Процеси формування структури у великих сталевих зливках
Processy litʹâ, 2021, Tom 144, №2, p.3-11
DOI:
https://doi.org/10.15407/plit2021.02.003Ключові слова:
сталевий зливок, кристалізація, структура, конвекція, тепло- та масообмінАнотація
Надійшла 07.05.2021
УДК 669.14:620.18
Представлено результати фізичного моделювання процесів, які мають місце у великих сталевих зливках при їх твердінні. Вивчено закономірності розподілу конвективних потоків і температурних полів у зливку. Встановлено залежності величин теплових потоків до виливниці (форми), швидкостей кристалізації і переміщення двофазної зони від інтенсивності конвективних потоків у зливку. Показано, що конвективний рух розплаву впливає на рівномірність товщини закристалізованого шару сталі по висоті зливків. При незначному зниженні температури перегріву розплаву товщина шару, який твердне на поверхні зливку, збільшується в 2,4 рази. При усуненні конвективного переміщення розплаву у зливку товщина шару, який твердне, а також коефіцієнт і швидкість кристалізації сплаву однакові по всій висоті. Градієнт температур у металі при цьому змінюється тільки в напрямку від бічних поверхонь до центру зливка. Визначено, що конвекція у зливку є основною причиною утворення в донній його частині зони розплаву з підвищеною в›язкістю, в якій формується конус осадження неметалічних включень. При конвективному переміщенні рідкого металу підвищується також інтенсивність процесів теплообміну в зливках за рахунок зростання швидкості кристалізації і структурних перетворень в них. Для різних умов охолодження визначено параметри процесу твердіння дослідних сплавів та впливу конвекції розплаву в зливках на формування їх структур.
Посилання
Efimov V. A. (1976). Casting and crystallization of steel. Moscow: Metallurgy, 552 p. [in Russsian].
Efimov V. A., Eldarkhanov A. S. (2004). Technologies of modern metallurgy. Moscow: New technologies, 784 p. [in Russsian].
Khvorinov N. I. (1958). Crystallization and heterogeneity of steel. Moscow: Mashgiz, 392 p. [in Russsian].
Gulyaev B. B. (1958). Solidification and heterogeneity of steel. Moscow: Metallurg-izdat, 228 p. [in Russsian].
Nuradinov A. S., Prygunova A. G., Sheigam V. Y. et al. (2020). Physical control methods for the formation of the structure of metals. Metal and casting of Ukraine. No. 2, pp. 64–71. [in Russsian].
Gukhman A. A. (1974). Application of the theory of similarity to the study of heat and mass transfer processes. Moscow: Higher School, 328 p. [in Russsian].
Skrebtsov A. M., Kladiti A. T. (2000). Blurring by melt flows of a solid surface made of the same material. Casting processes. No. 3, pp. 37–43.
Nuradinov A. S. (1998). Investigation of the influence of thermophysical and dynamic effects on crystallization and structure formation of cast billets. Dissertation of the candidate of technical sciences. Kiev, 188 p. [in Russsian].
Itayama S., Tozawa H. and Sorimachi K. (1994). Control of early, solidification of strand cast slabs by horizontal mold oscillation synchronized with vertical mold oscillation. Steelmaking conference proceedings. Pp. 366–368. [in English].
Veinik A. I. (1968). Thermodynamics of a casting mold. Moscow: Mechanical engineering, 338 p. [in Russsian].
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 А. В. Нарівський, А. С. Нурадінов, В. П. Школяренко, Г. О. Антонов, І. А. Нурадінов
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
