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




07.12.2019


07.12.2019


07.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


04.12.2019





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Размеры и форма слитка

Размеры и форма слитка

21.03.2019


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.