
- •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
5.5.4.2.2. Дефект «прикромочная трещина»
Исследование более грубых прикромочных дефектов, называемых «прикромочные трещины» и представляющих собой одиночные трещины с шириной раскрытия до 2 мм и распространяющихся практически по всей длине листа, показали, что микроструктурные признаки, а также характер течения металла в районе дефекта аналогичны описанному выше, однако веерообразность течения металла выражена сильнее, чем в окрестности «волосовин» (рис. 4, 5).
Рисунок 159 Грубые трещины при дальнейшем раскрытии волосовин (старое название «прикромочная трещина»),поперечное сечение травленого образца
Рисунок 160 Внешний вид поверхностного дефекта «закат», идентифицированного как «прикромочная трещина»
5.5.4.2.3. Дефект «прокатная плена».
Внешний вид этого дефекта представляет собой тонкие отслоения металла языкообразной формы (рис. 6), вытянутые в направлении прокатки и распространяющиеся вдоль кромок лис_
та практически по всей его длине. Отличительным микроструктурным признаком этого дефекта является отклонение течения металла от плоскопараллельного, наиболее резко проявляюще
Рисунок 161 Внешний вид дефекта «прокатная плена»
5.5.4.2.4. Дефект «закат» из_за глубоких следов зачистки.
Внешний вид дефекта представляет собой группутонких криволинейных трещин, расположенных наповерхности горячекатаного листа. Контур дефектаимеет форму незамкнутой кривой, длина которой вотдельных случаях может достигать 20 мм (рис.).
Рисунок 162 Внешний вид дефекта «закат» из_за глубоких следов зачистки
Металлографические исследования поперечного сечения данного дефекта показали зонах, непосредственно прилегающих к дефекту, отсутствуюттнеметаллические включения эндогенного или экзогенного происхождения, а также сателлитные включения (рис.). В области дефекта не наблюдается обезуглероженного слоя и окисленных границ. Все это указывает на несталеплавильную природу образования дефекта. На основании указанных микроструктурных особенностей исследуемый дефект необходимо отнести к группе прокатных дефектов и идентифицировать его как «закат».
Другими причинами возникновения «заката» могут быть глубокие царапины на поверхности прокатываемого металла, а также закатанные металлические частицы ( заусенца скромки, отслоившейся частицы с поверхности листа и т. д.) в поверхность горячекатаного листа. Для предотвращения возникновения рассмотренного дефекта необходимо соблюдать соотношение глубины и ширины профилей желобков при вырубке или огневой зачистке поверхности непрерывнолитой заготовки, тщательно контролировать поверхность сляба перед прокаткой и своевременно удалять заусенцы, а также отслоившиеся частицы с его поверхности.
Рисунок 163 Волокнистое строение металла в районе дефекта «закат» из_за глубоких следов зачистки
5.5.4.3. Критерии идентификации брака
Таким образом, по результатам проведенных исследований, позволивших однозначно установить природу обнаруженных дефектов горячекатаного листа, были предложены следующие обобщенные визуальные и металлографические критерии для разделения брака между сталеплавильным и прокатным производством.
Для дефектов, имеющих сталеплавильную природу, характерны следующие признаки:
—одиночное расположение дефекта на поверхности листа;
наличие неметаллических включений эндогенного и/или экзогенного происхождения в области дефекта;
наличие большого количества крупных высокотемпературных сателлитных включений, декорирующих дефект;
значительное количество окалины в полости дефекта;
наличие широкой обезуглероженной зоны вблизи дефекта.
Для дефектов, имеющих прокатную природу, характерны следующие признаки:
симметричное расположение дефекта на поверхности прокатанного листа;
периодичность расположения дефекта на поверхности листа;
наличие вблизи дефектов аномального характера течения металла;
различная степень деформации отдельных участков металла вблизи дефекта.
Для разделения дефекта «плена» в зависимости от природы ее образования предложены следующие критерии.
«Плены» сталеплавильного происхождения:
хаотичное одиночное расположение на поверхности листа;
значительная толщина отслоений (более 1 мм);
большие размеры отслоений (более 35 мм в длину).
«Плены» прокатного происхождения:
симметричное расположение на поверхности листа относительно его кромок;
периодичность расположения;
расположение в виде строчек на поверхности листа;
расположение вблизи дефекта прокатного происхождения;
незначительная толщина отслоений (менее 0,5 мм);
небольшие размеры отслоений (менее 10 мм в длину).
Для трещин металлургического происхождения характерно следующее:
расширение полости дефекта поверхности и сужение в глубь листа;
разветвленность трещины;
наличие окалины, сателлитных включений и обезуглероживания структуры в районе дефекта;
расположение под произвольным углом к направлению прокатки;
значительное проникновение в глубь листа.
Несплошностям в виде трещин прокатного происхождения («закатам») присущи:
отсутствие разветвленности дефекта;
волнообразный внешний вид;
приближение контура трещины к незамкнутой
дуге;
направление вдоль прокатки.