Технология конструкционных материалов. Мутылина И.Н. - 31 стр.

                                  а                       б
   Рис. 8. Схема строения стальных слитков спокойной (а) и кипящей (б) стали: 1 – зона
мелкозернистых кристаллов; 2 – зона столбчатых кристаллов; 3 – зона крупнозернистых кри­
                   сталлов; 4 – усадочная раковина; 5 – газовые пузыри

       В общем случае в структуре стального слитка можно выделить три зоны.
       Первая зона слитка состоит из мелких равноосных зерен. Металл в начальный момент
затвердевания, соприкасаясь с холодными стенками формы, охлаждается в тонком слое с
большой скоростью. После образования внешней мелкозернистой зоны условия затвердевания
металла меняются: скорость охлаждения уменьшается, отвод тепла становится направленным
(перпендикулярно к стенкам формы), зерна приобретают столбчатый вид. Вторая зона – зона
столбчатых кристаллов.
       Внутренняя часть слитка – зона крупных равноосных зерен. Третья зона формируется
в условиях равномерного охлаждения жидкого металла. Здесь зерна зарождаются и растут без
определенного направления.
       В процессе затвердевания объем жидкого металла уменьшается, поэтому в слитке об­
разуется усадочная раковина. Усадочная раковина располагается в верхней части слитка, где
затвердевают последние порции металла, а под ней на некоторую глубину протягивается уса­
дочная рыхлота.
       Структура, показанная на рис. 8, а, образуется при кристаллизации спокойной стали,
которую получают при полном раскислении металла в печи и ковше. Такая сталь затвердевает
без выделения газов, поэтому слиток имеет плотное строение, а усадочная раковина концен­
трируется в верхней части. В целях уменьшения усадочной раковины в слитках изложницы
изготовляют с утепленной надставкой.
       Выделение газов в слитке кипящей стали (рис. 8, б) происходит при затвердевании
слитка, поэтому в слитке образуется не концентрированная усадочная раковина, а большое
количество рассредоточенных газовых пузырей. Кипящая сталь практически не содержит не­
металлических включений и обладает высокой пластичностью. Листовой прокат, получаемый
из низкоуглеродистой кипящей стали, широко применяется при изготовлении деталей холод­
ной обработкой давлением.



                                             31