Cтраница 3
В промышленности стремятся вводить количественную оценку металла ( слитка) по присутствующим в нем дефектам. Например, рекомендуется оценивать качество слитка по пятибалльной системе, представляя схематически для каждого балла характерный вид структуры слитка. [31]
Кипящая сталь - частично раскисленная ( марганцем и углеродом) сталь, застывающая в изложницах с обильным выделением газов, являющихся в основном ( до 90 % СО) продуктом взаимодействия растворенных в жидком металле углерода и кислорода. Интенсивность газовыделения предопределяет строение и качество слитка кипящей стали. Основным раскислителем кипящей стали является углеродистый 75 % - ный ферромарганец, который вводится в печь или в ковш. [32]
Другие процессы выплавки, электронно-лучевой переплав на холодном поду, плазменный переплав, вакуумно-дуговой двухэлектродный переплав, будут непрерывно исследовать, чтобы определить, займут ли они свое место при выплавке суперсплавов, и если займут, то каким будет это место. Каждый из этих процессов вносит какое-нибудь улучшение в качество слитка. Однако в промышленном производстве новые процессы приемлемы лишь тогда, когда обнаруживают экономическое превосходство над старыми процессами. Как вариант они должны быть технологически эффективнее старых, т.е. в конечном счете улучшать работоспособность и / или торговую рентабельность газовых турбин или другого оборудования, при производстве которого они были использованы. [33]
![]() |
Электрошлаковые слитки. [34] |
Как видим, общим для обоих способов ( ВДП и ЭШП) получения металла повышенного качества является переплав расходуемых электродов в водоохлаждаемой изложнице. Такая схема разливки, несомненно, способствует повышению качества слитка. Этот факт не вызывает сомнений. Однако, как мы говорили в начале этой главы, этого еще недостаточно для повышения качества готового металла. Нужно, чтобы и качество жидкого металла, заливаемого в изложницу, было достаточно высоким. Вопрос о том, каким образом решается и эта задача, будет рассмотрен в следующем параграфе. [35]
![]() |
Схема вакуумно-дуго-вой печи с расходуемым электродом. [36] |
Общее количество тепла, выделяющееся на аноде при дуговом разряде в вакууме, значительно больше, чем при обычном разряде в атмосфере. Это дает лучший прогрев металла в ванне и повышает качество получаемого слитка. Для повышения устойчивости дуги используют соленоид; он также способствует перемешиванию металла в процессе плавки. [37]
![]() |
Разливка стали в изложницы. [38] |
Экономически более целесообразна разливка стали в крупные слитки, так как при этом сокращаются затраты труда, на огнеупоры, потери металла, уменьшается продолжительность разливки. Однако масса слитка ограничивается мощностью прокатного оборудования и ухудшением качества слитка из-за неравномерности химического состава в различных его местах. Обычно углеродистые спокойные и кипящие стали разливают в слитки массой до 25 т, легированные и высококачественные стали - в слитки от 500 кг до 7 т, а некоторые сорта высоколегированных сталей в слитки массой несколько сот килограммов. [39]
Степень раскисленности является важнейшей характеристикой стали. Она определяет поведение жидкой стали в изложнице во время затвердевания и качество слитка. Мерой полноты раскисления обычно служит концентрация растворенного в металле кислорода, однако на практике пользуются внешними признаками: интенсивностью газовыделения из стали при кристаллизации, тенденцией к росту или усадке и формой головы слитка. По этим признакам обычно делят стали на кипящие, спокойные и полуспокойные. [40]
Направления, которым сегодня следует производство суперсплавов, свш тельствуют о сильной связи качества и надежности материалов с характерна ками исходных процессов выплавки. На работоспособность материалов влия многие факторы, однако предел их качества постевлен качеством исходнс слитка. Умножение фактов, подтверждающих зависимость работоспособности структуры и / или степени загрязненности, служит доказательством справед / вости такого взгляда. [41]
Диаграмма V - CL имеет такой же смысл, как и диаграмма плавкости. Кривая линия на этой диаграмме не только количественно характеризует границу между областями кристаллизации слитка с гладкой структурой и ячеистой, но говорит и о качестве слитка: часть слитка, кристаллизующаяся до этой линии, имеет гладкую структуру, а другая часть - ячеистую. [42]
Пороки, обнаруженные в процессе ковки у готовых поковок, в значительной мере связаны с качеством исходного материала заготовок. Обнаруживаемые при операционном контроле и на окончательной приемке пороки поковок в виде трещин, волосовин, закатов, плен и других поверхностных дефектов являются унаследованными от качества слитка, из которого получен прокатанный металл и отрубленные от него заготовки. [43]
Дуга в таких печах, как правило, обладает малой тепловой инерцией ( десятки микросекунд), и поэтому необходимо питать ее постоянным током. Качество слитка в значительной мере зависит от точности поддержания электрического режима. Сле - довательно, источником питания ВДП должен быть управляемый выпрямитель. Такие источники выпускаются промышленностью на токи до 50 кА и напряжения до 150 В. [44]
Для радикального решения задачи требуется коренным образом изменить условия кристаллизации слитка. Нужна направленная снизу вверх, а не навстречу друг к другу, кристаллизация. Лишь в этом случае возможно устранение зависимости качества слитка от его сечения и исключается опасность зональной ликвации. [45]