ВЛИЯНИЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ
Установление наличия (или отсутствия) элементов структуры жидкой стали или микронеравновесности расплавленного металла для технолога важно еще и потому, что в этом случае возможное внешнее воздействие способно влиять на эту неравновесность. К числу таких внешних воздействий могут быть отнесены: перемешивание жидкого металла (продувка газами, вакуумно-пульсационное воздействие, электромагнитное перемешивание и т. п.), воздействие на металл ультразвуком, раздробление на мельчайшие капли и т. д. Наиболее распространенным из перечисленных способов является перемешивание жидкой стали инертным газом (обычно аргоном).
Можно предположить, что длительное перемешивание должно способствовать не только выравниванию состава и температуры, но и достижению микроравновесного состояния расплавленной стали. Не исключено, что приближение к равновесию микроскопических состояний расплава, т. е. повышение однородности его структуры ближнего порядка, вызовет изменение физических структурно-чувствительных свойств и улучшит качественные характеристики рафинированного таким образом металла.
Например, экспериментальные данные показывают, что продувка стали (особенно легированной) в ковше аргоном изменяет такие ее структурно-чувствительные свойства, как плотность (рис. 10.4), кинематическая вязкость (и энергия активации вязкого течения),
Рис. 10.4.Зависимость плотности стали 40Х
(испытания при комнатной температуре) от
расхода аргона при продувке (VAr)
поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение образцов легированной стали, отобранных по ходу продувки металла аргоном в ковше, возрастает. Можно предположить, что уменьшение степени микронеоднородности расплава в результате интенсивного перемешивания при вне-печной обработке вызывает увеличение энергии взаимодействия его структурных единиц, что, в свою очередь, приводит к повышению поверхностного натяжения. Однако необходимы дальнейшие исследования для получения объективной характеристики явления. Пока отсутствует объективный практический критерий оценки степени перемешивания (часто ограничиваются внешней картиной перемешивания при моделировании или отбором проб на химический анализ и измерением температуры в нескольких точках конкретной емкости с металлом). В то же время получивший распространение термин «гомогенизация» расплава объединяет комплекс процессов, в том числе выравнивание химического состава и температуры, достижение равномерного распределения данного состава включений и газов в каждой единице объема металла, а в необходимых случаях рафинирование в процессе перемешивания металла от ряда определенных включений; к числу подобных явлений относится и ликвидация в процессе перемешивания микронеоднородности расплава.
Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 1659;