10. На яких положеннях базується теорія розливання і кристалізації сталі?

Гидродинамика разливки.

Движение жидкой стали в изложнице или кристаллизаторе определяется следующими основными факторами: кинетической энергией и направлением струи, циркуляцией, возни­кающей за счет разности температур отдельных объемов металла, и выделением газов. Последний фактор играет заметную роль при разливке кипящей стали. Влияние этих факторов различно на отдель­ных этапах заливки и затвердевания слитка.

Теплопередача в слитке.

Тепло, внесенное жидкой сталью, аккуму­лируется изложницей и поддоном, передается в окружающую среду или отводится с охлаждающей водой при непрерывной разливке. Передача тепла осуществляется теплопроводностью, конвекцией и излучением. Роль отдельных видов теплопередачи различна для отдельных частей слитка и разных периодов его остывания.

Скорость кристаллизации.

Под скоростью кристаллизации под­разумевается интенсивность образования твердой фазы. При после­довательной кристаллизации она определяется линейной скоростью продвижения фронта затвердевания..

Образование структурных зон

На процесс формирования сталь­ного слитка оказывают влияние следующие факторы: состав и темпе­ратура стали, условия теплообмена слитка с окружающей средой, способ разливки и др.

11. Від чого залежить товщина без пузиристої кірки в зливку киплячої сталі?

Наружная мелкокристаллическая корка толщиной в разных

слитках от 2—8 до25—40 мм получается плот­ной потому, что при еезатвердевании создаются благоприятные условия для всплывания пузырей СО из

металла. В этот момент высота вышележащего слоя поднима­ющегося в изложнице металла и создаваемое им ферростатическое давление малы, поэтому при достаточной окисленности стали легко и в большом количестве образуются пузы­ри СО. Всплывание даже части из них создает поток, увле­кающий те пузыри, которые застревают между осями растущих кристаллов; отрыву и всплыванию пузырей способствует то, что благодаря малым размерам кристаллов поверхность фрон­та кристаллизации является сравнительно гладкой. Таким образом формируется слой металла, не содержащий пузырей.

Толщина здоровой корки как при механической, так и при

химической закупорке слитка определяется уровнем окисленности стали и скоростью подъема металла в изложнице.

12. Як пов’язана ліквація з градієнтом температур та інтервалом кристалізації?

Процесс перераспределения примеси происходит во время затвер­девания расплава, когда в системе одновременно присутствуют твердая и жидкая фазы. Поэтому ликвация проявится тем полнее, чем больше развита двухфазная зона. Ее протяженность и время существования зависят от вели­чины интервала кристаллизации Тl— Ts и градиента темпера­туры по ширине слитка ∆T/∆x;

Обычно двухфазную зону под­разделяют на твердо-жидкую и жидко-твердую. В твердо-жидкой фазе количество твердой фазы составляет от 30 до 40 %. Считает­ся, что этого количества доста­точно для образования скелета из сросшихся дендритов. В жидко-твердой фазе количество твер-дой фазы меньше, чем в твердо-жидкой.

Из приведенной на рис. V.11 схемы можно сделать вывод о том, что чем больше величина интервала кристаллизации (T_L — Ts) и чем меньше перепад температуры в слитке (наклон линии dTldx), тем больше развита двухфазная зона. Следовательно, в крупных слитках или отливках, где затвердевание идет замедленно с малым градиентом температуры, ликвация разовьется^полнее. Такое же влияние будет оказывать и содержание примесей. Чем больше

их концентрация, тем протяженнее будет интервал кристаллизации, а значит, и выше степень неоднородности в слитке.