Горячие трещины

Горячие трещины по расположению в металле могут быть продольными и поперечными. Продольные трещины начинаются от головной или донной части слитка и распространяются на поверхности слитка параллельно его оси. Поперечные трещины распространяются поперек оси слитка.

Горячие трещины часто имеют клиновидно-извилистую форму (более широкую у поверхности и сужающуюся по глубине слитка, с окисленной поверхностью). Ширина раскрытия трещин у поверхности может достигать нескольких миллиметров, глубина – нескольких десятков миллиметров.

Поперечные трещины чаще всего располагаются в подприбыльной или донной частях слитка. Продольные трещины располагаются произвольно по высоте слитка, иногда могут быть прерывистыми. Продольные трещины обычно выявляются на поверхности слитка лишь после обдирки поверхности.

Поверхность излома горячих трещин сильно окислена и имеет, как правило, дендритное строение. На поперечных макрошлифах трещины имеют прерывистый ступенчатый вид и располагаются в междендритных участках. Они состоят обычно из нескольких прерывистых, ступенчато расположенных разрывов по высоте слитка, разделенных металлическими перемычками. При травлении на концах ступенек и по траектории трещин наблюдается ликвация легкоплавких компонентов. В сталях вокруг трещин наблюдается узкая обезуглероженная зона, обогащенная легкоплавкими компонентами.

К образованию горячих (кристаллизационных) трещин приводят растягивающие напряжения, возникающие вследствие перепада температур между наружными и внутренними слоями металла при охлаждении расплава. При этом большое значение имеют физико-химические и теплофизические свойства металла.

Возникновению горячих трещин способствуют:

- повышенная газонасыщенность и загрязненность металла неметаллическими включениями;

- повышенная скорость разливки металла (увеличивается возможность образования тонкой и неравномерной по толщине корки слитка);

- пониженная теплопроводность металла (чем ниже теплопроводность, тем больше возрастают перепады температур и разница в напряжениях между наружным и внутренним слоями слитка);

- склонность к большой линейной усадке (чем она больше, тем более высокие напряжения возникают в наружных слоях слитка);

- небольшая толщина или разнотолщинность подкоркового слоя, образующегося на поверхности слитка (чем меньше толщина и больше разнотолщинность, тем меньше прочность наружных слоев слитка);

-для сталей - повышенные содержания серы и фосфора (свыше 0,035 %), увеличивающих ликвацию при кристаллизации.

Для предупреждения образования горячих трещин необходимы:

- соблюдение температурно-временных параметров заливки изложницы или формы;

- соблюдение технологии выплавки и разливки металла, в том числе:

- снижение загрязненности металла неметаллическими и интерметаллидными включениями;

- повышение температуры расплава;

- снижение скорости разливки металла;

- разливка металла под слоем жидкого шлака (для сталей); - подогрев холодных изложниц; - эффективная работа прибылей.

Дата добавления: 2013-12-12