Радиоизотопные исследования процессов затвердевания стальных слитков

До появления метода радиоактивных индикаторов скорость кристаллизации слитка изучали разными методами, например, выливанием металла из жидкой сердцевины, с помощью термопар, установленных в различных точках слитка. Эти методы трудоемки и не всегда дают точные результаты.

Методика радиоизотопного исследования заключается в следующем. Через некоторое время после заполнения изложницы сталью в нее вводят на стальном прутке ампулы с радиоактивным изотопом. Радиоизотоп сравнительно быстро распространяется в объеме жидкого металла, но наружная корка слитка затвердевает без изотопа. Через 5 - 15 мин после ввода первой ампулы в слиток вводят вторую ампулу с индикатором и т. д. В результате в слитке образуется несколько зон с различной концентрацией изотопа. Из слитка вырезают плиты, которые помещают на рентгеновскую пленку для радиографии. По толщине кopки металла на радиограмме, затвердевшей за время от начала кристаллизации до момента ввода очередной дозы изотопа в слиток, можно определить закономерности затвердевания слитка.

Фотография авторадиограммы среднего поперечного темплета от листового слитка ЛП – 20 приведена на рис 8.3.

Исследование процесса затвердевания крупных листовых слитков методом авторадиографии показали, что процесс горизонтального затвердевания происходит по закону квадратного корня с примерно одинаковым коэффициентом затвердевания (21-26) м . В то же время процесс вертикального затвердевания существенно зависит от массы слитка и определяет продолжительность его затвердевания.

Методом радиоиндикаторов изучали конвективное движение металла в слитках, в том числе непрерывных.

С помощью радиоактивных изотопов определили, какие материалы являются источниками неметаллических включений стали; нашли количество огнеупорного материала, переходящего в металл; выяснили распределение включений по различным зонам слитков, отлитых сифонным способом.

Дата добавления: 2014-11-18