садкова рихлість і пористість.
Вирішальний вплив на вид фізичної неоднорідності надають два параметри:
- Різниця температур ликвидус (температура початку кристалізації) і солидус (температура завершення кристалізації) -;
Перепад температур в затвердевающих обсягах стали -.
Залежно від співвідношення зазначених параметрів розрізняють три основних умови формування зон злитка:
. При затвердіння відбувається послідовно і з великою швидкістю. Утворюється зосереджена усадкова раковина.
. При протікає послідовно-об'ємна кристалізація. Поряд з зосередженої усадочною раковиною з'являється пористість.
. При відбувається об'ємна кристалізація, що супроводжується зародженням і зростанням кристалів по всьому об'єму і рассредоточением в ньому усадочних порожнеч у формі пористості.
1.3 Гази в сталі
Гази містяться в сталі в наступних видах:
. Газові бульбашки;
. З'єднання (оксиди, гідриди, нітриди);
. Рідкі розчини - атоми або іони, розподілені між атомами та іонами рідкого металу;
. Тверді розчини - атоми або іони, впроваджені в кристалічну решітку металу.
При цьому гази в будь-якому вигляді роблять значний вплив на властивості сталі. У більшості випадків вміст газів в сталі намагаються знизити. Джерелами газів може бути як безпосередньо газова фаза (атмосфера), так і шихтові або додаткові матеріали, використовувані для виробництва сталі. Розглянемо основні гази, що містяться в сталі.
Кисень
Так як атмосфера більшості сталеплавильних цехів окислювальна, то якась кількість кисню неминуче переходить з газової фази в метал. Джерелом кисню також може бути металевий лом з оксидами заліза (іржа). При вмісті в сталі елементів, що володіють великим хімічним спорідненістю до кисню, ніж залізо, відбувається окислення цих елементів з утворенням оксидів. Велика частина оксидів переходить в шлак, знижуючи кількість розчиненого в сталі кисню. Частина таких елементів (марганець, кремній, алюміній, кальцій) вводять в сталь навмисно. Такий процес називається раскислением, а елементи - раскислителями. Розкислювачем, хоча і більш слабким по відношенню до перерахованих вище елементів, є і завжди міститься в сталі вуглець. Негативний вплив кисню на властивості стали пов'язано з оксидними включеннями, що не видаляються в шлак і залишаються в металі. Найбільш шкідливий вплив надають окисли, що розташовуються у вигляді ланцюжків по межах зерен. Детально вплив оксидів розглянемо в розділі 1.2.7 («Неметалічні включення в сталі»).
Водень
Також як і у випадку з киснем атмосфера сталеплавильних цехів неминуче містить деяку кількість водню або парів води. Джерелами водню також можуть служити шихтові матеріали (м?? Левих лом), феросплави, шлакоутворювальні матеріали (вапно). Негативний вплив водню позначається в тому, що він інтенсивно виділяється при переході металу з одного аллотропического стану в інший (наприклад з-заліза в-залізо). У результаті порушується суцільність металу і утворюються внутрішні розриви сталі - флокени. Це призводить до значного зниження міцності і пластичності сталі.
Для зменшення вмісту водню в сталі застосовують такі методи:
. Обробка стали вакуумом. Вміст водню в сталі прямо пропорційно його тиску в газовій фазі. Тому при зниженні тиску водню в газовій фазі за рахунок приміщення металу у вакуумну камеру во...
