Введение
Глава 1. Особенности кристаллизации и строеьжя крупныхкузнечных слитков 9
1.1 Теории процесса затвердевания стального слитка 9
1.2 Современные концепции механизма кристаллизации стальных слитков 16
1.3 Роль геометрических параметров в. формировании структуры слитков 23
1.4 Дефекты стального слитка 26
1.4.1 Дефекты усадочного происхождения 27
1.4.2 Дефекты ликвационного характера 31
1.4.2.1 Механизм возникновения зональной ликвации 31
1.4.2.2 Внеосевая ликвация 36
1.4.3 Неметаллические включения в нижней части слитка 3 8
Заключение по главе 1 43
Глава 2. Объекты-и методика исследований 45
2.1 Сведения о материале исследования 45
2.2 Методика исследования структурной неоднородности 52
2.3 Методика исследования химической неоднородности 55
2.4 Разработка математической модели кристаллизации слитка 57
2.5 Методика работы с комплексом Crystal 58
2.6 Методика исследования металла промышленных валов 61
2.6.1 Методика определения плотности 63
2.6.2 Методика приготовления микрошлифов 63
2.6.3 Методика определения природы и размера включений 64
2.6.4 Методика исследования микроструктуры 65
2.7 Методика определения краевого угла смачивания 65
Глава 3. Исследование структурной неоднородности стальных слитков . 67
3.1 Исследование кристаллического строения стального слитка 67
3.2 Влияние геометрических параметров литейной оснастки на развитие кристаллической неоднородности нижней половины слитка 74
3.3 Исследование химической неоднородности нижней половины стального слитка 78
3.4 Особенности строения донной части кузнечных слитков массой более 20 т 84
3.5 Исследование кристаллического строения конуса осаждения 90
3.6 Исследование единичных крупных кристаллов в конусе осаждения 98
3.7 Исследование объемов металла, прилегающих к конусу осаждения 102
Заключение по главе 3 107
Глава 4. Моделирование кристаллизации слитков с различными геометрическими и технологическими параметрами 108
4.1 Начальные условия для моделирования. Их влияние на процесс кристаллизации и образование дефектов в слитке 108
4.2 Описание объектов исследования 108
4.3 Слитки сразличной температурой разливки 110
4.4 Слитки разных марок сталей 113
4.5 Слитки с различным объемом прибыли 115
4.5 Слитки с разным отношением высоты к диаметру (H/D) 118
4.7 Слитки с разной конусностью 121
4.7.1 Уширенные к верху прибыльные слитки 121
4.7.2 Уширенные к верху бесприбыльные слитки 123
4.7.3 Уширенные к низу прибыльные слитки 126
4.8 Слитки с различной массовой долей вводимых инокуляторов 128
4.9 Слитки разного развеса 131
4.10 Продвижение фронта кристаллизации во времени 133
Заключение по главе 4 137
Глава 5. Исследование природы дефектов нижней части слитка, наследуемых поковкой 13 9
5.1 Состояние производства промышленных слитков и поковок 139
5.2 Исследование дефектов в заготовках 143
5.3 Разработка технологических мероприятий по сокращению дефектов нижней части кузнечных слитков 149
5.4 Отливка промышленных слитков и результаты контроля изделий 155
Заключение по главе 5 158
Выводы 159
Приложение 161
Список используемой литературы 164
