Трещины по сечению могут возникать из-за повышенной скорости разливки металла и сверх интенсивного вторичного охлаждения НЛЗ. При интенсивном вторичном охлаждении затвердевающие наружные слои слитка препятствуют усадке внутренних, в которых развиваются напряжения.
Чувствительность стали к образованию трещин увеличивается при наличии легирующих элементов, а также серы, фосфора, меди, олова, сурьмы. Наиболее вредным элементом в стали, способствующим образованию трещин, считается сера. Исходя из отрицательного влияния серы на деформационную способность углеродистой стали, рекомендуется иметь ее содержание в металле менее 0,020 % (особенно для стали с содержанием углерода в диапазоне 0,18 ¸ 0,30 %).
Для снижения пораженности заготовок трещинами по сечению необходимо ограничивать содержание вредных химических элементов в стали, поддерживать минимально возможный перегрев разливаемого металла над температурой ликвидуса, обеспечивать равномерное вторичное охлаждение НЛЗ, соответствующее скорости разливки стали.
Угловые трещины. Угловые внутренние трещины, также как и поверхностные, определяются отклонениями геометрической формы НЛЗ (ромбичность, выпуклость граней). Данные трещины располагаются по стыкам кристаллов слитка против его тупых углов.
Эти трещины появляются в результате неравномерного охлаждения слитка в кристаллизаторе и зоне вторичного охлаждения.
Основные причины данного дефекта и контрмеры по его предупреждению аналогичны обозначенным для угловых поверхностных трещин.
Осевые трещины. Осевые трещины образуются под действием растягивающих напряжений, возникающих в конце затвердевания слитка. Напряжения в данной зоне, в основном, обусловлены скоростью разливки металла, режимом и работой системы вторичного охлаждения.
К развитию осевых трещин может привести повышенное обжатие заготовок в ТПМ.
Осевые трещины зависят также от процесса кристаллизации осевой зоны заготовки. Металл в осевой зоне заготовки в ходе кристаллизации обогащается ликватами и неметаллическими включениями, здесь наиболее развита пористость.
По данным причинам металл осевой зоны имеет более низкие механические свойства, чем другие участки сечения НЛЗ.
Центральная пористость (ЦП). Это сосредоточение крупных и мелких пор вдоль теплового центра слитка.
Причинами образования ЦП являются специфические условия формирования непрерывнолитого слитка, связанные с образованием относительно глубокой лунки жидкого металла. Фронт кристаллизации по высоте слитка, ввиду значительной протяженности лунки жидкого металла, сходится к концу затвердевания под очень малым углом, что определяет наличие мостов и перехватов в центре слитка, при которых образуются усадочные раковины.
В зависимости от величины и скорости усадки металла в осевой зоне, а это, в свою очередь, определяется маркой стали, скоростью разливки, интенсивностью вторичного охлаждения, размерами сечения слитка и рядом других факторов усадочные полости приобретают различные формы и размеры.
Наибольшее развитие ЦП получает при отливке заготовок малого сечения.
Повышенная температура и скорость разливки способствуют развитию центральной пористости, так как при этом увеличивается длина жидкой лунки металла.
Нарушения режимов вторичного охлаждения (чрезмерно интенсивное охлаждение) ведут к образованию концентрированной пористости.
Центральная пористость в НЛЗ имеет тенденцию к увеличению при разливке высокоуглеродистых марок стали.
Существует зависимость между видом пористости и кристаллической структурой заготовки. Сосредоточенная пористость обычно обнаруживается при развитой столбчатой структуре и концентрируется вдоль вертикальной оси в виде прерывистых пустот.
Рассеянная пористость получает развитие при равноосных кристаллах и ограниченной зоне столбчатых дендритов. При таком строении непрерывнолитой заготовки усадочная пористость образуется в виде многочисленных небольших пор.
Развитие ЦП может быть ограничено за счет обеспечения оптимальной температуры разливаемого металла, постоянной скорости разливки стали и соответствующего скорости оптимально подобранного вторичного охлаждения заготовок.
Величина центральной пористости в НЛЗ существенно снижается
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
