Электрошлаковый переплав: Учебное пособие (Принцип электрошлакового переплава, технология процесса наплавки слитка, физико-химические процессы при ЭШП, плавление и кристаллизация металла), страница 47

Сам алюминий также может препятствовать росту зерна.

Обычно количество присаженного алюминия для раскисления металла выше равновесного с кислородом и азотом. Поэтому в стали часть алюминия находится в “свободном” состоянии. В процессе переплава несвязанный алюминий окисляется неравномерно за счет изменения состава флюса вследствие накопления в нем элементов с переменной валентностью. Все это приводит к неравномерному росту зерна, т.е. появлению разнозернистости: на фоне мелких зерен встречаются более крупные зерна размером менее 5 баллов.

Совместное раскисление шлака и металла может стабилизировать зерно в металле ЭШП.

Подусадочная кристаллизация и усадка. Слиток ЭШП в сравнении со слитками других сталеплавильных процессов имеет минимальную усадочную раковину. Но при деформации происходит вытяжка верхних слоев металла с образованием искусственной усадки (затяжные концы). Поэтому норма обрези верха составляет 5 - 7 % от его массы. При несоблюдении норм обрези на макротемплете, соответствующем верху слитка, обнаруживаются следы шлака.

При глубокой металлической ванне на макротемплете, соответствующему верху слитка, обнаруживается подусадочная кристаллизация - чередование участков разного направления кристаллов.

Свищи. В нижней части слитка обнаруживаются свищи - полости, напоминающие пробой, но меньшего диаметра и не сопровождающие изменением кристаллической структуры металла. Полости чаще всего чистые от шлака. При обработке давлением свищи не завариваются из-за окисленной поверхности. Причиной свищей является влажный флюс, отпотевание кристаллизатора, повышение содержания кислорода в атмосфере и в исходном металле.

В заключение следует отметить, что большинство дефектов слитков связаны либо с отклонением от технологии переплава, либо с несовершенством конструкции электрошлаковых печей. Но в настоящее время конструкция печей и технология отработаны достаточно хорошо, поэтому дефекты слитков встречаются сравнительно редко.

9 КАЧЕСТВО МЕТАЛЛА И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ ЭШП

9.1 Качество металла

Методом ЭШП производится свыше 100 марок сталей и сплавов. Основная масса производства приходится на шарикоподшипниковые, коррозионностойкие, теплостойкие и высокопрочные конструкционные стали. По мере повышения требований к качеству металлопродукции все больший удельный вес в сортаменте ЭШП приобретают средне - и даже низколегированные стали. Металл ЭШП отличается высокой однородностью и плотностью в отличие исходного металла (таблица 13).

Таблица 13 - Сравнение плотности обычного и электрошлакового металла в деформированном состоянии

Использование ЭШП для производства ряда сталей часто не только решает проблему изготовления изделий ответственного назначения, но и дает значительный экономический эффект. Применение ЭШП практически не меняет состава металла.

Поскольку металл электрошлакового переплава отличается высокой однородностью состава и значительным уменьшением микроликвации в слитке, можно сделать заключение о повышении изотропности механических свойств стали еще до деформации.