Борьба с осевой усадочной рыхлостью

В настоящее время ЦНИИТМАШ и НКМЗ производят исследование влияния электрообогрева прибыли на строение слитков весом более 100 т. Наряду с отмечаемыми способами борьбы с осевой усадочной рыхлостью имеются еще некоторые другие пути борьбы с этим серьезным дефектом. Прежде всего, необходимо остановиться на ускорении кристаллизации металла, имеющем большое значение при производстве крупных слитков, в которых скорость кристаллизации в глубинных зонах весьма мала.

Как известно, при кристаллизации стали на границе раздела между твердой и жидкой фазами находится двухфазный слой металла, толщина которого определяется его составом и скоростью кристаллизации.

Чем выше скорость кристаллизации, тем меньше толщина двухфазного слоя. Движущаяся при кристаллизации зона двухфазного металла, смыкаясь на оси слитка, сравнительно быстро затвердевает без доступа жидкого металла для компенсации усадки.

В результате в осевой зоне слитка образуется усадочная пористость и рыхлость. Задача состоит в том, чтобы путем увеличения скорости затвердевания обеспечить образование минимального слоя двухфазного металла, предотвратив таким образом возникновение усадочных пустот.

Опыт ЦНИИТМАШ, полученный при освоении технологии производства крупных полых слитков весом 25 и 80 т на НКМЗ подтверждает высказанную мысль об улучшении зоны слитка, в которой происходит окончание затвердевания металла, при увеличенной скорости кристаллизации.

При производстве полых слитков, используемых для изготовления пустотелых цилиндрических изделий типа баллонов, обечаек, барабанов, пустотелых валов и т. п., имеется возможность ускорить процесс затвердевания металла путем теплового воздействия как с наружной поверхности слитка (от изложницы), так и со стороны полости слитка с помощью специального холодильника.