Cтраница 3
При медленном росте кристаллов ослабляются напряжения, приводящие к деформации корки, зазор получается более равномерным и граненость в полом слитке сглаживается. При заполнении изложницы не перегретым расплавом скорость теплоотвода увеличивается, вследствие чего рост кристаллов происходит неравномерно, и создаются условия для возникновения значительных напряжений, которые вызывают деформацию корки и образование резко выраженной гранености в полом слитке. Поверхность граней цинкового полого слитка даже при заполнении медной водоохлаждаемой изложницы слабо перегретым расплавом получается довольно гладкой. При наличии в расплаве затравки в виде цинковой стружки на декантированной поверхности полого слитка толщиной стенки 10 мм обнаружены выступающие кристаллы длиной до 5 мм. Прорастание отдельных кристаллов в расплав, очевидно, связано с неодинаковой скоростью роста столбчатых кристаллов. Замечено, что значительная часть кристаллов в цилиндрическом слитке растет не в радиальном направлении, а под разными углами, что приводит к торможению их роста. Кристаллы, растущие радиально, из-за наличия затравки и вследствие большой скорости теплоотвода ( медная водоохлаждаемая изложница) прорастают в расплав на значительную длину. На возникших на внутренней поверхности полого слитка ребрах длина выступающих кристаллов была значительно меньше, чем на гранях. Это свидетельствует о том, что в местах, где образовались ребра, зазор между слитком и изложницей был больше, а теплоотвод - меньше, чем в местах граней. [31]
Исследованием структуры цинковых полых слитков, полученных методом вакуум-кристаллизации, установлено, что неравномерность фронта кристаллизации обусловлена различной скоростью роста столбчатых кристаллов, зависящей от скорости теплоотвода. В связи с этим сделана попытка воздействовать на параметры кристаллизации путем модифицирования расплава малыми добавками. При меньших концентрациях выбранных модификаторов их действие сказывается таким же образом, однако форма внутренней поверхности полого слитка получается менее цилиндрической. Измерением диаметров показано, что полые слитки из модифицированных металлов имеют более правильную форму наружной поверхности. [32]
Для более детального исследования влияния воздушного зазора на Деформацию йорки были проведены следующие опыты. На наружно поверхности полых слитков, кристаллизовавшихся в этой изложнице, хорошо видны следы просочившегося воздушного потока, и в этих участках Внутренняя поверхность полого слитка приближается к цилиндрической. В тех местах, где на наружной поверхности следы воздушного потока отсутствуют, на внутренней поверхности полого слитка возникли грани. [33]
При наличии разностенности в полом слитке микропоры сосредоточены на внутренней поверхности, в тонкостенных участках. Глубина микропористости зависит от газонасыщенности расплава. Газовый анализ показал, что в слоях, прилегающих к декантированному слою, количество газов значительно больше, чем вблизи наружной поверхности полого слитка. Наибольшее количество газа обнаружено в тонкостенных участках полого слитка, где сосредоточена глубокая пористость. В нижней части полого слитка поры залегают глубже. В равностенном полом слитке пористость получается незначительной и залегает равномерно по всей декантированной поверхности. [34]
Другим важным фактором, влияющим на равномерность фронта кристаллизации, является наличие гидродинамического течения в расплаве. В обычном стальном слитке форма фронта кристаллизации, в связи с перемешиванием расплава при разливке, отличается от формы фронта кристаллизации полого слитка, в котором часто возникает граненость. Момент введения порошка сопровождается резким измельчением структуры стали и позволяет зафиксировать форму фронта кристаллизации затвердевшей периферийной части слитка. На рис. 20, а представлена макроструктура сплошного слитка трансформаторной стали, в который после 10-с кристаллизации ввели сернистое железо. Граница столбчатой зоны сплошного слитка очерчивает фронт кристаллизации, который по сравнению с фронтом кристаллизации полого слитка ( рис. 20 6) значительно равномернее; граненость отсутствует. Толщина закристаллизовавшейся в течение 10 с периферийной части слитка при разливке сверху существенно больше, что свидетельствует о большей скорости кристаллизации. [35]
Изложницу открытым концом погружают на глубину 10 - 20 мм в жидкий металл, находящийся в тигле 2 индукционной печи. Затем открывают вентиль 3, и полость изложницы заполняется металлом. По мере заполнения изложницы уровень расплава в тигле понижается. Для предотвращения попадания воздуха из атмосферы в изложницу последнюю постепенно опускают, чтобы ее конец не отрывался от зеркала металла. После накристаллизовывания на стенке изложницы заданной толщины металла полость изложницы отсоединяют от баллона 1 и через вентиль 5 соединяют с атмосферой. В этот момент незакристаллизовавшийся металл опускается из изложницы обратно в тигель; уровень металла в тигле повышается, и изложницу быстро извлекают из расплава, чтобы металл не накристаллизовывался выше настыли, образовавшейся на нижнем конце изложницы во время кристаллизации полого слитка. Настыль срезают в горячем состоянии, и полый слиток после его усадки извлекают из изложницы. [36]
Изложницу открытым концом погружают на глубину 10 - 20 мм в жидкий металл, находящийся в тигле 2 индукционной печи. Затем открывают вентиль 3, и полость изложницы заполняется металлом. По мере заполнения изложницы уровень расплава в тигле понижается. Для предотвращения попадания воздуха из атмосферы в изложницу последнюю постепенно опускают, чтобы ее конец не отрывался от зеркала металла. После накристаллизовывания на стенке изложницы заданной толщины металла полость изложницы отсоединяют от баллона 1 и через вентиль 5 соединяют с атмосферой. В этот момент незакристаллизовавшийся металл опускается из изложницы обратно в тигель; уровень металла в тигле повышается, и изложницу быстро извлекают из расплава, чтобы металл не накристаллизовывался выше настыли, образовавшейся на нижнем конце изложницы во время кристаллизации полого слитка. Настыль срезают в горячем состоянии, и полый слиток после его усадки извлекают из изложницы. [37]
При медленном росте кристаллов ослабляются напряжения, приводящие к деформации корки, зазор получается более равномерным и граненость в полом слитке сглаживается. При заполнении изложницы не перегретым расплавом скорость теплоотвода увеличивается, вследствие чего рост кристаллов происходит неравномерно, и создаются условия для возникновения значительных напряжений, которые вызывают деформацию корки и образование резко выраженной гранености в полом слитке. Поверхность граней цинкового полого слитка даже при заполнении медной водоохлаждаемой изложницы слабо перегретым расплавом получается довольно гладкой. При наличии в расплаве затравки в виде цинковой стружки на декантированной поверхности полого слитка толщиной стенки 10 мм обнаружены выступающие кристаллы длиной до 5 мм. Прорастание отдельных кристаллов в расплав, очевидно, связано с неодинаковой скоростью роста столбчатых кристаллов. Замечено, что значительная часть кристаллов в цилиндрическом слитке растет не в радиальном направлении, а под разными углами, что приводит к торможению их роста. Кристаллы, растущие радиально, из-за наличия затравки и вследствие большой скорости теплоотвода ( медная водоохлаждаемая изложница) прорастают в расплав на значительную длину. На возникших на внутренней поверхности полого слитка ребрах длина выступающих кристаллов была значительно меньше, чем на гранях. Это свидетельствует о том, что в местах, где образовались ребра, зазор между слитком и изложницей был больше, а теплоотвод - меньше, чем в местах граней. [38]