Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




06.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


04.12.2019


04.12.2019


03.12.2019


03.12.2019





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Особенности выплавки никельхромовых сплавов с низким содержанием углерода

Особенности выплавки никельхромовых сплавов с низким содержанием углерода

21.03.2019


Сплавы этого типа входят в обширную группу материалов, используемых в технике для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах и нагрузках. Наиболее простые по составу никельхромовые сплавы — нихромы типа Х20Н80, Х15Н60 — широко применяются для изготовления нагревательных элементов электропечей сопротивления, так как отличаются высоким удельным электросопротивлением, достигающим 1,09—1,04 ом*мм2/м при 20° С.

Сплав Х20Н80, содержащий 20—23% Cr, 75—78% Ni, не более 0,15% С, 0,5% Si и 1,5% Мn, отличается склонностью к насыщению газами, проявляющейся в виде рослости слитков при затвердевании жидкого металла в изложницах или в виде мелких, но глубоко залегающих газовых раковин и свищей. Выплавку никельхромовых сплавов обычно ведут методом сплавления свежих материалов с использованием отходов, поэтому главное внимание здесь приходится уделять шлаковому и температурному режиму плавки, а также режиму раскисления жидкого металла.

Шихта для выплавки сплава Х20Н80 и других сплавов этого типа составляется из отходов выплавляемого сплава, никельхромтитановых сплавов, а также из металлического хрома и электролитического никеля. Доля отходов в шихте может достигать 60%. Применяют никель марок H0 или H1 и металлический хром марок 1 и 2. При выплавке никельхромовых сплавов, легированных другими элементами, также используют самые чистые исходные материалы. Перед выплавкой никель-хромового сплава футеровку печи отмывают от железа одной-двумя плавками никеля.

Уже при загрузке шихты принимают меры, устраняющие опасность науглероживания металла: никель и отходы располагают под электродами, хром — ближе к откосам печи. В нижнюю часть завалки дают шлакообразующие — известь и плавиковый шпат — для раннего формирования шлака. Перед началом плавки сталевар внимательно осматривает электроды, они не должны иметь трещин, сколов. Если электрод обгорел в месте ниппельного соединения, его нижнюю часть отбивают, чтобы предотвратить всякую возможность поломки электрода и связанного с этим науглероживания металла во время плавки.

Во время плавления в колодцы, проплавленные в шихте, сталевар забрасывает свежепрокаленную известь и плавиковый шпат в кусках размером с грецкий орех. Шлакообразующие материалы применяют отборные, с незначительной примесью серы и кремнезема. Раннее образование шлака снижает возможность науглероживания металла и насыщения его газами.

За 20—30 мин до полного расплавления шихты на шлак забрасывают раскислительную смесь. При выплавке сплавов типа Х20Н80 допускается присадка кокса в раскислительную смесь, а при выплавке сплавов с более низким содержанием углерода в состав смеси вводят силикокальций или алюминиевый порошок. В конце периода плавления металл интенсивно перемешивают предварительно ошлакованными металлическими гребками с никелевыми пластинами.

Особенностью проведения восстановительного периода при выплавке сплавов типа Х20Н80 является применение наряду с диффузионным раскислением металла через шлак глубинного раскисления ванны силикокальцием или металлическим кальцием. О степени раскисленности ванны судят по пластичности квадратного прутка со стороной 10—15 мм, который отковывают из пробы, налитой в стаканчик, и загибают на 180°.

Пробы металла для химического анализа и определения ковкости отбирают после полного расплавления шихты. При ковке первой пробы на гранях и ребрах прутка возникают трещины, которые становятся особенно заметными при загибе прутка на 180°. После проверки ковкости первой пробы в металл присаживают на штанге силикокальций. Если повышение содержания кремния в металле нежелательно вместо силикокальция, содержащего 60—65% Si и 25—30% Ca, дают металлический кальций.

Спустя несколько минут после присадки силикокальция, ванну тщательно перемешивают и снова отбирают пробу для проверки ковкости. Путем последовательных добавок кальция раскисляют металл, добиваясь хорошей ковкости пробы. При этом самым пристальным образом следят за температурой металла и раскисленностью шлака: при повышенной температуре ванны или недостаточной раскисленности шлака долго не удается добиться необходимой ковкости проб.

После получения проб с хорошей ковкостью, без рванин, ванну выдерживают под белым шлаком около 30 мин. Перед выпуском в металл вводят на штанге дополнительно кусковой силикокальций или металлический кальций. При ковке проб на их поверхности после этого снова появляются грубые рванины. Это объясняется тем, что растворимость кальция в никелевых сплавах незначительна, так что при затвердевании металла избыточный кальций выделяется по границам зерен. Температура плавления кальция ниже температуры ковки проб, это и вызывает красноломкость сплава, пересыщенного кальцием. Тем не менее слитки нихрома отличаются высокими пластическими свойствами при прокатке, так как избыточный кальций, введенный в металл перед выпуском из печи, удаляется из металла при выпуске и разливке. Благодаря избытку кальция во время выпуска плавки в ковш и разливки повторное окисление металла практически исключается, избыток кальция расходуется на восстановление образующихся окислов.

Защитные свойства кальция проявляются в полной мере, если температура металла находится в необходимых пределах. Температура сплава Х20Н80 в ковше после выпуска должна быть 1520—1540° С.