Вплив швидкості охолодження та перегріву вище лінії ліквідусу на формування структурних складових

Анотація

Виконано порівняльний аналіз процесу утворення литої структури вуглецевої сталі після завершення її кристалізації при виготовленні безперервнолитої заготовки (БЛЗ) діаметром 450 мм та розливанні в клиноподібні ливарні форми після перегріву сталі на 50 °С та 150 °С вище лінії ліквідусу.
Мікроструктура кіркової зони БЛЗ сталі, швидкість охолодження якої була максимальна, та складала 10⁶ °С/хв складається з дендритів, які мають гілки першого та другого порядку, що свідчить про їх утворення з розплаву. При травленні поверхні зразків розчином азотної кислоти мікроструктура кіркової зони була представлена феритом, перлітом з окремими ділянками мартенситу. На відстані 0,5 радіусу злитка та в центральній частині зразків спостерігали утворення фериту, перліту та  ділянок бейніту, а в центральній частині злитку спостерігали окремі ділянки бейніту та перліту.
При подальшому охолодженні сталей нижче температури Ar₃ відбувається утворення надлишкового фериту по границям аустенітних зерен.
Перегрів сталей на  50 °С та 150 °С вище лінії ліквідусу сприяє утворенню більш однорідної структури  порівняно з БЛЗ сталі. Неметалеві включення, що утворюються в сталі, не перевищували 1 бал за ДСТУ  4967:2015 та не були центрами кристалізації – їх спостерігали в зернах перліту. Відбувається утворення окремих включень фаз, що розташовані в зерні перліту. Збільшення температури перегріву призводить до утворення дрібнодисперсних включень та утворенню більш однорідної структури. Після перегріву на 50 °С  в середній частині клину (швидкість охолодження 10²-10³ °С/хв) не спостерігали утворення фериту. При всіх температурах перегріву перліт мав високу дисперсність, але збільшення температури перегріву вище лінії ліквідусу збільшує дисперсність, як окремих включень, так і перліту.