Неметалеві включення у великому ковальському злитку зі сталі 25ХНЗМФА

Анотація

Для енергетичного і важкого машинобудування потрібні унікальні та габаритні вироби зі сталі, які виготовляють з великих (до 600 т) ковальських злитків. При твердненні у великих злитках інтенсивно утворюються хімічна та фізична неоднорідності, зростають розміри та нерівномірність розподілу в сталі неметалевих включень (НВ), що значно знижує експлуатаційні характеристики готових виробів.

Вміст і розподіл у злитку НВ залежать від процесів плавлення, розкислення та модифікування сталі, умов розливання і кристалізації металу. При підвищеному вмісті газів у сталі включення можуть концентруватися на межі розплав – газовий пузир. Небезпечними для властивостей сталевих виробів є легкоплавкі включення оксисульфідів, які виділяються при кристалізації злитка. Такі включення знижують міцність міжзеренних зв’язків, особливо при підвищених температурах (червоноламкість). Велику небезпеку представляють також тугоплавкі включення, що плавляться при температурі вище, ніж температура рідкої сталі. Ці включення мають гострі грані й створюють концентрації напруг у металі, які є джерелами початку процесів його руйнування. Включення, що мають компактну (сферичну) форму, менш шкідливі для властивостей сталі. Такі включення утворюються у злитках в тому випадку, коли температура їх плавлення невисока і вони погано змочуються металом. У злитках, поряд з розглянутими неметалевими включеннями, можуть виявлятися також оксиди, сульфіди, силікати, сульфісилікати, алюмосилікати та інші. В роботі досліджено вміст, дисперсність та склад неметалевих включень, що утворюються в 142-тонному злитку, який відливали у вакуумі зі сталі 25ХНЗМФА.