» » Желательность того или иного вида структуры слитков
04.02.2017

В большинстве случаев слитки подвергаются пластической обработке в нагретом состоянии. Обработка будет идти без затруднений,, если соблюдены следующие условия:
1) слиток находится полностью в твердом состоянии;
2) сплав при температуре обработки обладает достаточной пластичностью;
3) слиток не имеет значительного количества газовых пузырей и других неметаллических включений;
4) слиток свободен от усадочных пор, раковин и трещин;
5) присутствующая в слитке хрупкая фаза достаточно мелко раздроблена, и абсолютное ее количество не слишком велико.
В случае однофазного сплава крупнокристаллические образцы, в которых нет пор или посторонних включений, обладают обычно большей пластичностью по сравнению с образцами мелкокристаллическими.
В сплавах двух- или многофазных крупнокристаллическая пластичная фаза не является препятствием для пластической деформации. Наоборот, если хрупкая фаза кристаллизуется в виде крупных включений, то слиток будет обладать низкой пластичностью.
Крупнокристаллическая структура пластичной основы сплавов в слитке не отражается заметным образом на структуре конечного продукта после механической и термической обработки, и из крупнокристаллического слитка соответствующим подбором условий обработки можно получить мелкокристаллический полуфабрикат. С другой стороны, и из мелкокристаллического слитка при неподходящих условиях обработки получаются крупнокристаллические изделия.
Крупнокристаллические включения хрупких фаз как в виде составляющих, выделяющихся при кристаллизации вначале, так и в виде компонентов эвтектики, когда они при сравнительно малых скоростях затвердевания коалесцируют и располагаются в виде крупных прослоек между дендритами или их ветвями, прежде всего понижают пластичность слитка. В этом случае при деформации и в нагретом состоянии и при низкой температуре легко происходит разрушение по хрупким включениям. Структура и свойства конечного продукта также будут зависеть от первичной структуры слитка, так как при пластической обработке хрупкие фазы, не растворяющиеся в пластичной основе, с трудом дробятся и остаются в виде сравнительно крупных включений, имеющих строчечное расположение; при этом более высокие свойства могут быть получены, если в слитке хрупкие фазы присутствовали в возможно более измельченном виде.
Даже в слитках однофазных сплавов при замедленной кристаллизации и недостаточной направленности затвердевания крупнозернистая структура способствует получению большего количества газовых и усадочных пор, а они, в свою очередь, способствуют понижению пластичности слитка, в особенности на первых проходах при деформации.
Таким образом, для однофазных сплавов следует стремиться к получению мелкокристаллических слитков, если нет уверенности, что путем направленного охлаждения удастся получить вполне плотный слиток без газовых и усадочных пор.
Cлитки сплавов, содержащих в структуре хрупкие фазы, не переходящие в раствор полностью при нагреве, необходимо получать такими, чтобы эти хрупкие составляющие были по возможности мелко раздроблены. В этом случае пластичная основа при отсутствии в ней пористости может быть и крупнокристаллической. Такая структура получается при интенсивном и строго направленном охлаждении, которое, с одной стороны, помогает получению плотного слитка, а с другой, — способствует измельчению кристаллов хрупких фаз, образующих эвтектику.
Наилучшим образом это достигается при применении непрерывного или полунепрерывного литья с непосредственным охлаждением водой при использовании изложницы малой высоты.