ТЕРМОВРЕМЕННАЯ ОБРАБОТКА
В общем случае можно считать, что после расплавления металл находится в неравновесном состоянии. На скорость перехода расплава в состояние, которое можно называть равновесным, влияют температура, интенсивность и продолжительность перемешивания (при продувке газами, вакуу-мировании, обработке ультразвуком, воздействии электромагнитным полем и т. п.). Нагрев стали до высоких (1700-1800 ºС и более) температур приводит к быстрому достижению равновесного состояния и стабилизации свойств расплава. При относительно низкой температуре скорость перехода в равновесное состояние мала, и для стабилизации свойств расплава требуются большие выдержки. На выдержке расплава при высоких температурах основана так называемая термовременная обработка.
Остановимся на этом более подробно. Изучение свойств расплавленных образцов стали показывает, что интенсивность и степень завершенности структурных изменений в расплаве зависят не только от температуры нагрева, но и от продолжительности выдержки при этой температуре. Для полного протекания всех процессов в расплаве требуется определенное сочетание температуры нагрева и длительности выдержки. Обычно чем ниже температура нагрева, тем большая выдержка ей соответствует.
Уточненный таким образом тем-пературно-временной режим уральские ученые-металлурги Б. А. Баум, Г. В. Тягунов, Г. А. Хасин и др; назвали программной термовременной обработкой (ПТВО). Режим ПТВО включает комплекс мероприятий и основан на детальном анализе температурных зависимостей структурно-чувствительных свойств расплавленной стали и выявлении характерных температурдля данной стали (в том числе tкр — критической температуры, нагрев выше которой приводит к появлению гистерезиса вязкости), а также анализе влияния длительности выдержки расплава при разных температурах1.
Обширные исследования, проведенные на Златоустовском и других металлургических заводах, показали, что использование этих теоретических представлений для организации технологии производства ряда легированных марок стали дает хорошие результаты, приводя к улучшению механических свойств, снижению брака и т. п.
В то же время отмечается, что сущность и причины немонотонного характера изменения свойств жидких сталей в зависимости от температуры до конца не ясны. Экспериментальные данные показывают, что температура аномального изменения свойств tан и критическая температура tкр (иногда они совпадают, а иногда очень сильно различаются) зависят не только от состава данной стали, но и от предыстории образца.
Возможной причиной влияния «предыстории» (например, условий выплавки) на свойства выплавленной стали может быть присутствие в металле дисперсной фазы (например, включений тугоплавких оксидов). Эти включения могут попасть в металлическую ванну из шихты, при использовании ферросплавов и других добавочных материалов. Настоящий период характеризуется непрерывным возрастанием доли в шихте высоколегированных сталей и сплавов все более сложного состава. Отходы этих сталей или изделий из них попадают в виде шихты в сталеплавильные агрегаты. Присутствие мельчайших частичек в металлошихте не контролируется, но может заметно влиять на свойства как жидкого, так и твердого металла. Кроме упомянутых трех причин возможны и другие, еще не установленные при чины влияния состава исходных материалов на качество выплавляемой стали.
1 Более подробно с этой теорией можно ознакомиться в книгах «Жидкая сталь» (Б. А. Баум, Г. В. Тягунов, Г. А. Хасин и др. — М.: Металлургия, 1984. — 206 с.); «Строение и свойства металлических расплавов» (Г. Н. Еланский. — М.: Металлургия, 1991.— 160с.).
Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 1832;