Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Грунтовые основания
Опорные сооружения





















Яндекс.Метрика

Размеры и форма слитка

Нa отечественных заводах качественной металлургии электросталь разливают на слитки различной массы -от 200 кг (быстрорежущая инструментальная сталь) до 12 т (нержавеющая кислотостойкая сталь).

С экономической и технологической точек зрения целесообразнее отливать крупные слитки. При этом возрастает пропускная способность разливочного пролета (так как сокращается общая продолжительность разливки), повышается выход годных слитков из металлической шихты (благодаря уменьшению потерь в виде скрапа при разливке сверху или литников при разливке сифоном, а также в виде стружки при обдирке слитков), снижается расход огнеупоров (сифонного припаса), увеличивается срок службы стопорного механизма (в связи с сокращением числа подъемов стопора), повышается выход годной заготовки из слитка в прокатном цехе (ниже угар металла под прокатку, так как окисляющаяся поверхность у крупного слитка относительно меньше, чем у мелкого).

Однако с увеличением размеров слитка усиливаются ликвационные явления, приводящие к химической неоднородности металла (подробнее об этом будет рассказано ниже), увеличивается и размер неметаллических включений. Укрупнение слитков в ряде случаев оказывается невозможным ввиду недостаточной мощности прокатного и кузнечного оборудования.

Размеры слитка во многом зависят и от температурного режима разливки. Общая продолжительность разливки определяется массой плавки:
Размеры и форма слитка

При такой продолжительности разливки температура металла понижается всего на 10—20 град. Если разливка длится дольше указанного времени, к концу ее сталь может значительно охладиться, а поскольку в остывшем вязком металле всплывание неметаллических включений и газовых пузырей явно затруднено, это неизбежно приведет к повышенному браку среди последних слитков. Перегревать же сталь с таким расчетом, чтобы в конце разливки температура ее была нормальной, нельзя, так как перегретый металл сильно насыщен газами; кроме того, при этом резко возрастает вероятность возникновения неполадок в работе стопора, увеличиваются потери металла.

Для сифонной разливки можно рекомендовать следующее соотношение между массой плавки и массой слитка:

При таком соотношении длительность разливки находится в пределах 30—40 мин.

Высоколегированные стали обладают сравнительно малой теплопроводностью, низкой пластичностью, допускают горячую механическую обработку лишь в узком интервале температур при малом обжатии за один проход и требуют промежуточных нагревов в процессе прокатки или ковки слитка. По этим причинам быстрорежущие инструментальные стали, сплавы типа нихромов и некоторые другие стали и сплавы разливают па слитки массой 200—300 кг для прокатки и 700—1000 кг для ковки. Стали со средним содержанием легирующих элементов (8—15%) обычно разливают на слитки массой до 1,5 т, при меньшем содержании легирующих можно отливать слитки массой 3, 4, 5 и 6 т в зависимости от мощности обжимного агрегата. Нержавеющие стали типа Х18Н10Т и трансформаторную сталь отечественные заводы разливают на слитки массой до 12 т.

Большую роль играют форма поперечного сечения слитка и соотношение между отдельными его размерами. Слитки конструкционной стали могут иметь прямоугольное, квадратное, многогранное и круглое поперечное сечение (рис. 54). Обычно слитки квадратного сечения применяются для сортового проката, шестигранного или восьмигранного — для кузнечных поковок, прямоугольного — для прокатки листов, круглого — главным образом для прокатки труб (небольшие слитки круглого сечения иногда применяются для изготовления поковок).

С точка зрения однородности структуры в поперечном сечении слитка круглый профиль имеет преимущество перед многогранным и тем более перед квадратным. Слитки круглого сечения легко поддаются обработке (обдирке) на обычных токарных станках. Для обдирки слитков квадратного сечения требуется установка дорогих копировальных станков с невысокой производительностью. Недостатком круглого профиля является чувствительность слитков к образованию продольных трещин (круглый профиль обладает наименьшим периметром, поэтому разрывающее усилие на единицу поверхности оказывается больше).

Слитки квадратного, прямоугольного и многогранного сечений имеют в углах закругления, благодаря которым уменьшаются так называемые плоскости слабины, возникающие в этих местах. Во избежание появления в углах слитков трещин радиус, закругления не должен быть большим — обычно не более 0,1 толщины слитка. Грани таких слитков часто выполняют вогнутыми: при этом образующаяся в начале кристаллизации корочка имеет форму арки и поэтому лучше сопротивляется давлению столба жидкой стали. Такую форму наиболее целесообразно придавать слиткам сталей, склонных к трещинообразованию в процессе затвердевания.

Иногда применяются изложницы с волнистой поверхностью. Это также уменьшает опасность возникновения трещин, так как волнистая корочка может легко деформироваться, не образуя трещин.

Важной характеристикой слитка является его конусность, выраженная в процентах:

где a — верхний диаметр пли сторона поперечного сечения, мм:

b — нижний диаметр или сторона поперечного сечения, мм:

h — высота слитка до прибыли, мм.

С увеличением конусности слитка (расширение в верхней его части) облегчается вывод усадочной раковины в прибыльную часть и достигается большая плотность осевой части слитка. Однако большая конусность создает затруднения при прокатке. Обычно слитки, предназначенные для прокатки, имеют конусность 3—4%. Слитки для ковки могут иметь большую конусность, поскольку для этого процесса форма слитка не играет столь существенной роли, как для прокатки.

Прибыльную часть слитка также делают конусной (10—15%), но сужающейся кверху. Это облегчает снятие надставки с прибыли.

Одной из основных характеристик слитка является отношение его высоты (до прибыли) к среднему диаметру или к стороне среднего поперечного сечения:

(обозначения те же, что и в предыдущей формуле).

От этой величины во многом зависит степень осевой рыхлости слитка. При большой высоте изложницы затрудняется выделение из стали (особенно из нижней части слитка) газов и неметаллических включений в процессе кристаллизации. Рекомендуются следующие отношения высоты слитка к диаметру или стороне среднего поперечного сечения: 2,6—3,3, если слиток предназначен для прокатки, и 2,0—2,5 — для ковки.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: