Cristalizarea din oțel lingou cristalizare din oțel a ucis

Cristalizarea oțelului este însoțită de oxidarea impurităților, redistribuirea lor în volum lingou și alte procese. Totalitatea tuturor proceselor în final determină calitatea oțelului lingou. Zonele structurale Educație în baruri. De obicei, lingou de oțel calm se caracterizează prin prezența următoarelor domenii:

1, stratul de suprafață de cristale mici;
Zona 2 de cristale columnare;
zonă interioară 3 cristale orientate în mod diferit;
„Con Depuneri“ 4 cristale mici neorientat în partea inferioară a lingoului;
„Podul“ din metal dens 5 la partea superioară a lingoului dintr-un puț format din cristale neorientate.

În partea superioară a lingoului conductelor concentrate profitabile 6. Varietatea proceselor care au loc în timpul solidificării lingou reale, precum și complexitatea studiului lor conduce la faptul că, în ciuda eforturilor depuse de mai mulți ani de producători de oțel interne și externe, oțel teorie cuprinzătoare a lingou cristalizare ucis lipsește. Până în prezent, literatura discuta teoria cristalizării a două oțel opuse; Teoria teorie vrac cristalizare și cristalizarea secvențială a început.

DK Cernov în lucrarea sa clasică a sugerat mai întâi cristalizarea secvențială a metalului în matriță. Teoria vrac cristalizarea propusă Tammann G., pe baza cercetărilor efectuate de ele cu cantități mici de substanțe organice (salol, benzofenona, pinerina) și experimente individuale cu metale de topire scăzut. Derivat cu modele fără motive suficiente au fost transferate la cristalizarea lingouri din otel.

Conform teoriei oțelului cristalizare în vrac - din metal cristalizeaza simultan pe întregul volum al prezenței unui nucleaŃie în acesta sau sub formă de solide străine (incluziuni nemetalice) sau ca automat (spontan) care apar „nuclee“ ale metalului. Cristalele rezultate au fost izolate prin virtutea diferenței de densitate a solidului și oțelul topit care se încadrează în jos ca un „cristale de ploaie“.

Figura 1. Structura calm oțel lingou

1 - lingou răsturnat prin 55 min; 2 - după 75 min; 3 - după 105 min după terminarea turnării; I, II, III - marcatorii de propagare la limită introduse în bara de control, respectiv, în același punct

Teoria vrac cristalizare din oțel a ucis a fost menținut pentru o lungă perioadă de timp, mai multe steelmakers pentru a explica formarea con depunere lingouri. Cu toate acestea, cristalizarea în vrac a matrițelor de metal este imposibilă, deoarece necesită hipotermie profundă, nu au fost observate în timpul solidificării lingourilor efective. Zonele structurale de învățământ din lingoul trebuie să fie luate în considerare din punctul de vedere al cristalizării consecvent în conformitate cu ideile moderne despre mecanismul formării și creșterii cristalului.

Când turnarea metalului fierbinte în matriță rece, care este în contact cu stratul metalic este răcit și nucleatia profuze începe în ea. Nucleația sunt numeroase și proeminențe existente pe suprafața matriței.

Embrionii formate în zona dată, în primul rând prin mecanism dendritic în creștere pentru a forma o zonă de suprafață de cristale neorientate. Odată cu creșterea grosimii acestei zone, precum și cu apariția decalaj de gaz între peretele matriței și metalul solidificat disiparea căldurii din metalul se solidifică deteriorează și viteza de formare a noilor nuclee este redus drastic. Partea disponibile cristale orientate în mod favorabil, punct de topire. E. Cristalele, a căror axă principală crește în îndepărtarea căldurii opusă direcției (normal la suprafața matriței) devine dezvoltarea preferențială. Cristale cu diferite orientare în raport cu axele principale ale suprafeței de îndepărtare a căldurii pană repede. De aceea, odată cu creșterea distanței față de peretele matriței în numărul grăunte de metal per unitate de suprafață scade. până la numai cristale orientate în mod favorabil, care se formează în timpul creșterii sale, zona de cristale columnare.

Dezvoltarea cristalelor columnare cu o structură dendritică pronunțată este posibilă numai în prezența impurităților și cunoscute de subrăcire lângă dendrite fețele în creștere. Lipsa înregistrată experimental macrovolumes subrăcire lingou nu neagă prezența subrăcire în numitul microvolumes și servește ca dovadă a imposibilității picătură de volum cristalizare cu cristale ca „ploaie“.

Impuritățile prezente în oțel ucis, au un impact dublu asupra dezvoltării structurii columnare. Pe de o parte, așa cum a fost observat, este prezența impurităților permite condițiile de formare sunt dendrite bine dezvoltate. Pe de altă parte, creșterea concentrației lor în metalul lichid, înainte de solidificare frontală reduce în mod continuu temperatura lichidus și elimină subrăcire, care este esențială pentru formarea de dendrite.

Segregarea de impurități, cum ar fi sulful. fosfor și colab., dificil în prezența cromului. nichel și alte elemente de aliere. Din acest motiv, din oțel de înaltă crom-nichel caracterizat transcrystalline dezvoltat structura.

Acumularea treptată în părțile inferioare ale oțelului crystallizing lingou rece decât în partea superioară, reduce subrăcire in crestere chipuri de cristal și oferă o zonă de terminare anterioară formării cristalelor columnare în subteran și extinderea acesteia mai mică în acest loc.

Unele deviație cristalelor columnare în sus din perpendiculara pe peretele matriței cauzat ambele situate în centrul părții superioare a căldurii și dirijat flux descendent convectiv de metal, structura metalică este actualizată înainte de a crește în interiorul axelor lingou ale cristalelor columnare.

Acumularea de impurități înaintea frontului de creștere cristale columnar, reducând temperatura liquidus a metalului, este capabil să se oprească la momentul oțelului a ucis procesul de cristalizare, rezultând în unele locuri există fuziune ramuri dendritice. top Topit cristalelor columnare sunt, uneori, în mod clar vizibile pe platou ucis lingourilor de oțel.

Mecanismul de formare a zonei centrale echiaxiali nuclee de cristal ucis lingou de oțel nu este destul de clar. Există două ipoteze posibile. Prima este de a se asigura că germenii tuturor cristalelor apar la momentul inițial de cristalizare a oțelului ucis și toate zilele cristalelor columnare ale acestor nuclee cresc treptat și formează un fel de cristale de grilă, care împiedică în final creșterea cristalelor columnare. Conform doua ipoteză, există cristale embrioni cum se misca fata cristalele columnare din centrele de cristalizare din oțel de metal lichid. care pot fi incluziuni nemetalice. Se pare că, în calm real lingouri a început să se dezvolte atât mecanismul de set.

Latimea zonei terciul este crescută treptat în timp ce avansează față de solidificare la centrul lingoului. O parte a cristalelor la regiunea în două faze dezvoltate, și în consecință o suprafață relativ mică a cristalelor columnare poate fi scăzut la partea de jos a unui oțel lingou datorită diferenței de densitate a metalului lichid și solid. Acest proces devine în special de dezvoltare la momentul încetării creșterii cristalelor columnare.

Volumul de metal în porțiunea centrală lingou unde sunt coborâte cristalele, se solidifică periodic pe măsură ce se acumulează în cristale solide. În zona de joncțiune cu hot-top turnare volume de mucegai zakristallizirovavshegosya ucis lingou de oțel de metal relativ bine hrănit din capul de alimentare. Condiții preferențiale pentru câștigurile puterea poziției în această zonă are ca rezultat formarea unei structuri dense aici - „pod“. în timp ce stau la baza zonele lingou sunt caracterizate printr-un număr mare de pori.

Datorită densității mai mici a metalului topit în comparație cu metal dur și șederea prelungită în stare lichidă, în partea lucrativă unde metalul lichid „alimentează“ lingou solidifică în acest loc a dezvoltat o contracție cavitate.