11. Непрерывная разливка сталей

Сталь из ковша заливают в промежуточное устройство, а из него в охлаждаемый водой кристаллизатор. Перед началом заливки в кристаллизатор вводят стальное дно – затравку – со штангой. Первые порции стали кристаллизуются на стенках изложницы и на затравке, которая с помощью штанги и валков вытягивается из кристаллизатора, извлекая за собой слиток. Окончательное затвердевание стали в сердцевине слитка происходит за счёт охлаждения водой из брызгал. В нижней части установки непрерывный слиток разрезается газовым резаком на заготовки мерной длины.

11. Определение стали и чугуна

Чугун – сплав железа с углеродом. Содержание углерода: С>2,14%. В чёрной металлургии является первичным продуктом металлургического производства, получаемым из железных руд.

Сталь - сплав железа с углеродом. Содержание углерода: С<2,14%. Кроме углерода: марганец<0,8%, сера<0,06%, кремний<0,4%, фосфор<0,07%.

11. Раскисление сталей

Технологическую операцию, при которой растворенный в металле кислород переводится в нерастворимое в металле соединение или удаляется из металла, называют раскислением. После операции раскисления сталь называют раскисленной. Такая сталь при застывании в изложницах ведет себя «спокойно», из нее почти не выделяются газы, поэтому такую сталь называют «спокойной». Если же операцию раскисления не проводить, то встали при ее постепенном охлаждении в изложнице будет протекать реакция между растворенным в металле кислородом и углеродом. Образующиеся при этом пузырьки оксида углерода будут выделяться из кристаллизующегося слитка, металл будет бурлить. Такую сталь называют «кипящей».

В некоторых случаях раскисления стали проводят таким образом, чтобы удалить из нее не весь кислород. Оставшийся растворенный кислород вызывает кратковременное «кипение» металла в начале его кристаллизации. Такую сталь называют «полуспокойной».

Строение слитка кипящей и полуспокойной стали отличается от строения слитка спокойной стали.

Применяют следующие способы раскисления стали: а) глубинное; б) диффузионное; в) обработкой синтетическими шлаками; г) обработкой вакуумом.

11. Влияние серы и фосфора на свойства сталей

Постоянные примеси, от которых зависит качество стали, - сера и фосфор. Источником этих химических элементов в стали является прежде всего чугун, из которого производят сталь в металлургических печах. Сера и фосфор — вредные примеси. Сера понижает пластичность, вязкость, придает стали красноломкость при прокатке и ковке. Сера нерастворима в стали и образует эвтектику Fе-FеS с tпл = 988 °С, располагающуюся по границам зерен. При горячей деформации эвтектика сообщает стали хрупкость, даже плавится и образует в металле надрывы и трещины. Присутствующий в сталимарганец превращается в сульфид МnS с tпл = 1620°С, что выше температур горячей обработки, поэтому он не образует эвтектику по границам зерен. МnS снижает вязкость и пластичность, уменьшает усталостную прочность стали.  Фосфор при концентрации до 1,2% растворяется в феррите, уменьшая его пластичность; сильно ликвирует. Располагаясь вблизи границ зерен, увеличивает их хрупкость при низких температурах. Это явление называется хладноломкостью. Газы, присутствующие в стали, образуют химические соединения, в свободном состоянии находятся в порах или в виде твердых растворов — в феррите.

Полезные примеси - кремний и марганец