Слитки и изложницы

 

На каждом металлургическом заводе принят опреде­ленный химический состав чугуна, из которого изготов­ляются изложницы. Этот  химический состав несколько от­личается от рекомендуемого Техническими условиями 272, утвержденными Министерством черной металлургии СССР 3.IV 1944 г.

Из данных табл. 18 видно, что имеются случаи, когда изложницы, изготовленные из чугуна одинакового хими­ческого состава, на одном заводе относят к 1-му сорту, а па другом—ко 2-му. На заводе им. Петровского изложницы с содержанием серы более 0,1296 бракуются, а на «Запорожстали» и Кузнецком металлургическом комбинате они счи­таются годными.

Исследованиями, проведенными на заводе им. Кирова, доказано, что изменение химического состава чугуна из­ложниц в пределах, предусмотренных Техническими усло­виями 272, не даст существенного повышения стойкости. Поэтому рекомендовать какой-то оптимальный химический состав чугуна для изложниц различных типоразмеров и находящихся в различных условиях эксплуатации нель­зя. Однако регламентировать пределы содержания эле­ментов совершенно необходимо, так как многолетний опыт показал, что нарушение этих пределов всегда приводит к резкому снижению стойкости изложниц.

Общеизвестно, что в зависимости от скорости охлаж­дения чугунные отливки приобретают различную структуру при одинаковом химическом составе.

Крупные изложницы с перлитной структурой чугуна быстро поражаются продольными трещинами. Изложницы со структурно свободным цементитом растрескиваются при первых же наливах. Поэтому не случайно до введения бандажирования наиболее желательной считалась ферритная структура чугуна.

В настоящее время благодаря бандажированию излож­ниц разрушение их продольными трещинами резко умень­шилось. Основными причинами выхода изложниц из строя стали выгары и разгары. В связи с этим сейчас особое зна­чение приобретает вопрос о выборе структуры, устойчивой против разгаров и выгаров.

Изложницы отливаются в основном из ваграночного чу­гуна и отчасти из первичного (передельного или литейного).

При отливке изложниц из ваграночного чугуна необ­ходимо стремиться к повышенному содержанию в нем углерода. На основе опытов и статистической обработки мате­риалов о стойкости изложниц [8] установлено, что опти­мальное содержание углерода в чугунах для изложниц весом 5- 10 т составляет 3,8% при таком общем химической составе (в проц.):

 

 

 

Содержание серы здесь не оговорено, но многочисленные данные свидетельствуют о необходимости всемерного его снижения.

Исследованиями, выполненными на заводе «Запорож сталь», установлено, что увеличение содержания серы с; 0,05-0,06 до 0,09-0,1% приводит к значительному сни­жению стойкости изложниц.

Здесь же были поставлены опыты по обессериваник жидкого чугуна для отливки изложниц путем введения сод!. п напучены положительные результаты.

На Магнитогорском металлургическом комбинате при изготовлении изложниц из первичного чугуна принимаю! меры к уменьшению содержания серы до 0,06% |6|.

На зарубежных заводах также строго ограничиваю г верхний предел содержания серы в чугуне для изложниц Так, в Англии этот предел равен 0,08%.

Таким образом, необходимо любыми средствами снижать содержание серы в чугунах. Одним из способов обессеривания является перемешивание жидкого первичного чугуна с тонко помолотой известью в барабанных печах в течение 15-30 мин. Расход извести при этом составляет 1 % от веса чугуна. Емкость барабанных печей достигает 30 т.

Этот способ, получающий сейчас распространение, по­зволяет снизить содержание серы в чугуне с 0,1 до 0,01 %.

Содержанию фосфора в чугуне для отливки изложниц не уделяют столько внимания, сколько содержанию серы. Техническими условиями предусмотрено содержание фос­фора до 0,25%. Следует отметить, что за рубежом регла­ментированный верхний предел содержания фосфора значи­тельно ниже.

С точки зрения улучшения литейных свойств чугуна содержание фосфора в пределах 0,20- 0,25% полезно, так как фосфор способствует получению чистой внутренней поверхности изложниц и уменьшает изотермический линей­ный рост чугуна.

 

 

Содержание кремния в чугуне для изложниц колеблется и пределах 1,0-2,8% и определяется содержанием углерода и характеристикой литейной формы.

Структура чугуна должны быть феррито-перлитной. Есть основания предполагать, что изложницы с содержа­нием феррита более 80% должны обладать повышенной стойкостью, так как они лучше переносят односторонний нагрев.

Имеются также данные, что повышенной стойкостью обладают изложницы, внутренние слои которых имеют перлитную основу, а наружные —ферритную [15].

При отливке изложниц в разовые формы образуется сорбитообразный перлит, равномерно распределенный по се­чению.

Такая структура устойчива против образования про­дольных трещин. Однако сейчас, после введения бандажирования, более актуальна задача предотвращения по­перечных трещин. Бороться с ними можно путем примене­ния либо феррнтного чугуна с мелким графитом, либо сверх­прочного чугуна с шаровидным графитом.

Большое значение имеет также качество поверхности изложниц. После удаления остатков формовочной смеси пи на внутренней, ни на наружной поверхности не дол­жно быть углублении, ужимин, спаев, раковин, трещин, искривлений и т. п. Даже небольшие ужимины на наруж­ной поверхности изложниц, являющиеся следствием де­фектов литейной формы, зачастую приводят к быстрому образованию трещин (рис. 38).

Необходимо избегать исправлений внутренней поверх­ности изложниц, разрушающих литейную корочку. Иссле­дования, проведенные на заводе «Азовсталь», показали, что разрушение более 20% поверхности литейной корочки снижает стойкость изложниц с 50 наливов до 10-20.

В зарубежной литературе также сообщается, что на­личие первичной пленки существенно замедляет разруше­ние основной массы изложниц . К сожалению, механи­ческая обработка внутренней поверхности изложнице целью удаления наростов и других дефектов применяется па большинстве заводов.

Заводскими техническими условиями предусматривает­ся заварка раковин, которые возникают вследствие нару­шения технологии производства изложниц.