30.01.2015

До недавнего времени справедливо считался достоверным тот факт, что литой металл существенно уступает деформированному по плотности, однородности строения и свойствам. В работе показано, что свойствами деформированного металла обладает литой металл, получаемый в результате рафинирующего электрошлакового переплава исходной заготовки. Своими исключительными свойствами электрошлаковый металл прежде всего обязан рафинирующему действию многокомпонентных синтетических шпаков и благоприятным условиям постепенного направления и кристаллизации слитка.
Известно, что при электрошпаковом переплаве химический состав стали практически не изменяется, но значительно повышаются ее пластичность и вязкость. Структура слитка улучшается, увеличивается плотность металла, обеспечивается стабильность его механических и физических свойств. При электрошпаковом литье жидкий металл с оплавляемого конца электрода, погруженного постоянно в шлаковую ванну, транспортируется, не соприкасаясь с воздухом, в литейную форму. Для обеспечения требуемых свойств отливки, которая в отличие от слитка электрошлакового переплава не подвергается горячей деформации, необходимо в течение процесса управлять характером плавления электродов, формообразованием, химическим составом отливки, ее структурой.
Формообразование и структура электрошпаковой отливки в большой степени зависят от характера плавления расходуемых электродов и условий кристаллизации переплавленного металла в охлаждаемой форме.
При электрошпаковом литье снижается общее количество неметаллических включений в стали, крупные включения измельчаются и мелкодисперсные включения более равномерно распределяются в металлической матрице, что способствует созданию более однородного напряженного состояния в литом металле. Другими словами, металл становится как бы внутренне упрочненным. По своим механическим свойствам, согласно исследованиям Б.И. Медовара, Г.А. Бойко и др., полученный литой металл не уступает деформированному. Методы управления структурой электрошлаковых отливок включают: регулирование глубины металлической ванны посредством введения в нее водоохлаждаемых холодильников, применения бестоковых электродов, наклонов литейной формы с цепью получения радиально-осевой или осевой структуры; измельчение первичного зерна путем введения кусковых присадочных материалов.