Виды исходного материала

Металл в кузнечно-штамповочные цехи поступает в виде слитков, прессованных или катаных прутков, полос, профилей. Из слитков изготовляют крупные поковки. Для большинства же поковок из всех рассматриваемых сплавов исходным материалом служат заготовки, нарезанные из прессованных или прокатанных прутков, полос и других профилей.

Слитки.

Слитки большинства металлов и сплавов, отливаемые в изложницы, обычно имеют зональное строение: периферийная зона состоит из столбчатых кристаллитов, внутренняя — из равноосных. Кроме того, у поверхности слитка наблюдается тонкий слой с мелкозернистой структурой, который не оказывает существенного влияния на свойства слитка.

Столбчатые кристаллиты в процессе кристаллизации растут от периферии в глубь слитка, перпендикулярно стенкам изложницы, т. е. в направлении, обратном направлению отвода тепла.

Обычно, когда столбчатая зона достигает некоторой толщины и направленность отвода тепла нарушается, а охлаждение замедляется, во внутренней жидкой зоне слитка зарождаются центры кристаллизации, обусловливающие образование равноосных кристаллитов. Образованию в ней центров кристаллизации способствуют также опускание в жидкий металл кристаллов, образовавшихся на открытой поверхности металла, залитого в изложницу, наличие кристаллических зародышей на охлаждаемой поверхности струи заливаемого жидкого металла, переохлаждение жидкой осевой зоны слитка, наличие взвешенных твёрдых частиц примесей и др.

Равноосные кристаллиты, образовавшиеся о внутренней зоне слитка, в свою очередь препятствуют образованию столбчатой структуры по всему сечению. В результате слиток получает зональное строение.

В зависимости от обеспечения тех или иных условий кристаллизации в слитке одна из зон может получить преимущественное развитие. Так, например,   при быстром охлаждении металла в изложнице столбчатая структура может распространиться по всему сечению. Протяженность зоны равноосной структуры можно увеличить, применяя замедленное охлаждение изложницы, а также путем снижения температуры расплава и перемешиванием металла, залитого в изложницу.

При получении слитков способом непрерывного литья зональная структура слитка также встречается довольно часто. Однако при непрерывном литье можно по всему сечению слитка получить практически однотипную структуру.

При ковке слитков малопластичных сплавов с преобладающим столбчатым строением легко возникают трещины, располагающиеся по границам кристаллитов, а также в плоскостях слабины. Развитию их способствует наличие примесей и окислов на границах кристаллитов. Металл с равноосной мелкозернистой структурой имеет меньшую чувствительность к образованию трещин.

Равноосная структура, в свою очередь, отличается крупным недостатком, заключающимся в междендритных пустотах и пористости.

3 Октябрь 2012 Опубликовано в Мастер-класс

Комментирование закрыто.