ВИЗНАЧЕННЯ РАЦІОНАЛЬНОГО ТЕМПЕРАТУРНО-ШВИДКІСНОГО РЕЖИМУ РОЗЛИВАННЯ ЛЕГОВАНИХ ХРОМИСТИХ СТАЛЕЙ

Анотація

У статті розглянуто проблематику зниження кількості поверхневих дефектів зливків легованих хромистих сталей марок 15Х і 20Х під час їх розливання. Установлено, що одним із найбільш поширених дефектів є гарячі тріщини, які виникають переважно через нерівномірне охолодження металу та утворення ослаблених зон у зливку. Особливо уразливими є круглі зливки, що формуються за традиційних способів розливання та мають низький ступінь тепловідведення. Проаналізовано вплив хімічного складу сталі, забрудненості металу неметалевими включеннями, а також температури й швидкості розливання на утворення дефектів. На основі математичного моделювання та відомих фізичних залежностей проведено розрахунки затвердіння кірки металу у виливниці. Установлено, що товщина затверділого шару залежить від часу розливання та теплових властивостей сталі, причому для марок 15Х і 20Х найбільш раціональний час розливання становить 8–10 хв. Сформульовано критерії для визначення температурно-швидкісного режиму, за якого кількість теплоти, що підводиться до 1 м² кірки, не перевищує меж, які сприяють утворенню тріщин або заворотів. Результати розрахунків апробовано під час дослідно-промислових випробувань, у ході яких розроблені режими було впроваджено в процес розливання сталі. Експериментальні дані підтвердили ефективність розрахованих параметрів: зафіксовано суттєве зниження браку зливків за рахунок зменшення кількості тріщин, плівок та інших дефектів. Запропонована методика може бути використана для оптимізації режимів розливання інших марок сталі з підвищеним умістом хрому. Отримані результати мають практичну цінність для вдосконалення технології розливання сталі та підвищення виходу придатного металу.