся на этапе прокатного производства
Причины образования таких поверхностных дефектов горячекатаного листа, как «волосовина», «прикромочная трещина» и «плена», зачастую связывают с неметаллическими включениями сталеплавильного происхождения. Исследования показали, что все они являются разновидностью дефекта прокатного происхождения «закат» и образуются вследствие неравномерного течения металла в приповерхностных зонах кромки листа. Именно по причине единой природы образования все три дефекта часто проявляются одновременно и распространяются вдоль кромки листа на несколько метров.
5.5.4.2.1. Дефект «волосовина»
Дефект, условно называемый на производстве «волосовина», представляет собой вытянутое в направлении прокатки поверхностное нарушение сплошности листа в виде неглубоких нитевидных трещин протяженностью до нескольких метров. Данному дефекту присуще групповое расположение вблизи продольных кромок листа: трещины располагаются параллельно друг другу на верхней поверхности листа (рис. ).
Рисунок 158 Внешний вид дефекта «закат» (старое название«волосовина»)
Как известно из литературы, основной причиной возникновения дефекта «волосовина» являются строчки неметаллических включений, которые при деформации выстраиваются в направлении прокатки, нарушая тем самым сплошность металла Однако результаты исследований показали, что в зонах, непосредственно прилегающих к дефекту, отсутствуют какие-либо неметаллические включения эндо- или экзогенного происхождения, кроме того, нет ни обезуглероженного слоя, обычно сопутствующего горячим трещинам, ни сателлитных включений, образованных по механизму внутреннего окисления при длительном высокотемпературном контакте окалины с поверхностью металла в трещине .В связи с этим отсутствие указанных микроструктурных признаков позволяет сделать заключение, что корни этого дефекта не связаны со сталеплавильным производством.
Панорамные изображения, состоящие из прецизионно склеенных нескольких сотен обычных полей зрения при увеличении х50, позволили обнаружить что если в центральной зоне металл при деформации течет исключительно вдоль линии прокатки, то в приповерхностных зонах вблизи кромокнаблюдается отклонение течения металла к верхней и нижней поверхностям листа.