Производство металлических конструкционных материалов. Казармщиков И.Т. - 66 стр.

      По этим причинам верхняя и осевая части слитка, кристаллизирующиеся в
последнюю очередь, обогащаются примесями.
      На процесс кристаллизации и строение стального слитка большое влияние
оказывает степень раскисленности стали.
     Спокойная сталь. Слиток полностью раскисленной спокойной стали имеет
следующие структурные зоны (рисунок 39):
     - тонкая наружная корка из мелких равноосных кристаллов;
     - зона вытянутых крупных столбчатых кристаллов;
     - центральная зона крупных неориентированных кристаллов;
     - зона мелких кристаллов внизу слитка, имеющая конусообразную форму
       (конус осаждения).
      Наружная зона образуется в момент соприкосновения жидкой стали с
холодными стенками изложницы. Резкое переохлаждение металла вызывает
образование большого числа зародышей и их быстрый рост. Поэтому кристаллы
не успевают вырасти до значительных размеров и принять определенную
ориентацию.
      В дальнейшем условия теплоотвода изменяются, и формируется новая
кристаллическая зона. Уменьшается скорость охлаждения, так как отвод тепла
замедляют корка затвердевшего металла и нагрев стенок изложницы.
      Теплоотвод остается строго направленным, поскольку тепло отводится
перпендикулярно стенкам изложницы.
      Вследствие замедления теплоотвода уменьшается переохлаждение и новые
кристаллы почти не образуются. Продолжается рост кристаллов корковой зоны,
причем растут главные оси кристаллов, направленные перпендикулярно стенке
изложницы. Образуется зона столбчатых кристаллов, вытянутых параллельно
направлению теплоотвода. Протяженность столбчатых кристаллов возрастает при
увеличении перегрева жидкой стали, при росте скорости отвода тепла от
затвердевшей части слитка и увеличении поперечного сечения слитка.
      В центральной части слитка направленный теплоотвод почти отсутствует,
поскольку здесь мала скорость отвода тепла. Кроме того, затвердевающий в этой
части слитка металл удален от всех стенок изложницы примерно на одинаковое
расстояние. Поэтому образующиеся кристаллы не имеют определенной
ориентации и получаются равноосными. Вследствие замедленного теплоотвода
количество вновь образующихся кристаллов не велико и имеющиеся кристаллы
вырастают до значительных размеров.
      В нижней части слитка формируется так называемый конус осаждения. Он
образуется в результате опускания на дно изложницы кристаллов, зародившихся в
жидком металле у фронта кристаллизации, и обломившихся под воздействием
потоков жидкого металла ветвей столбчатых кристаллов. Опускание этих
кристаллов происходит из-за разности плотностей затвердевшего и жидкого
металла. Это ведет к химической неоднородности или зональной ликвации, и
поэтому донную часть при прокатке отрезают и отправляют в переплав.
      В верхней части слитка образуется полость, называемая усадочной
раковиной. Причиной ее образования является усадка стали в процессе
затвердевания или увеличение плотности при переходе из жидкого в твердое
состояние. Усадочная раковина в слитке всегда образуется в месте затвердевания