Эффект рафинирования жидкого металла, аналогичный вакуумной дегазации, можно получить также при обработке расплава инертными газами. Сырьем для получения инертных газов (гелий, неон, аргон и др.) служит воздух. Поскольку содержание в нем аргона выше (до 0,93 %), чем других инертных газов, аргон получил наибольшее применение в металлургии. Условия, создаваемые при контакте жидкой стали с инертным газом, характеризуют термином «химический вакуум», так как инертные газы химически не взаимодействуют с металлами и не растворяются в них. Это явление используют для создания защитной атмосферы и рафинирования сталей и сплавов.
Наибольший эффект рафинирования получают при продувке жидкой стали инертными газами. Пузырьки аргона, поднимающиеся в жидком металле, представляют собой полости, в которых парциальное давление водорода, азота и оксида углерода в начальный момент равно нулю. Пузырьки поглощают газы, растворенные в стали, и выносят их в атмосферу.
11. Металлургические шлаки представляют собой многокомпонентные оксидные расплавы, в состав которых могут входить также соли (хлориды, фториды) и химические соединения (карбиды, сульфиды).
Шлак, контактирующий с жидкой сталью в металлургическом агрегате, выполняет ряд важных функций: регулирует направленность окислительно-восстановительных реакций, удаляет из металла вредные примеси и НВ, регулирует скорость взаимодействия металла с газом, содержащимися в атмосфере, обеспечивает необходимую скорость нагрева металла. Важной химической характеристикой шлака является его основность. В общем случае она определяется отношением сумм концентраций основных и кислотных оксидов (наиболее просто % CaO / % SiO2)
12. Физическая неоднородность, или нарушение сплошности металла, обнаруживается в сечении слитка как усадочная раковина, рыхлость и пористость.
Внутренние дефекты слитка обусловливают снижение уровня и неоднородность механических свойств металла. Физическая неоднородность вызывает снижение пластичности и прочности металла в осевых областях слитка, а иногда, как и химическая неоднородность, служит причиной катастрофических провалов свойств в сегрегационных областях. Следует отметить, что с увеличением массы слитка развитие дефектов усиливается, и ослабить их вредное влияние все труднее. Повысить качество слитков невозможно без знания закономерностей процессов, происходящих при разливке стали и ее затвердевании.
13. Структурная неоднородность определяется наличием в первичной кристаллической структуре металла нескольких зон: поверхностной зоны мелких равноосных кристаллов, зоны столбчатых кристаллов, центральной зоны крупных, равноосных, беспорядочно ориентированных кристаллов. В последней, кроме того, различают переходную зону и зону относительно мелких равноосных кристаллов в донной части слитка, получившую из-за характерных очертаний наименование «конус осаждения»
14. Химическая неоднородность проявляется как микро- (дендритная) и макро- (зональная) сегрегация. Первой присуща химическая неоднородность состава стали в пределах одного кристалла (дендрита). Вторая наблюдается в различных областях (зонах) слитка. Осевая или V-образная сегрегация совпадает с осевой рыхлостью и представляет собой ряд изогнутых полос; внеосевая Λ-образная сегрегация расположена между столбчатыми и крупными равноосными кристаллами и представляет собой каналы (шнуры) круглого сечения, диаметром 2–12 мм с повышенным содержанием серы, фосфора, углерода и других примесей. Из-за характерного вида в продольном сечении слитка их иногда называют «усы». В осевых объемах верхней части слитка находится зона положительной сегрегации, т.е. зона с повышенным по отношению к ковшовой пробе содержанием примесей. Зона отрицательной сегрегации, т.е. зона с пониженной концентрацией ликвирующих элементов, расположена в нижней части слитка и совпадает с конусом осаждения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.