напряжений в стали, величина
которых превышает предел прочности. Поперечные трещины усадочного
происхождения имеют извилистую форму, они часто образуют кольца вокруг
слитка. Трещины от остаточных напряжений направлены от головной к
донной части слитка (с незначительным разветвлением). Они возникают
вследствие быстро протекающих фазовых превращений в стали при резком
охлаждении. Узор в виде сетки трещин на поверхность слитка переходит от
внутренней поверхности изношенных изложниц, с которой соприкасается
слиток. В центральной части слитка встречаются осевые межкристал-литные
трещины, расходящиеся веерообразно — так называемые, паучки. Такой
дефект снижает пластичность и вязкость стали. В процессе горячей
деформации межкристаллитные трещины завариваются.
На поверхности слитка могут быть
плены и наплывы, которые связаны с окислением металла. Они носят как
локальный, так и общий характер. Раковины на поверхности слитка появляются
при попадании на изложницу стальных брызг, которые не полностью
срастаются со слитком.
Следует выделить группу дефектов
слитка, связанных с неметаллическими включениями (оксидные плены,
различные корочки, трещины, расслоения, микропористость и
др.).
§ 3. Дефекты слитка, образующиеся
при нагреве перед горячей деформацией ,
Перед горячей деформацией
(прокаткой, ковкой) слитки нагревают до заданной температуры в специальных
печах и нагревательных колодцах. Температура нагрева (1200—1300 °С)
зависит от состава стали, время выдержки определяется массой слитка.
Слитки из сталеплавильных цехов подаются в прокатные цеха при
достаточно высокой температуре. Для выравнивания температуры по
объему слитка производится посадка их в колодцы — это «горячий
посад». При «холодном посаде» слитки со склада загружают в колодцы
холодными. Следует контролировать равномерность нагрева, так как прокатка
неравномерно прогретого слитка или заготовки может привести к браку
или аварии на прокатном стане.
Большое значение имеет
обеспечение оптимальных условий нагрева (температура нагрева, время
нагрева и выдержки, состав атмосферы в печи), поскольку отклонение от них
приводит к возникновению дефектов структуры стали (рис.
3.12).
При высоких температурах
возможно поверхностное окисление стали, когда образуется слой
окалины (рис. 3.12, а). Потери металла на окалину могут достигать
3—4 % от массы слитка. Сталь окисляется путем реактивной диффузии.
Образуется три слоя оксидов железа, расположенных последовательно: сталь —
РеО—Ре304—Ре203. Слои окалины
имеют такие температуры плавления, °С: РеО (вюстит) — 1377;
Ре304 (магнетит) — 1527; Ре203
(гематит) — 1565. Наличие в стали кремния и марганца, которые растворяются
в окалине, способствует понижению температуры плавления оксидов
железа до 1300—1250 °С, что соответствует температурам нагрева стали для
де-
