30.01.2015

Авторы работы исследовали химическую и структурную неоднородность крупных поковок роторных сталей 25ХНЗМФА и 35ХНЭМФА. Исследованные стали выплавляли в кислых мартеновских печах кремневосстановительным процессом и разливали в вакууме в слитках массой 145-150 т. Термическая обработка крупных поковок состояла из отжига и закалки с последующим высоким отпуском. Микрорентгеноспектральный анализ проводили на микроанализаторе "Камека".
Обычный химический анализ показал, что содержание углерода в поковке повышается от поверхности к центру, а концентрация остальных легирующих элементов не изменяется. Однако при исследовании содержания никеля, хрома, молибдена и ванадия микрорентгеноспек-тральным методом обнаружили повышенную концентрацию этих элементов в осевой части поковки. В меньшей степени ликвирует никель, сильнее — карбидообразующие элементы (хром, молибден, ванадий). В стали 35ХНЭМФА ликвация всех элементов выше, чем в стали 25ХНЗМФА. Исследование микротвердости, характеризующей концентрацию углерода в твердом растворе, подтвердило данные микрорентгеноспектрального анализа. Изменение концентрации никеля, хрома, молибдена, ванадия в каждой отдельной зоне поковки свидетельствует о сохранении дендритной микронеоднородности, возникшей при кристаллизации слитка.
Механические свойства по сечению поковок из сталей 25ХН3МФА и 35ХН3МФА снижаются к центру поковки. В поковке из стали 35ХН3МФА с большей неоднородностью наблюдались наиболее резкие падения пластичности и ударной вязкости к центру поковки (рис. 81).
Мартеновский процесс

Исследование микроструктуры подтверждает наличие структурной неоднородности по сечению поковок. Отмеченную химическую и возникающую при термической обработке структурную микронеоднородность по сечению крупных поковок необходимо учитывать при назначении температуры изотермической выдержки с целью уменьшения флокеночувствительности стали.
К.И. Багрянцев с соавторами разработали ряд технологических мероприятий по улучшению однородности мартеновской стали, разливаемой на MHЛ3. В частности, с целью повышения однородности металла при предварительном раскислении его в печи используют ферросплавы размером кусков 100 - 150 мм. При легировании и раскислении стали в ковше начинают вводить ферросплавы при наполнении 1/5 высоты ковша. Если все ферросплавы присаживаются в ковш, то температура выпускаемого из печи металла повышается на 15 -20°С.