Строение и дефекты слитка кипящей стали

Кипящая сталь раскислена в печи неполностью. Ее раскисление продолжается и в изложнице при затвердевании слитка, благодаря взаимодействию FeO и углерода, задержащихся в Ме. Образующийся при реакции FeO + C = Fe + CO оксид углерода выделяется из стали, способствуя удалению водорода и азота. Газы выделяются в виде пузырьков, вызывая ее «кипение». Кипящая сталь практически не содержит неМе включений – продуктов раскисления, поэтому обладает хорошей пластичностью.

А – наружняя корка без пузырей, П – зона сотовых пузырей, Б – кристаллы, В – зона неориентированных кристаллов, С – промежуточная плотная зона, К – зона вторичных круглых пузырей. Д – средняя зона с отдельными пузырями.

В слитках кипящей стали не образуется усадочная раковина: усадка стали рассредоточена по полостям газовых пузырей, возникающих при кипении стали в изложнице. При прокатке слитка газовые пузыри завариваются. Кипение стали влияет на зональную ликвацию в слитках, которая развита в них больше, чем в слитках спокойной стали. Углерод, сера и фосфор потоком Ме выносятся в верхнюю часть слитка, от чего свойства стали в этой части слитка ухудшаются. Поэтому при прокатке отрезают только верхнюю часть слитка, так как в донной ликвация мала. Для уменьшения ликвации кипение после заполнения изложницы прекращают, накрывая слиток Ме крышкой (механическое закупоривание), либо раскисляют Ме алюминием в верхней части слитка (химическое закупоривание).

Газовая ликвация - характерный дефект слитка кипящей стали, представ­ляющий собой участки структурной и химической неоднородности в виде стреловидной ликвации - каналов в зоне наружной корочки и сегрегационных пятен у внутренних концов сотовых пузырей. Участки газовой ликвации в пузырях загрязнены неметаллическими включениями (сульфидами и оксисульфидами). Вскип, вскиповая раковина - оксидные складки или раковины, образующи­еся при кипении сплава. Различают скипы со стороны формы, стержня и от холо­дильника Газовые пузыри или раковины - в литом металле представ­ляют собой полости (округлые, овальные или продолговатые) с чистой и гладкой, иногда окисленной поверхностью. По расположению в слитках пузыри могут быть внутренние и подкорковые. Внутренние пузыри расположены в средней по высоте и сечению зоне. Подкорковые пузыри расположены у поверх­ности слитков и представляют собой тонкие извилистые каналы, часто выходящие на поверхность. Горячая деформация приводит к завариванию пузырей в том случае, если стенки их не содержат стойких оксидов или силикатов, а содержат только оксиды железа и марганца.