книги из ГПНТБ / Сергеев, А. Б. Вакуумный дуговой переплав конструкционной стали
.pdfм арок . М етал л вы плавлялся в 10- и 40-т дуговы х элект ропечах с раскислением перед вы пуском алю минием в количестве 0,75 — 1,2 кг/т.
Т а б л и ц а 14
Состав неметаллических включений в конструкционной стали, выплавленной в открытых электропечах
С т а л и |
S i 0 2 |
С о д е р ж а н и е о к и сл о в , % |
T i О . |
A l , О , |
|||
F e O t-M n O |
C r ,0 ., |
C a O |
M g O |
||||
20 |
2,16 |
1,28 |
0,57 |
1,62 |
14,67 |
|
91,55 |
12Х2Н4А |
2,97 |
1,11 |
3,37 |
4,92 |
— |
76,66 |
|
ЗОХГСНА |
4,50 |
4,70 |
Сл |
1,50 |
18,3 |
Сл. |
67,2 |
ЗОХЗСНМФВ |
0,43 |
1,30 |
0,54 |
— |
21,29 |
— |
76,47 |
П р ео б л ад ан и е в |
составе |
вклю чений глинозем а под |
|||||
твер ж даю т так ж е данны е |
м еталлограф и ческого |
и петро |
|||||
граф ического исследований , |
согласно |
которы м |
вклю че |
||||
ния |
представляю т |
собой |
главны м |
образом а -к о р ун д , |
|||
ш пинели различного со става , |
в том числе алю м ом агние- |
||||||
вую |
ш пинель |
M g O -А ІгО з |
и |
силикаты переменного со |
|||
|
|
|
|
|
|
ст ав а . Внеш ний вид вы деленны х осадков этих включений
до и после п ереплава показан па рис. 27. |
В п р очем , |
как |
||||||||||||||||
будет вы яснено в дальней ш ем , |
в результате В Д П |
м еняет |
||||||||||||||||
ся не только ф орм а и разм ер вклю чений, |
но так ж е |
и их |
||||||||||||||||
состав . |
|
|
|
основные |
процессы , |
приводящ ие к |
у д а |
|||||||||||
|
Р ассм от р и м |
|
||||||||||||||||
лению |
из стали |
кислорода |
в |
ходе |
вакуум ной |
дуговой |
||||||||||||
плавки . |
К а к |
мы |
у ж е |
отм ечали , |
одним |
из |
них |
является |
||||||||||
раскисление |
м еталла |
углеродом . |
В |
этом |
сл учае |
углерод |
||||||||||||
взаи м одействует |
либо с растворенны м в |
м еталле кисло |
||||||||||||||||
родом , |
либо |
с |
кислородом |
|
включений |
по |
реакциям : |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
МеО[О+] |
+ |
[С]—>-СОг; Me |
]. |
|
|
|
|
|||||
|
О том , насколько |
|
[С ]-э-СО г + [ |
|
этих процессов, |
|||||||||||||
|
сущ ественна роль |
|||||||||||||||||
м ож но |
судить |
по результатам |
переплава |
партии р а сх о |
||||||||||||||
дуем ы х |
электродов из |
ж ел еза |
с |
содерж ан и ем |
углерода |
|||||||||||||
от 0,02 |
до 0,7% |
[5 7 ]. И сходн ы й |
м еталл |
вы плавляли в |
||||||||||||||
10 |
-т дуговой электропечи с раскислением |
перед вы пус |
||||||||||||||||
ком алю м инием |
в количестве |
1— 5 |
кг/т. |
|
П ер еп л ав |
о су |
||||||||||||
щ ествлялся |
в |
вакуум е |
и |
в аргоне |
при |
|
давлении |
70— |
||||||||||
100 |
мм рт. ст. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
71
С од ер ж ан и е кислорода |
в м еталле |
сн и ж ал ось в обоих |
|||
сл у ч ая х (рис. 2 8 ), |
однако |
переплав в вакуум е |
обеспечил |
||
более полное очищ ение, неж ели переплав |
в аргоне. А н а |
||||
логичную картину |
наблю дал ранее |
и Г. |
II . |
О кор оков |
Р и с . 27. |
Н е м е т а л л и ч е с к и е в к л ю ч е н и я , в ы д е л е н н ы е э л е к т р о л и т и ч е ск и м р а с |
||||||||||
т в о р е н и е м о б р а з ц о в с т а л и 4 0 Х З С Н М В Ф г( а , |
б) |
и 20 (о , |
г) |
в и сх о д н о м ( а , |
в) |
||||||
|
|
и п е р е п л а в л е н н о м ( б , |
) |
со ст о я н и и . |
Х300 |
|
|
||||
[5 2 ]. П о -ви д и м ом у , повыш енное давление |
препятствует |
||||||||||
развитию |
реакции раскисления |
|
углеродом |
и тем сам ы м |
|||||||
сн и ж ает |
эф ф ективность раф инирования . |
|
К а к |
видно |
из |
||||||
рис. 28, в результате этих реакций в ходе |
В Д П |
р аск и с |
|||||||||
ленной |
стали из м еталл а уходи т лиш ь |
порядка |
20— 30% |
||||||||
общ его |
количества удал яем ого |
|
кислорода. |
Такой ж е |
ре- |
72
зѵльтат был получен |
при переплаве в вакуум е и в аргоне |
стали 1 2 Х 2 Н 4 А [5 8 ]. |
того, что восстановление окисных |
П од твер ж ден и ем |
вклю чении углеродом действительно имеет место, может сл уж и ть повы ш енное содерж ан и е углерода в дисперсном
конденсате, |
собранном со |
стенок кристаллизатора: |
|||||||||||
|
|
|
|
Содержание углерода, |
%: |
0,05 |
0,50 |
|
|||||
|
|
|
|
|
в исходном |
металле . . . |
|
||||||
|
|
|
|
|
в конденсате........................ |
4.05 |
3,25 |
|
|||||
|
|
П ричиной такого |
повышения |
является хем осорбция |
|||||||||
вы деляю щ ейся |
окиси |
углерода на |
конденсате с последу |
||||||||||
ю щ им |
частичны м разлож ением |
ее |
по |
реакции |
Б ел л а : |
||||||||
2 |
С |
0 |
г= |
С |
02 |
г+ С , протеканию которой |
способствует к а т а |
||||||
литическое действие сам ого конденсата |
[5 9 ]. |
в пере |
|||||||||||
|
|
И н тересн о , что м еж ду |
содерж анием |
углерода |
|||||||||
плавляем ом м еталле и в конденсате нет прямой |
зави си |
||||||||||||
м ости . |
Э т о |
м ож н о объяснить тем , |
что м асса п ереходящ е |
||||||||||
го |
в конденсат |
углерода |
определяется |
исклю чительно |
Р и с . 28. С о д е р ж а н и е к и сл о р о д а в с т а л и , р а с к и с л е н н о й а л ю м и н и
|
ем |
(2— 5 к г/т ),2 |
в |
з а в и с и м о с т и |
о т с о д е р ж а н и я у г л е р о д а : |
|
||||
/ — в э л е к т р о д е ; |
— |
в сл и т к е п р и п е р е п л а в е в а р г о н е ; |
3 — |
в |
||||||
количеством |
сл и т к е п ри п е р е п л а в е в в а к у у м е |
из |
м еталл а . П о |
|||||||
кислорода, удаливш егося |
||||||||||
следнее |
ж е с |
ростом |
углерода, как видно из рис. 28, не |
|||||||
растет, |
а ум еньш ается. |
углерода |
в |
конденсате и |
||||||
С в я зь |
м еж д у появлением |
|||||||||
его взаим одействием |
с кислородом вообщ е |
не вы зы вает |
73
каких-либо сомнений, поскольку нельзя предполож и ть,
чтобы в усл ови ях |
В Д П |
и спар ялся |
элем ентарны й |
у гл е |
|
род. В то ж е время |
им ею щ ихся дан н ы х пока |
н едостаточ |
|||
но для того, чтобы |
ск азать , в какой |
степени |
процесс р а с |
||
кисления углеродом протекает в разны х у ч аст к ах |
ванны , |
||||
т. е. на поверхности |
или |
в объем е. |
В связи с этим |
ц ел е |
сообразно рассм отреть влияние состава вклю чений па полноту их удаления при В Д П .
Р и с . 29. И з м е н е н и е д о л и гл и н о з е м а (/) и к р е м н е з е м а (2) п с о с т а ве н е м е т а л л и ч е с к и х в к л ю ч е н и й п ри В Д П к о н ст р у к ц и о н н о й с т а л и
У м естн о предполож ить, что |
роль восстановительны х |
|
реакций и полнота |
удаления из |
м еталла кислорода д о л |
ж ны возрастать в |
тех сл у ч а я х , |
когда нем еталлические |
вклю чения в стали представлены терм одинам |
ически м е |
|||||
нее устойчивы ми соединениями .и в том числе, |
если в со |
|||||
ставе |
вклю чений |
содерж и тся |
повыш енное |
количество |
||
крем н езем а. |
Е сл и |
бы |
такое предполож ение |
подтверди |
||
л ось, |
м ож н о |
было |
бы |
считать, |
что в ходе В Д П получает |
зам етное развитие восстановление вклю чений в объеме
ванны . О д н ак о , |
при сравнении состава вклю чений до |
и |
после переплава |
(рис. 29) обн ар уж и вается , что почти |
во |
всех сл у ч ая х относительное содерж ан и е кремнезема в р е зультате В Д П растет, а глинозема ум еньш ается.
Т акой результат м ож но объяснить только тем , что
восстановительны е процессы в объеме ванны |
не и гр а |
ют определяю щ ей роли в ходе рафинирования |
м еталла |
от кислорода и что основным звеном этого процесса яв ляется м еханическое вы деление окисны х вклю чений из р а сп л а в а . Зам ети м попутно, что такое заклю чение вп ол
74
не со гл асу ет ся н с описанны ми выше результатами опы тов но переплаву в аргоне.
Вы делени е нем еталлических включении из |
расплава |
в ходе В Д П непосредственно подтверж дается |
о б р азо в а |
нием па поверхности ж идкой ванны ш лаковой пленки, которую обы чно удается наблю дать через перископ. В составе этой пленки, по-видимому, преобладает глино
зем . Н ап р и м ер , |
при |
вы плавке стали 12Х 2 Н 4 А ш лаковая |
|||||||||
пленка содерж и т |
100 |
% |
2 |
3 |
а при |
вы плавке |
стали |
||||
|
|
А І О2 , |
|||||||||
З О Х З С Н М Ф В — |
60% |
С а 0 -2 А 1 |
0 |
3; 35% |
2 |
3 |
- S i 0 |
2 |
|||
2 C a 0 - A l 0 |
|
|
н5% M g 0 - A l 20 3.
На серии опытных плавок конструкционной стали различного состава определили, как изменяется при В Д П
содер ж ан и е |
в |
м еталле кислорода и |
неметаллических |
|
вклю чений |
(по м ассе о садка , |
полученного путем электро |
||
л и з а ) . П р и |
этом на части плавок до и после переплава |
|||
контролировали |
раздельно |
содерж ание |
глиноземо-ш пн- |
нельной и силикатной фракции в составе нем еталличес ких вклю чений.
П редставлен н ы е на |
рис. |
30 результаты этого иссле |
||
дования свидетельствую т о |
том , что общ ее количество |
|||
к и слорода, |
удаляем ого |
при |
переплаве, |
увеличивается с |
ростом его |
содерж ания |
в расходуем ы х |
электродах. Н а |
|
блю д ается тенденция к некоторому повышению конечно |
||||
го содер ж ан и я кислорода с |
ростом загрязненности пе |
реплавляем ого м еталла. Соответственно изменяется и ко
личество окисны х включений в стали . |
О дн ако разны е их |
|||
составл яю щ и е ведут себя при этом |
неодинаково. |
Н аи б о |
||
лее полно |
(70— 90% ) удаляю тся |
вы сокоглиноземисты е |
||
вклю чения |
(глиноземо-ш пинельная |
ф р ак ц и я ). |
О тн оси |
тельное сниж ение их в стали мало зависит от исходной концентрации и, следовательно, с ее повышением конеч
ное абсолю тное |
содерж ание таких |
включений |
долж но |
|||||
несколько |
возрастать. |
Силикатны е |
вклю чения |
у д ал яю т |
||||
ся х у ж е , и это |
особенно заметно проявляется при их не |
|||||||
больш ой исходной концентрации. |
|
|
|
|||||
И зм енение состава |
окисных неметаллических вклю че |
|||||||
ний и ссл ед о в ал и |
1 |
такж е при одноразовом |
и двойном в а |
|||||
куум ном |
переплаве |
кремнистой |
стали |
З О Х З С Н М Ф В |
||||
с содерж ан и ем |
кремния ~ 1 % . О к азал ось , |
что в резуль |
||||||
тате п ереплава |
|
не только увеличивается |
доля |
силикат- |
1 Исследование проведено авторами совместно с Г. И. Бесцен ным.
75
10
о О
'Si' |
* £ < ? • |
и неметаллических включений,%Ш}
Р и с . 30. В л и я н и е з а гр я з н е н н о с т и и сх о д н о го м е т а л л а к и сл о р о |
|||||
д о м и о к н сн ы м н н е м е т а л л и ч е с к и м и в к л ю ч е н и я м и н а а б с о |
|||||
л ю т н о е с н и ж е н и е п р и В Д П к о н ст р у к ц и о н н о й с т а л и к о н ц е н т |
|||||
р а ц и и к и с л о р о д а (Д О ) и в к л ю ч е н и й ( Д В ) , |
а т а к ж еВ( |
н а о т |
|||
н о си т е л ь н о е у м е н ь ш е н и е к о л и ч е ст в а в к л ю ч е н и й ( Д |
В) |
с и |
|||
л и к а т н о й |
(1) |
и гл н н о зе м о ш п н н е л ь н о й |
(2) ф р а к ц и и |
|
|
|
|
ной составл яю щ ей |
вклю чений , что особенно |
сильно про |
||||
является |
при двухкр атн ом В Д П |
(табл . |
15), |
но |
такж е |
|
зам етно |
меняется |
и состав этой |
ф ракции : |
в ней повы ш а |
||
ется доля крем н езем а, а концентрация глинозема |
стано |
|||||
вится м еньш е. |
|
|
|
|
|
76
Т а б л и ц а 15
Изменение состава |
неметаллических включении |
|
|
|||||||
при одноразовом п двойном переплаве стали ЗОХЗСНМФВ |
|
|||||||||
|
Отиоеитсль- |
|
|
|
Содержание, % |
|
|
|||
Вариант |
мое количе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ство включе |
SiO: |
FeO-1-MnO Сг203 |
CaO i-MgO |
|
|
|||||
|
|
A!,o„ |
||||||||
|
|
ний, % |
|
|||||||
Плавка на воз |
32,5 |
22,26 |
1,44 |
1,53 |
22,3 |
|
25,40 |
|||
67,5 |
|
|
|
|
Сл. |
|
|
|
||
духе |
|
— |
|
0,86 |
26,73 |
|
61,07 |
|||
Одноразовый |
|
54,2 |
46,74 |
1,52 |
2,05 |
16,43 |
|
18,83 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в д п |
|
45,8 |
— |
|
1,31 |
0,91 |
25,38 |
|
67,46 |
|
Плавка па воз |
16,8 |
67,03 |
1,19 |
1,55 |
7,82 |
|
13,77 |
|||
83,2 |
|
|
1,92 |
0,87 |
20,70 |
|
|
|||
духе |
|
|
|
|
71,40 |
|||||
Двойной ВДП |
70,8 |
76,52 |
1,12 |
1,74 |
0.53 |
|
3,63 |
|||
29,2 |
— |
|
5,35 |
1,42 |
27,4 |
|
43,20 |
|||
|
|
|
|
|||||||
П р и м е ч а н и е . |
В числителе — |
данные |
для |
силикатов, |
в знаменателе — |
|||||
дли іннппели. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В се это |
убедительно |
подтверж дает известные |
пред |
|||||||
полож ения |
[60, |
61] о преимущ ественном удалении |
в х о |
|||||||
де вакуум н ого |
переплава вы сокоглинозем исты х вклю че |
|||||||||
ний, для которы х характерно |
значительно больш ее, |
чем |
||||||||
для си ликатов, |
поверхностное |
натяж ение |
на границе |
|||||||
р азд ела с ж идкой сталью . |
В |
результате повы ш ается ве |
||||||||
роятность |
их выделения |
из |
расплава в тех сл у ч а я х , |
ког |
д а под действием разности плотностей пли конвективно
го перем еш ивания вклю чение |
хотя |
бы одной |
своей |
||||
гранью оказы вается |
на поверхности. |
П ри этом появля |
|||||
ется дополнительная |
вы талкиваю щ ая |
си ла , |
которая тем |
||||
больш е, чем вы ш е поверхностное натяж ение |
на |
границе |
|||||
м еталл — вклю чение, поскольку |
в этом случае |
ум ен ьш е |
|||||
ние поверхности раздела |
ф аз |
сопровож дается |
больш ей |
||||
убы лью энергии. |
|
выделения |
нем еталлических |
||||
Н а р я д у с процессам и |
вклю чений возм ож н о , конечно, частичное растворение их в м еталле в зоне вы соких температур и повторное о б р а зование в ходе затвердевания [3 ,62]. П о -ви ди м ом у , в наи больш ей степени это относится к термодинамически м ал о устойчивы м силикатны м вклю чениям . Соответствую щ ее
77
подтверж дение |
получено |
при |
и ссл ед ован и и 1 р асп р ед ел е |
|||||||||||
ния окпсиы х ключений |
по сечению |
слитков |
стали |
2 0 -В Д |
||||||||||
ди ам етром |
320 |
м м . |
И сходны й м еталл раски сл ял и |
в |
о д |
|||||||||
ном сл учае только кремнием , а в другом — |
алю м инием . |
|||||||||||||
В ви д у того, что |
после |
переплава концентрация к и слор о |
||||||||||||
да и вклю чений бы ла |
небольш ой , |
состав |
осад ко в , |
вы де |
||||||||||
ленны х путем электролитического |
растворен и я , |
удал ось |
||||||||||||
исследовать только |
петрограф ическим методом . |
|
|
|
||||||||||
К а к видно из таб л . |
16, |
|
при раскислении исходной с т а |
|||||||||||
ли алю м инием вклю чения в виде корун да, |
алю м ом агии - |
|||||||||||||
свой ш пинели и небольш ого |
количества |
прозрачн ы х |
си |
|||||||||||
ликатны х |
глобулей |
переменного состава |
распределены |
|||||||||||
по сечению слитка достаточно равном ерно. |
Т а б л и ц а |
16 |
||||||||||||
Распределение кислорода и изменение состава |
|
|
|
|||||||||||
окисмых включений по сечению слитка стали 20-ВД |
|
|
||||||||||||
|
|
|
л |
|
|
|
С о с т а з пкл ю ч ен н й , % |
(о т н .) |
|
|||||
|
|
и |
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«* |
о 2? |
|
|
|
|
си л и каты |
|
|||||
В а р и а н т р а ск и сл е н и я |
о |
|
|
|
|
|
||||||||
О |
х |
CJ |
|
|
|
|
|
гл о б у л я р н ы е |
||||||
и схо д н о й ста л и |
S È |
ои. |
к о р у н д |
ш п и н ел ь |
|
|
|
|
||||||
|
|
° 5 |
а. |
|
|
п р оз» |
||||||||
|
|
ии кСО |
З ч |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
3 |
|
о |
|
|
|
|
черны е |
|
р ачн ы е |
|||
|
|
О. |
X |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
со cl |
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
Раскисление |
алю- |
|
0 |
0 , 0 0 1 2 |
65— 70 |
20— 25 |
_ |
|
5 - 8 |
|||||
м ш ш е м |
|
30 |
0,0015 |
65— 70 |
20— 25 |
|
5— 8 |
|||||||
|
60 |
0,0016 |
60 |
|
30 |
|
— |
|
5— 8 |
|||||
|
|
90 |
0,0014 |
70 |
|
20 |
|
— |
|
5— |
10 |
|||
|
|
120 |
0,0019 |
65— 70 |
20— 25 |
___ |
|
5— 8 |
||||||
|
|
160 |
0,0018 |
60— 65 |
25— 30 |
— |
|
5— |
10 |
|||||
Раскисление |
крем- |
|
0 |
0,0019 |
_ |
|
_ |
|
.___ |
|
|
|
||
шіем |
|
30 |
0,0015 |
— |
|
— |
|
___ |
|
___ |
|
|||
|
|
60 |
0,0020 |
5 |
|
65—70 |
20 |
|
3—5 |
|||||
|
|
90 |
0,0014 |
3—5 |
|
60 |
|
30—35 |
3 |
|
||||
|
|
120 |
0,0015 |
5—8 |
|
30 |
|
50 |
|
3—5 |
||||
В то ж е |
|
160 |
0,0018 |
— |
|
20 |
|
70 |
|
3 - 5 |
||||
время |
при |
раскислении |
кремнием |
состав |
вклю чений законом ерно меняется от края к центру сли т
ка в |
сторону ум еньш ения |
доли шпинели и |
повыш ения |
количества непрозрачны х |
ж елезо -силикатны х |
глобулей |
|
(рис. |
3 1 ). Х о т я такое изменение и не связано с зональной |
1 Проведено совместно с Ю. В. Кофманом и Д. Я. Поволоцким.
78
ликвацией кислорода (содерж ан и е его |
по сечению слит |
|
ка прим ерно оди н ако во ), его м ож но объяснить |
только |
|
влиянием условий затвердевания. Н е |
о бсуж д ая |
м еха |
низма этого влияния, зам етим , что сам |
ф акт четкой свя |
зи |
м еж д у услови ям и |
затвердевания и составом вклю че |
|||||||||
ний является достаточ |
|
е. |
і |
|
|
|
--- -гтт |
||||
ным свидетельством |
в |
|
|
|
|
• |
|||||
пользу того, |
что они о б |
|
|
|
|
% |
1 |
||||
р азовал и сь |
из |
р а сп л а |
|
|
|
|
|
|
|||
ва в п роцессе его пере |
|
* |
Ф |
|
|
|
|
||||
хода в твердое со сто я |
|
|
|
|
|
||||||
ние. В м есте |
с |
тем мы |
|
|
|
|
|
|
|
||
не |
м ож ем утвер ж д ать , |
|
|
|
|
|
|
|
|||
что |
однородность со с |
|
|
|
|
|
|
|
|||
тава вклю чений по се |
|
ф |
|
|
9ф |
|
|||||
чению слитка в сл учае |
|
|
|
|
|||||||
раскисления исходного |
І,Г |
Ль |
|
|
|
||||||
м еталла |
алю минием |
- |
............................. --І |
||||||||
доказы вает их экзоген |
|
|
|
|
|||||||
ное |
происхож дение: |
|
Р и с . 31.г л о бНуелпир овз рлаичтон ыйе |
сжт аеллие з о20X300-с и л и к а т н ы е |
|||||||
эти |
вклю чения, |
подоб |
|
||||||||
но |
си л и к атам , |
могли |
|
|
|
|
|
|
|
||
обр азоваться и при кри |
|
|
что в этом |
сл учае у с |
|||||||
сталлизац ии с той лиш ь разницей, |
|||||||||||
ловия процесса |
не повлияли на их состав. |
|
|
|
|||||||
|
Н екоторы е дополнительны е сведения по р ассм атр и ва |
||||||||||
ем ом у вопросу |
дает |
исследование |
распределения неме |
||||||||
таллических |
включений |
в |
дендритной ячейке литой стали |
||||||||
1 2 Х 2 Н 4 А -В Д . М етал л для |
расходуем ы х |
электродов |
р а с |
||||||||
кисляли алю м инием . |
И сп ол ьзуя прибор |
для |
измерения |
||||||||
м икротвердости , на нетравлены х |
ш ли ф ах |
с помощ ью |
|||||||||
нндентора ставили отпечатки по |
месту |
|
располож ения |
||||||||
вклю чений определенного типа. Затем |
вы являли |
ден |
|||||||||
дритное строение и подсчиты вали |
при |
небольш ом |
у в е |
||||||||
личении количество |
вклю чений, располож енны х в |
осях |
|||||||||
дендритов, |
в м еж осны х |
участках , |
а такж е |
в |
переходной |
области м еж д у ними (табл. 17). |
Ран ее эта методика была |
применена для исследования |
распределения сул ьф и |
дов [63]. |
|
Вотличие от сульф идны х и нитридных вклю чений,
которые во всех сл у ч ая х р асполагаю тся |
в |
м еж осны х |
п р о м еж у тк ах , часть включений глинозема |
и |
силикатов |
обн ар уж и в ается в осях дендритов. Д о л я таких вклю че ний зам етно меньш е доли площ ади , заним аем ой осям и
79
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ца |
17 |
|||
|
Распределение неметаллических включений |
|
|
|
|
|||||||||
|
в дендритной ячейке стали |
I2X2H4A |
|
в зо н е , % |
|
|||||||||
З о н а д ен д р и тн ой ячейки |
|
О тн о си те л ьн о е |
к ол и ч е ств о |
вклю чен ий |
|
|||||||||
|
|
глинозем а |
си л и к а т о в |
с у л ь ф и д о в |
н и тр и д ов |
|||||||||
Ось дендрита . . |
|
|
|
12 |
32 |
|
|
___ |
|
|
— |
|
||
Переходная зона . |
|
|
|
75 |
55 |
|
|
— |
|
|
— |
|
||
Межосный участок |
|
|
|
13 |
13 |
|
|
|
|
1 0 0 |
|
|||
дендритов |
в структуре, |
и это в общ ем |
|
|
1 0 0 |
|
|
о |
||||||
свидетельствует |
||||||||||||||
неравном ерном распределении . |
Больш инство |
частиц |
||||||||||||
глинозема |
и силикатов |
оказалось в |
м еж осн ы х |
уч аст к а х , |
||||||||||
|
|
|
|
|
но не в центре и х, а вблизи |
|||||||||
|
|
|
|
|
границы р аздела с осями |
|||||||||
|
|
|
|
|
дендритов |
(рис. 3 2). |
Т акое |
|||||||
|
|
|
|
|
располож ени е |
м ож ет |
быть |
|||||||
|
|
|
|
|
результатом |
действия |
двух |
|||||||
|
|
|
|
|
различны х м еXа ииз м о в. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
В о -п ервы х, |
граница |
р а з |
|||||||
|
|
|
|
|
дела |
ф аз в процессе затв ер |
||||||||
|
|
|
|
|
девания |
является |
наиболее |
|||||||
|
|
|
|
|
удобны м |
|
местом |
з а р о ж д е |
||||||
|
|
|
|
|
ния |
и роста |
вклю чений, так |
|||||||
|
|
|
|
|
как здесь |
сущ ествует |
необ |
|||||||
|
|
|
|
|
ходим ая |
твердая |
подлож ка |
|||||||
|
|
|
|
|
для |
образования вклю чений |
||||||||
|
|
|
|
|
II имеется |
повы ш енная |
кон |
|||||||
|
|
|
|
|
центрация кислорода и эле- |
|||||||||
|
|
|
|
|
м ептов-раскислителей в так |
|||||||||
м е т а л л и ч е с к и х |
в к л ю ч е н и и |
в |
д е н |
назы ваем ом |
|
пограничном |
||||||||
слое. То, |
что |
оксиды |
р асп о |
|||||||||||
Р и с . 32. Р а с п р е д е л е н и е о к и сн ы х н е |
лож ены бли ж е к оси ден дри |
|||||||||||||
д(мр ие сттнао й рс ат српуоклт оу ржее н исят а л ив к л12ю |
Хч2е |
Нн и4 Ай |
||||||||||||
у к а з а н ы |
с т р е л к а м и ) . |
Х 3 2 |
|
|
т а , а нитриды и сульф и ды — |
|||||||||
|
|
|
|
|
к центру м еж осного уч аст к а , |
|||||||||
|
|
|
|
|
м ож но |
объяснить |
|
о б р а зо |
ванием последних на более поздних стади ях затвер д ев а ния вблизи тем пературы солидус.
В о -вторы х, описанное располож ени е |
включений |
во з |
|
м ож н о II в том сл учае , |
если они сущ ествовали в р асп л аве |
||
перед затвердеванием . |
Сл едует только |
допустить, |
что |
в процессе роста осей дендритов неметаллические частицы м игрирую т в направлении к центру м еж осного у ч аст
80