На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Дезактивации нерастворимых

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Определение температуры дезактивации нерастворимых примесей в затравке путем установления связи между исходной мелкозернистой структурой и структурой пробы после расплавления, перегрева и затвердевания может служить критерием целесообразности применения затравки для измельчения структуры слитка.[1, С.149]

Для определения температуры дезактивации нерастворимых примесей слитки с исходной мелкозернистой структурой расплавляли в тигле и перегревали до заданной температуры. После 1-мин выдержки тигель извлекали из печи, и образец затвердевал на воздухе. По наличию связи исходной структуры образца со структурой после его расплавления, перегрева до заданной температуры и затвердевания оценивали температуру дезактивации нерастворимых примесей. Температуру перегрева выбирали с таким расчетом, чтобы после затвердевания структура образца заметно укрупнялась, однако связь между исходной и конечной структурой не исчезала. Определена также температура перегрева, при которой происходит сильное укрупнение структуры образца, что свидетельствует о полной дезактивации нерастворимых примесей. В технически чистых металлах связь между исходной и конечной структурой проявляется в большей мере, чем в металлах повышенной чистоты. В чистых металлах эта связь теряется при незначительных перегревах расплава (до ГС). В техническом А1 полная дезактивация нерастворимых примесей наблюдается при перегреве на 60—70° С. Это позволяет использовать затравку в производственных условиях для измельчения структуры алюминиевых слитков.[1, С.145]

Заслуживают большого внимания теории активации и дезактивации нерастворимых примесей (В. И. Данилова) и ориентационного соответствия нерастворимой примеси и кристаллизующегося вещества (П. Д. Дан-кова), так как в технических металлах и сплавах з. ц. к. происходит не спонтанно, а в основном на примесях.[1, С.154]

Добавка 0,1% Ti в трансформаторную сталь повысила температуру полной дезактивации нерастворимых примесей на 50° С. Примерно такое же влияние оказала добавка 0,04% Mg. Добавка 0,25% Ti незначительно повлияла на активацию нерастворимых примесей в стали Х27. Совместная добавка 0,25% Ti и 0,02% N повысила температуру полной дезактивации примесей в стали Х27 на 50° С. Повышение температуры дезактивации нерастворимых примесей в затравке позволяет эффективно ее использовать для модифицирования даже значительно перегретого расплава.[1, С.149]

Для установления эффективности влияния затравки на структуру слитка следует определить температуру дезактивации нерастворимых примесей путем переплава около 100 г стружки в лабораторной печи. В стружке, полученной при резании прокатанной стали, зерно гораздо мельче, чем в стружке, снятой с литого металла, в связи с чем в ней содержится и гораздо большее количество активированных примесей. Еще большее количество активированных нерастворимых примесей имеется в стружке, получаемой при обработке модифицированной стали; при этом температура их дезактивации значительно повышается. Эффект от затравки увеличивается при применении стружки с несколько более высокой температурой плавления, чем разливаемая сталь.[1, С.185]

Тот факт, что модификаторы воздействуют на измельчение структуры слитка более интенсивно при низкотемпературной разливке, можно связать не только с температурой дезактивации нерастворимых примесей, но и с особенностями структуры жидкости. В слабо перегретом расплаве, благодаря большей упорядоченности и длительности жизни микрогруппировок, адсорбция модифицирующих атомов может проходить активнее, чем при значительном перегреве расплава. В условиях, когда структура ближнего порядка жидкости наиболее сходна со структурой кристалла, при благоприятном соотношении сил межатомной связи чужеродные атомы, встраиваясь в координационную сферу, способствуют подготовке микрогруппировок к образованию зароды-щей в переохлажденном расплаве. О подобном механизме свидетельствуют описанные в гл. I данные о различном влиянии ионов Н, К и Na на собственную структуру воды вблизи температуры кристаллизации. Адсорб.-ция чужеродных атомов уже при малых переохлаждениях должна активизироваться в результате увеличения[1, С.167]

А. П. Лихорадов, А. И. Манохин, В. Е. Неймарк и др.1 предлагают при непрерывной разливке стали вводить комплексный модификатор 0,002—0,005% В, 0,01— 0,03% V и 0,01—0,03%' Ti совместно с затравкой в виде раздробленной стальной стружки. Химический состав стружки аналогичен разливаемой стали, но для уменьшения дезактивации нерастворимых примесей в перегретом расплаве содержание углерода в стружке должно быть несколько меньшим. Предлагаемый комплексный модификатор предназначается для низколегированных сталей типа 17ГС.[1, С.186]

П. Барденгоер и Р. Блекман изучали влияние различных элементов на степень переохлаждения жидкого железа в объеме 20 см3. При плавлении образца в печи Таммана без шлаковой защиты металл переохлаждался всего на 30° С. Повторные переплавы приводили к постепенному увеличению переохлаждения, что свидетельствует о дезактивации нерастворимых примесей. При четвертом переплаве переохлаждение достигло 137° С. Плавление железа под шлаком способствовало повышению переохлаждения. Уже после первого расплавления и перегрева расплава на 20° С металл переохладился до 258° С. После второго переплава при переохлаждении (170° С) время ожидания появления первого ц. к. составляло 10 мин, а после третьего переплава при большем переохлаждении (198° С) время ожидания оказалось более длительным (42 мин). Заметного переохлаждения расплава не наблюдалось, если перегрев был[1, С.134]

Для определения оптимальной концентрации модификатора используют методы измерения поверхностного натяжения на границе жидкость — пар. С этой же целью изучают влияние модификаторов на коэффициент кинематической вязкости и на степень переохлаждения жидкой стали. По температурной зависимости кинематической вязкости и величине переохлаждения можно косвенно оценить взаимодействие инородных и основных атомов и степень активации и дезактивации нерастворимых примесей в расплаве. Последний вопрос слабо освещен в литературе, несмотря на его существенную роль при модифицировании слитка. Определяя температуру дезактивации примесей, можно установить склонность к зародышеооразова-нию в стали, подлежащей модифицированию, и активность затравки.[1, С.7]

Такие добавки, как В и Ti ограничивают рост столбчатых кристаллов при низкотемпературной разливке стали Х27 и Х23Н18. Их влияние уменьшается при высокотемпературной разливке, что можно объяснить дезактивацией нерастворимых примесей. Установлено, что низкотемпературная разливка через стопор предварительно перегретого алюминия, 5%-ной алюминиевой бронзы и ферритной стали Х27, в которых произошла дезактивация нерастворимых примесей, приводит к образованию столбчатой структуры в слитке. Если же расплав не перегревался выше температуры дезактивации нерастворимых примесей, то при низкотемпературной разливке всегда получается мелкозернистая структура. Такое же явление наблюдается и в модифицированном металле. Модификаторы повышают диапазон температур, в котором можно получить мелкое зерно.[1, С.167]

Тщательно проанализировав предлагаемые на основании тех или иных теорий способы выбора модификаторов, можно утверждать, что ни один из рассматриваемых теоретических критериев нельзя признать универсальным. Выбор модификаторов по донорно-акцептор-ной теории, по Периодической системе элементов Менделеева, по обобщенному моменту можно осуществить лишь в отдельных случаях. Размерный фактор, факторы изоморфности и электроотрицательности, коэффициент распределения позволяют оценить растворимость модифицирующей добавки. Поскольку активность модификатора связана с его растворимостью, эти факторы, особенно размерный, могут быть использованы для прогнозирования выбора модификатора. Все теоретические предпосылки должны быть подтверждены надежными экспериментальными критериями, в качестве которых следует рекомендовать методы измерения поверхностного натяжения на границе жидкость — пар, величины переохлаждения, методику определения дезактивации нерастворимых примесей и метод вакуум-кристаллизации. По концентрационной зависимости аж_п и переохлаждения можно установить оптимальную добавку модификатора. Критический отбор теоретических и экспериментальных критериев и их сопоставление позволят правильно подойти к вопросу выбора модификаторов.[1, С.155]

зерна (рис. 32, а), однако связь с исходной структурой сохраняется, а в образце с исходной столбчатой структурой зерно в центре также укрупняется (рис. 32, б), что свидетельствует об уменьшении количества активированных примесей. Увеличение перегрева расплава до 150° С приводит к полной дезактивации нерастворимых[1, С.147]

Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Неймарк В.Е. Модифицированный стальной слиток, 1977, 200 с.

На главную