title-icon Статьи о ремонте
title-icon

Слитки

Стальные слитки бывают весом до 300 т. В поперечном сечении слитки могут быть круглыми, квадратными и многогранными. На фиг. 10 показана форма и строение стального слитка.
Расплавленный металл при разливке в слитки соприкасается с холодными стенками изложницы, в результате чего снаружи образуется твердая мелкозернистая корка 1. Под ней располагается слой так называемых столбчатых кристаллов 2. Это — наиболее прочная и здоровая часть слитка. Центральная зона 3 застывает сравнительно медленно и потому имеет крупнозернистую, дендритную структуру. В верхней, прибыльной части слитка располагается усадочная раковина 4, а под ней зона усадочной рыхлости 5. В нижней донной части 6 слитка столбчатые кристаллы растут с двух сторон: от дна и от боковых стенок. Места стыка кристаллов получаются ослабленными. Кроме того, в начальный момент разливки, когда струя металла ударяется в поддон изложницы, образовавшиеся брызги при застывании окисляются, и вследствие этого уже не свариваются в монолитную массу, а дают после ковки пороки в виде плен. Поэтому верхняя прибыльная часть слитка примерно от 15 до 35% по весу, а также нижняя 3—7% по весу отрубаются и идут в переплав.

В настоящее время при разливке стали применяют утепленные надставки на изложницах, повышенное давление и другие приемы, уменьшающие усадочную раковину, а также уплотняющие металл в слитке. Пороки стального слитка могут оказать решающее влияние на качество поковки. Кроме усадочной раковины, возможны еще и другие пороки.
Плены. Как уже упоминалось, при заливке металла в изложницу на стенки попадают брызги. Они подстывают и потом уже с основным металлом полностью не свариваются. В результате после ковки на поверхности изделия появляются плены. Поперечные плены, а в дальнейшем — трещины могут возникнуть в случае перерыва струи при разливке стали.
Трещины. Они образуются вследствие резкого и неравномерного охлаждения металла. Наружная корка слитка, быстро охлаждаясь, стремится уменьшиться в размерах. Этому препятствуют внутренние слои, и в результате на поверхности могут возникнуть трещины. Если в этот момент металл под коркой еще не затвердел, то он может прорваться через трещину наружу и застыть между коркой и стенкой изложницы. В этом случае появятся так называемые заливины.
Пузыри. При застывании жидкого металла из него выделяются газы. Если газы не успевают выделиться до затвердевания металла, то они остаются в нем в виде пузырей. Иногда в процессе нагрева или ковки пузыри не раскрываются, а завариваются. В этом случае они не представляют опасности. Если же пузыри раскрываются, то при ковке возникают плены.
Неоднородность или ликвация. Соединения металла с серой и фосфором имеют более низкую температуру плавления и застывают в последнюю очередь. Поэтому такие соединения скопляются в центральной части слитка (ближе к верху), которая застывает последней. В результате химический состав, а следовательно, и свойства различных зон слитка получаются неодинаковые.
Таким образом, центральная осевая зона слитка, в которой располагаются усадочная рыхлость, вредные соединения и другие пороки, наименее качественная.
Неметаллические включения. При неполном отделении шлаков от жидкого металла часть из них остается в застывшем металле. Кроме того, возможно случайное попадание частичек огнеупорного материала в жидкий металл при разливке. Шлаковые и другие неметаллические включения снижают качество металла.
Поступающий на склад кузнечного цеха слиток должен иметь документ, так называемый сертификат, в котором указывается: марка стали, химический состав, механические свойства и номер плавки.
Слитки из цветных металлов и сплавов отличаются от стальных по форме и по размерам. Иной применяется и способ отливки. Как правило, такие слитки сравнительно небольшие по весу и размерам. Высокое качество слитка может быть достигнуто при отливке в изложницу, охлаждаемую водой: получается меньше раковин, ликвационных скоплений и других пороков. Чем меньше в цветных металлах и сплавах посторонних примесей и загрязнений, тем выше пластичность и тем лучше куется металл. Пластичность в некоторых случаях может быть повышена специальным отжигом, который выравнивает структуру металла.
Иногда поковки небольшого веса изготовляют из отливок. Отливки изготовляют в литейном цехе по форме и размерам, близким к поковке. Такие отливки не имеют усадочных раковин, а потому выгодно отличаются от слитков. Отсутствие усадочных раковин достигается за счет прибылей, которые перед ковкой удаляются. Отливки имеют сравнительно небольшие размеры и застывают довольно быстро. Это создает условия для получения равномерной, мелкозернистой структуры металла.
На некоторых заводах ролики ходовой части трактора штампуются из отливок.

title-icon Подобные новости