Результаты оценки загрязненности неметаллическими включениями стали, разлитой сифонным способом

Рис. 2. Типичные неметаллические включения в стальных

листах, прокатанных из слитков, разлитых сифонным

способом (а — верх листа; б — низ листа)

Применяемая технология внепечного рафинирования, а также раскисления и модифицирования стали путем ввода в металл порошковой проволоки с алюминием и кальцием обеспечивают формирование неметаллических включений (главным образом,

богатых кальцием алюминатов), которые легко коалесцируют и удаляются из жидкой стали уже в процессе внепечной обработки.

Надежная защита металла от вторичного окисления при разливке аргоном позволяет до минимума сократить образование неметаллических включений на этом этапе. Оставшиеся в металле продукты раскисления продолжают укрупняться как в процессе разливки, так и во время кристаллизации и затвердевания слитка.

При разливке стали сверху при атмосферном давлении в среде аргона эти включения переносятся мощными гидродинамическими потоками металла в кристаллизующемся слитке, и происходит усреднение их содержания по высоте слитка.

При разливке сифонным способом под шлакообразующей смесью поднимающиеся вверх потоки металла увлекают включения, способствуют их коалесценции и коагуляции, а также последующей ассимиляции шлаком как во время разливки, так и после ее окончания.

Небольшое содержание оставшихся мелких включений равномерно распределяется в слитке по высоте благодаря продолжающемуся движению металла в кристаллизующемся слитке.

Ультразвуковой контроль листов, изготовленных из опытных слитков, не выявил нарушений сплошности, превышающих технические требования.

Значения показателя z свидетельствуют о высоком уровне пластичности в направлении толщины листов, изготовленных из слитков, разлитых сифонным способом (табл. 4).

Применение сифонной разливки крупных кузнечных слитков судостроительных сталей с защитой металла аргоном от вторичного окисления и использование современных разливочных и утепляющих смесей позволило значительно снизить

загрязненность стали неметаллическими включениями и повысить уровень пластичности проката в Z-направлении.

Таблица.4.

Z-свойства листов высокопрочной судостроительной стали, прокатанных из слитков, разлитых сифонным способом.

Толщина листа	Место отбора пробы	z, %
	Верх Низ	53; 54; 55 47; 47; 49
	Верх Низ	61; 60; 59 58; 58; 58
	Верх Низ	64; 63; 64 66; 64; 65

 

Выводы

 

1. Разливка крупных кузнечных слитков сверху при атмосферном давлении в среде

аргона позволяет до минимума сократить вторичное окисление металла и исключить образование строчечных оксидных включений.

2. Разливка слитков сифонным способом под

шлакообразующей смесью с защитой струи металла аргоном по сравнению с разливкой сверху в атмосфере инертного газа позволяет значительно снизить загрязненность стали неметаллическими включениями

3. Использование рассмотренных технологий разливки позволяет обеспечить равномерное распределение неметаллических включений по высоте

слитка.

4. Применение технологии разливки крупных кузнечных слитков сифонным способом по сравнению с разливкой в вакууме позволило в 1,3–1,5 раза повысить уровень пластичности в Z-направлении, практически исключить получение брака по этому показателю и существенно увеличить выход годного при производстве высокопрочной судостроительной стали.

 

Библиографический список

1. Владимиров Н. Ф., Луценко А. Н. От электрошлакового переплава к внепечному рафинированию // Сб. тр. ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей». 2009. Т. 2. С. 58–69.

2. Сулягин В. Р., Сулягин Р. В. К вопросу формирования качества донной части крупных кузнечных слитков // Электрометаллургия. 2004. № 5. С. 39–42.

3. Казаков А. А., Ковалев П. В. и др. Металлургическая экспертиза как основа определения природы дефектов металлопродукции // Черные металлы. 2007. № 7-8. С. 17–23.

4. Малахов Н. В., Мотовилина Г. Д. и др. Структурная неоднородность и методы ее снижения для повышения качества конструкционных сталей // Вопросы материаловедения. 2009. № 3 (59). С. 52–64.