Загрузка...Какую сталь называют кипящей
Виды стали по степени раскисления
Ранее мы рассматривали структуру стали (система железо-углерод), деформацию и разрушение металлов, влияние на ее свойства различных примесей и т.д.
В данной публикации будем рассматривать виды стали по степени раскисления.
Общая информация
Итак, сталь это сплав Fe + C, ( С – не более 2%)+ другие элементы. Сталь подразделяют на углеродистую и легированную учитывая хим.состав, и исходя из применения на-конструкционные и инструментальные. Изготавливают и специальные стали со специфическими характеристиками для использования в агрессивных средах, к таким сталям относят жаро-, коррозионно-, кислото-стойкую стали.
Качество стали определяется по способу производства и количеству плохих примесей и подразделяются на рядовые, качественные, повышенного и высокого качества.
Химический состав сталей обыкновенного качества
Существует типизация по характеру застывания в изложнице и геометрической форме слитка (форма изложницы). Выделяют спокойную, полуспокойную и кипящую.
Углеродистая сталь
Углеродистая сталь выплавляется без добавления каких-либо легирующих элементов и бывает обычной и качественной.
Стали обычного качества принято делить на следующие группы:
- группа А — обеспечивается по механическим свойствам. Изделия из сталей этой группы применяются для последующей сварки, ковки и т.д. Причем, заявляемые мех. свойства могут изменяться. (Ст3, Ст5кп.).
- группа Б – сталь обеспечивается по хим. составу. Применяется для изготовления деталей, при обработке которых, могут изменяться механические характеристики определяемые составом.
Сталь из группы Б подразделяется на 2 категории:
- 1я- установлено содержание С, Si, Mn; ограничено содержание: S, P, N, As,
- 2я — дополнительно ограничено количесво Cr, Ni, Cu.
- группа В — обеспечивается по механическим характеристикам и содержанию химических элементов. Применяется при производстве свариваемых деталей.
Подразделяется на шесть категорий.
Обозначается группа В следующим образом: марка стали, степень раскисления, номер категории. Имеют одинаковый состав со сталью 2 категории группы Б.
Маркировка стали
Рассматривая, на примере, маркировку стали Ст5пс (конструкционная углеродистая сталь обычного качества).
- эта сталь относится к группе А, (поскольку категория указывается перед буквами Ст (ВСт1, ВСт2), а не указывается только группа А).
- цифра 5 — определяет условный номер марки исходя из хим. состава и мех.свойств.
- пс- степень раскисления.
Если после цифры определяющей марку стали стоит буква Г- значит сталь содержит повешенное количество марганца.(Ст25Г2С)
Степени раскисления стали
Существует 3 степени раскисления стали.
Процесс раскисления позволяет восстановить окись железа и связать растворенный кислород, уменьшив, таким образом, его вредное влияние.
Кипящая сталь
Кипящая сталь является не полностью раскисленой. Во время разливки в изложницы она кипит из-за обильного выделения газа, поэтому она является наиболее загрязнена газами и неоднородной. Т.е механические свойства по слитку могут отличаться, поскольку распределение химических элементов по слитку не равномерно. В головной части слитка находится наибольшее количество углерода и различных плохих примесей (таких , как сера или фосфор), из-за чего требуется удаление части слитка ( 5% от общей массы).
Скопление серы в определенных участках может послужить причиной появления кристаллизационной трещины по шву. На этих участках сталь менее устойчива к старению и является наиболее хрупкой в минусовые температуры. Содержание кремния в кипящей стали не превышает 0,07%.
Итак, о кипящей стали можно сказать, что она довольно хрупкая, имеет плохие показатели свариваемости и наиболее подвержена коррозии. Поэтому, с целью повышения характеристик стали её раскисляют кремнием (0,12-0,3%), алюминием (до 0,1%) или марганцем, (возможно раскисление и прочими химическими элементами динамично вступающими в реакцию с кислородом). Кипящая сталь — довольно хрупкая, имеет плохие показатели свариваемости и наиболее подвержена коррозии.
Процесс раскисления позволяет восстановить окись железа и связать растворенный кислород, уменьшить его вредное влияние, поддерживая при этом долгое время высокую температуру стали, что способствует максимальному газо и шлакоудалению, а так же, получению микрозернистой структуры, благодаря образованию участков кристаллизации. За счет образование этих очагов происходит улучшение качества стали.
Ликвацией называется образование неоднородной химической структуры стали, возникающая в момент кристаллизации. Различаю две разновидности ликвации: внутрикристаллическую и дендритную. Впервые данное явление обнаружено русскими металлургами Н. В. Калакуцким и А. С. Лавровым в 1866 году.
Спокойная сталь
Полученная в результате раскисления сталь называется спокойной. Содержание кремния в спокойной стали не менее 0,12%, а наличие неметаллических включений и шлаков минимально.
Слитки спокойных сталей имеют плотную однородную структуру, а соответственно и улучшенные показатели по механическим свойствам.
Спокойная сталь отлично подходит для сваривания, а также обладает лучшей сопротивляемостью к ударным нагрузкам. Является более однородной.
Она подходит для возведении опорных металлоконструкции (благодаря ее стойкости к хрупкому разрушению), которые подвергаются сильным нагрузкам.
Спокойная сталь отлично подходит для сваривания, а также имеет лучшее сопротивление ударным нагрузкам и более однородна.
Полуспокойная сталь
Промежуточной по качественным показателям — является полуспокойная сталь.
Она является полураскисленной и кристаллизуется без кипения, выделяя при этом достаточное количество газа и имеет меньшее количество пузырьков, чем кипящая сталь. Поэтому, полуспокойная сталь имеет средние показатели качества (максимально приближенные к спокойной), и иногда заменяет спокойную.
Стоимость полуспокойной стали немного ниже спокойной, а выход качественного проката из таких слитков на 8 — 10% лучше.
Показатели качества полуспокойной стали ближе к спокойной.
Полуспокойная сталь затвердевает без кипения, но с выделением большого количества газа. В таком слитке содержание пузырей меньше, чем кипящей, но больше, чем в спокойной.
Поскольку производство кипящей стали обходится дешевле, чем спокойной и полуспокойной она достаточно широко используется для изготовления наименее ответственных изделий металлопроката, таких , как катанка, полоса, уголок, метизы.
Типы сталей по степени раскисления
На рисунке ниже показаны восемь типичных состояний промышленных стальных слитков, которые были отлиты в идентичные, сужающиеся к верху изложницы. Они распложены и пронумерованы по степени подавления выделения газов при затвердевании. Штриховыми линиями показан уровень, до которого сталь первоначально разливалась в каждой изложнице. В зависимости от содержания углерода, а еще более – от содержания кислорода, структура слитков различается. Под номером 1 идет полностью успокоенная сталь, спокойная сталь, а под номером 8 – сталь, к которой не применяли операции раскисления, сильно кипящая сталь.
Рисунок – Восемь типичных состояний промышленных стальных слитков
с различной степенью раскисления
Стали при разливке в слитки классифицируют по трем основным типам в зависимости от степени раскисления или, что тоже самое, по количеству газов, выделяющихся в ходе затвердевания слитка.
К этим четырем типам относятся:
– спокойная сталь;
– полуспокойная сталь;
– кипящая сталь.
Спокойная сталь
По-английски спокойную сталь называют слегка «устрашающе» – killed steel. Cпокойная сталь – это сталь, у которой практически не происходит выделения газов при затвердевании слитка после его разливки. Это обеспечивается полным раскислением стали – полным удалением из нее кислорода и образованием усадочной раковины в верхней части слитка. Эта часть слитка затем отрезается и отправляется в лом.
Все легированные стали, большинство низколегированных сталей и многие углеродистые стали обычно применяют в виде спокойных сталей. При непрерывной разливке сталь также «успокаивают» полностью. Спокойная сталь характеризуется гомогенной структурой и равномерным распределением химического состава и свойств.
Для получения спокойной стали ее раскисляют алюминием, а также марганцевыми или кремнистыми ферросплавами. Кроме того, иногда применяют силицид кальция и другие специальные раскислители.
Полуспокойная сталь
В полуспокойной стали выделение газов при ее раскислении подавляется не полностью, так как сталь раскисляется только частично. По-английски это называют semikilled steel. Степень выделения газов в этих сталях больше, чем в спокойных сталях, но меньше чем в кипящих. До начала выделения газов в слитке образуется корка слитка значительной толщины. У правильно «полураскисленного» стального слитка отсутствует усадочная раковина, но есть широко рассеянные по толщине пузыри в центральной зоне верхней части слитка. Эти пузыри, однако, завариваются при прокатке слитка. Полуспокойные стали обычно имеют содержание углерода от 0,15 до 0,30 %. Они находят широкое применение при производстве сортового проката, штрипса и труб.
Главными отличиями полуспокойных сталей являются:
1) различная степень неоднородности химического состава – средняя между степенями спокойной и кипящей сталей;
2) меньшая сегрегация химических элементов, чем в спокойной стали;
3) выраженная тенденция положительной химической сегрегации в центре верхней части слитка (рисунок).
Кипящая сталь
Кипящая сталь характеризуется:
– большой степенью выделения газов при затвердевании стали в изложнице;
– заметным различием химического состава по поперечному сечению слитка и между верхней и нижней частями слитка (см. рисунок).
Это приводит к образованию в наружной оболочке слитка относительно чистого железа и внутренней сердцевины слитка с высокой концентрацией легирующих и примесных элементов, особенно, углерода, азота, серы и фосфора, которые имеют низкую температуру плавления. Более чистую наружную часть слитка применяют при прокатке. Слитки из кипящей стали хорошо подходят для производства многих изделий, таких как плиты, листы, проволока, трубы, а также сортовой прокат с требованиями по чистоте поверхности и вязким свойствам.
Технология производства кипящих сталей ограничена максимальным содержанием углерода и марганца. Эта сталь не содержит сколько-нибудь заметных количеств сильных раскислителей, таких как алюминий, кремний или титан. Кипящая сталь является более дешевой, чем спокойная и полуспокойная, так для нее применяют только небольшое количество раскислителя, а верхняя часть слитка не отправляется в лом.
«Закупоренная» сталь
По-английски кипящая сталь – это обычно rimmed steel. От английского слова rim – обод, оправа, бандаж. Это термин отражает основную особенность слитка кипящей стали – наружную оболочку (оправа, обод, бандаж) из чистой стали. В англоязычной технической литературе описывают еще один тип кипящей стали – capped steel.
Сapped steel – это тип стали с характеристиками аналогичными для кипящей стали, но по степени подавления выделения газов при затвердевании она располагается между полуспокойной и кипящей сталями (см. рисунок). Название этого типа сталей происходит от английского слова cap в русском значении «крышка», так эти слитки после разливки механически или химически закрывают, «закупоривают» сверху. Поэтому их русским термином могло бы быть «закупоренные стали».
Для производства «закупоренных» стальных слитков применяют меньше раскислителей, чем для полуспокойных слитков. Это дает возможность в определенной степени управлять формированием наружного слоя слитка при его затвердевании.
Технология закупоривания слитков является вариацией технологии производства кипящей стали. Операция закупоривания слитка ограничивает время для выделения газов и предотвращает образование чрезмерного количества газовых пузырей внутри слитка. Закупоренные слитки обычно применяют к сталям с содержанием углерода более 0,15 %, из которых производят листы, ленты, тонкие плиты, штрипсы, проволоку и прутки.
При механическом закупоривании стальных слитков применяют тяжелые чугунные крышки, чтобы загерметизировать изложницу сверху и остановить образование наружной оболочки, как это происходит у кипящих слитков. Химическое закупоривание слитков производят в открытых изложницах. Закупоривание выполняется путем добавки алюминия или ферросилиция сверху изложницы, что приводит к быстрому затвердеванию верхней поверхности слитка. Верхняя часть слитка потом отрезается и отправляется в лом.
Чем отличается сталь, кипящая от спокойной?
— Кипящая сталь в отличие от спокойной является не полностью раскисленной сталью. «Кипение» металла в изложнице вызывается обильным выделением газов
65.Почему при раскислении стали только марганцем она получается кипящей?
— В кипящей стали марганец обычно является единственным раскислителем. Марганец, имея высокое химическое сродство к сере, образует сульфид MnS, который при кристаллизации металла выделяется из раствора в виде тугоплавких, хаотически расположенных включений. Для выделения серы из металла в виде сульфидов марганца отношение концентраций марганца и серы в стали должно отвечать условию Mn/S > 20 — 22.
66.Почему при раскислении стали марганцем и кремнием она получается спокойной?
При добавлении марганца и кремния выделяется меньше газов в процессе охлаждения стали после термической обработки.
67.Каково влияние кислорода (в составе FeO) на механические свойства стали?
-Кислород никакого механического влияния не оказывает на свойства стали. В процессе обработки стали Кислород испаряется.
68.Почему различное остаточное газонасыщение не оказывает существенного влияния на свойства кипящих и спокойных сталей?
— Газонасыщение (газ) не обладает характеристиками примесей и тем самым не может влиять на свойства стали в целом.
69.Как классифицируются стали по качеству?
Делятся на следующие группы:
Сталь обыкновенного качества серы не более 0,05% фосфора 0,05%
Качественная сталь серы не более 0,04%, фосфора 0,04%
Высококачественная сталь 0,03% соответственно.
70.В чём проявляется вредное влияние серы и фосфора в сталях?
-Сера – образуется сульфид железа FeS. Сульфид железа с аустенитом образуют механическую смесь температура плавления, которой составляет 988 С. При такой температуре аустенит уже закристаллизовался, эвтектика ещё находится в жидком состоянии и располагается по границам зёрен, если в этот момент в металле действуют какие-либо напряжения, то происходит разрушение эвтектики, так как она не обладает достаточной прочностью. Опасно для сварочных соединений.
Фосфор – те же процессы, разрушение происходит при температуре 280 – 300 С.
71.Что такое красноломкость?
— св-во стали образовывать трещины при обработке давлением (ковка, штамповка, прокатка) при 850—1150 °С.
72.Какие стали подразделяются а группы А,Б и В. Каковы области их применения?
Группа А поставляются только по механическим свойствам, химический состав сталей этой группы не регламентируется, он только указывается в сертификатах завода-изготовителя. Используется для стали, кроме сварочных.
Группа Б поставляется только с гарантируемым химическим составом. Чем больше цифра условного номера стали, тем выше содержание углерода. Используется в ответственных конструкция при сварке.
Группа В могут подвергаться сварке. Их поставляют с гарантированным химическим составом и гарантированными свойствами.
73.В каких случаях рекомендуется применение качественных и высококачественных сталей для
Изготовления строительных конструкций?
-В связи с тем, что подавляющее большинство элементов строительных конструкций соединяются сваркой, основным требованием к строительным сталям является их хорошая свариваемость, поэтому содержание углерода в них не должно превышать 0,25%.
75.Что такое предел прочности?
— Максимальные напряжения, которые материал выдерживает до разрушения
76.Что такое относительное удлинение?
— Характеристика пластичности материала
77.Что такое модуль упругости материала, каков его физический смысл?
— способность твёрдого тела упруго деформироваться при приложении к нему силы.
78.Какие виды испытаний твёрдости металлов Вам известны?
— Определение твердости вдавливанием стального шарика(метод Бринелля) — Стальной шарик, изготовленный из закаленной шарикоподшипниковой стали, под действием усилия вдавливается в поверхность металла.
Определение твердости по глубине вдавливания алмазного конуса (метод Роквелла) — Алмазный конус с углом при вершине 120° вдавливается в металл предварительной постоянной нагрузкой 10 кг, а затем полкой нагрузкой 60 или 150 кг.
79.Каково соотношение между твёрдостью металла по Бринелю и его прочностью?
80.Ударная вязкость металла?
— Способность материала сопротивляться действию динамических нагрузок.
81.Чем обьяснить, что ударная вязкость пластичных материалов выше, чем у хрупких?
-Первое. это содержание углерода в стали, чем его больше, тем он менее пластичен.
Второе. Ударная вязкость зависит от структурного состояния стали (например, от величины зерна) и является очень хорошим показателем качества материала.
Третье. Ударная вязкость в большой степени зависит от температуры.
82.Что такое концентрация напряжений? Чем она обусловлена?
— Концентрацией напряжений называют резкое возрастание напряжений в местах резкого изменения формы тела. Концентрация напряжений обусловлена взаимодействием строительных конструкций и способностью материала выдерживать те или иные нагрузки.
83.Коэффициент концентрации напряжений?
— 
= 
ном max
где σmax — максимальное упругое напряжение, σном — номинальное напряжение, рассчитываемое по формулам сопротивления материалов без учета эффекта концентрации.
84.Каково назначение микроанализа?
— выявления структуры металла.
85.Зачем полируют образец для микроанализа?
— Так как поверхность исследуемого материала имеет микрорельеф в виде шероховатости, который не позволяет проанализировать материал как положено
86.В чём смысл травления образца при проведении микроанализа?
— Травление образцов увеличивает контраст между фазами, обнаруживает блочность в структуре, позволяет охарактеризовать взаимное расположение отдельных зерен
87.Что такое сварка?
—Сваркой называется технологический процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого.
Сварное соединение металлов характеризует непрерывность структур.
88.Дайте понятие сварная конструкция, сворной шов, сварное соединение
— Сварная конструкция — металлическая конструкция, изготовленная сваркой отдельных деталей.
Сварной шов — участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла или в результате пластической деформации при сварке давлением или сочетания кристаллизации и деформации.
Объясните понятия: спокойная сталь, кипящая сталь?
Сталь можно разделить на три категории по степени раскисления:
Кипящая сталь — это не окисленный вид стали, с высоким содержанием неметаллических примесей. Низкоуглеродистая сталь, выпускаемая слабо раскислённой, в связи, с чем при твердении стали процесс окисления углерода продолжается, что отражается в виде выделения пузырьков газа. Обозначается кипящая сталь двумя буквами – КП.
Полуспокойная сталь – представляет собой сталь, полученную при не полном раскислении металла по сравнению с кипящей сталью, но при этом большем, нежели кипящая сталь.
олуспокойная сталь затвердевает без кипения, но с достаточным выделением газов. Полуспокойная сталь имеет в своём составе меньшее количество пузырьков, нежели КП сталь, при этом усадочная раковина незначительно меньше, нежели у спокойной стали. Свойства и качество данной стали приближаются к спокойной и маркируются обозначением ПС.
Спокойная сталь — раскисленная сталь, в составе которой находится минимальное количество неметаллических примесей и шлаков. Спокойная сталь является более раскисленной в сравнении с полуспокойной и кипящей сталью. Данный эффект возможен при заполнении ковша или печи увеличенным количеством раскислителей: ферросилиция, алюминий итд.
Процесс кристаллизации проходит спокойно, спокойная сталь отличается плотной структурой Спокойная сталь маркируется буквами СП.
Спокойная сталь является обладателем наиболее лучших механических свойств по сравнению с другими видами стали, на втором месте находится полуспокойная сталь, третье кипящая сталь.
Полуспокойная сталь дешевле спокойной стали, кипящая сталь в свою очередь дешевле полуспокойной и спокойной.
В то же время кипящая сталь уступает спокойной и полуспокойной сталям по механическим характеристикам, в связи с этим кипящую сталь не используют для изделий, которые имеют ответственные назначения.
Какие способы разливки стали применяются в настоящее время и какой способ является более перспективным?
Разливка стали.
Процесс разливки стали и последующего ее охлаждения оказывает существенное влияние на получение высококачественного металла. Существует разливка стали в изложницы и непрерывная разливка.
Изложницы —это металлические (обычно чугунные) формы с круглой, многоугольной или квадратной формой поперечного сечения. Форма сечения изложницы зависит от дальнейшего использования слитка; квадратные изложницы применяют для проката и поковок; шести- и восьмигранные — для поковок; прямоугольные — для прокатки листов; круглые — для прокатки цельнотянутых труб; специальные профили —для различных назначений.
Разливка стали в изложницы может производиться в каждую имеющую дно изложницу отдельно сверху или одновременно в несколько изложниц, не имеющих дна, снизу сифоном. В последнем случае металл из ковша заливается в общий литник 1, из которого по горизонтальным каналам 3 поддона он расходится по изложницам 2, поставленным по нескольку штук на металлический поддон (рис. 7).
Рис. 7. Сифонная разливка стали
Первый способ применяют при получении крупных слитков (до 100 т) и при разливке так называемой «спокойной стали», т. е. полностью раскисленной в печи или в ковше и застывающей в изложнице спокойно. «Кипящая» сталь, раскисленная неполностью в печи, при заливке в изложницы бурлит в результате выделения окиси углерода при охлаждении стали. Разливку «кипящей» стали производят сифонным способом, который применяют и при изготовлении мелких и средних слитков (до 100 шт.) одновременно.
При разливке сверху усадочная раковина, образующаяся под коркой, получается меньше, так как горячий металл поступает в верхнюю часть слитка.
При сифонном способе одной струей можно заливать несколько изложниц; поверхность слитков получается более чистой.
Рис. 8. Схема непрерывной разливки стали
Наиболее совершенный способ разливки стали (изобретенный в СССР) — непрерывная разливка, заключающаяся в том, что жидкий металл из ковша 1 (рис. 8) через промежуточную емкость 2 непрерывно поступает в кристаллизаторы 3, охлаждаемые водой. Далее затвердевающий металл формируется прокаткой между валками 4 и потом разрезается на куски газорезками 5. Куски стали кантователями укладываются на элеваторы.
Рассмотренный способ разливки стали имеет следующие достоинства:
1) при получении заготовок небольшого сечения исключается необходимость применения дорогостоящих обжимных станов (блюмингов);
2) исключается необходимость в изложницах, поддонах и т. д.;
3) отсутствуют прибыльные части слитков, что позволит съэкономить до 20% металла.
Таким образом, слитки из сталеплавильных цехов при применении непрерывной разливки стали могут направляться в горячем состоянии непосредственно в прокатку, что обусловливает значительную экономическую эффективность такого непрерывного цикла производства стали.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Кипящая сталь
Кипящие стали ( — 0 05 — 0 07 % Si) полностью нераскислены, полому до затвердевания в них содержится повышенное количество FcO. При застывании в изложнице FeO реагирует с углеродом металла, образуя СО, выделяющийся в виде пузырьков в металле и создающий впечатление, что металл кипит. Слиток кипящей стали отличается большим количеством газовых пузырей, вследствие чего практически в нем отсутствует усадочная раковина Если стенки пузырьков неокисленные, то при горячей прокатке пузырьки завариваются. Кипящие стали более дешевые, так как отходы при их производстве минимальны. По сравнению со спокойной и полуспокойной сталями они больше склонны к старению и хладноломкости и хуже свариваются. Тем не менее кипящие стали обладают высокой пластичностью и хорошо подвергаются вытяжке в холодном состоянии. При маркировке дополнительно обозначают кп. [1]
Кипящая сталь , содержащая 0 07 % Si, получается при неполном раскислении металла марганцем. Она характеризуется резко выраженной неравномерностью распределения серы и фосфора по толщине проката. Кипящая сталь склонна к старению в ОШЗ и переходу в хрупкое состояние при отрицательных температурах. Спокойные стали получаются при раскислении марганцем, алюминием и кремнием и содержат 0 12 % Si; сера и фосфор распределены в них более равномерно, чем в кипящих сталях. Эти стали менее склонны к старению и слабее реагируют на сварочный нагрев. Полуспокойная сталь по склонности к старению занимает промежуточное положение между кипящей и спокойной сталями. Сталь обыкновенного качества поставляют без термической обработки в горячекатаном состоянии. Изготовленные из нее конструкции также не подвергают последующей термической обработке. [2]
Кипящая сталь более пластична, хороню сваривается и штампуется, поэтому ее применяют для деталей глубокой вытяжки, сварных труб и других изделий. Кипящая сталь дешевле спокойной, так как слитки из нее могут быть получены без прибыли из-за отсутствия сосредоточенной усадочной раковины. [4]
Кипящая сталь в процессе выплавки не обрабатывается химикатами, способными соединиться с газами и другими вредными примесями и образовать шлаки, легко всплывающие на поверхность ванны, поэтому при затвердевании металла в слитке остаются газовые пузыри. Если мегалл вокруг пузыря не окислен с поверхности, то при последующей обработке давлением ( прокатке, ковке) пузыри завариваются и сплошность металла не нарушается. В противном случае в металле остаются дефектные места, нарушающие непрерывность и сплошность изделия, ослабляющие его и являющиеся местами концентрации напряжений при работе конструкции из этой стали. [5]
Кипящая сталь изготовляется по 2 — й категории — ВСтЗкп2, полуспокойная — по 6 — й категории — ВСтЗпсб, спокойная и полуспокойная с повышенным содержанием марганца — по 5 — й категории — ВСтЗспб и ВСтЗГпсб. [7]
Кипящая сталь раскислена в печи не полностью. Ее раскисление продолжается в изложнице при разливке и затвердевании за счет взаимодействия FeO и углерода, содержащихся в металле. Образующаяся при реакции FeO С Fe CO окись углерода выделяется из стали, способствуя удалению растворенных в стали азота и водорода. Газы бурно выделяются из стали в виде пузырьков, вызывая ее кипение. Кипение металла в изложнице перемешивает сталь, выравнивает ее температуру в разных местах слитка, что уменьшает образование усадочных дефектов. Одновременно это влияет на появление химической неоднородности металла в различных частях слитка. Процесс выделения газов происходит и при затвердевании слитка, поэтому в нем образуется большое количество газовых раковин ( пузырей), которые завариваются при прокатке слитка. [8]
Кипящая сталь подвержена сильной зональной ликвации. Поверхность слитка, затвердевающая первой, содержит меньше углерода, фосфора и других примесей, чем его центральная часть ( фиг. [9]
Кипящая сталь широко применяется в машиностроении в виде листов и прутков, подвергаемых холодной штамповке. Она не раскисляется кремнием, и ее феррит вследствие низкого содержания в нем кремния очень мягок и вязок. [10]
Кипящие стали менее раскислены и имеют повышенное содержание газов. При застывании образуется много газовых пузырей, заваривающихся в процессе прокатки. Кипящая сталь хорошо деформируется, но по сравнению со спокойной сталью имеет пониженную ударную вязкость, большую хладноломкость и более склонна к старению. [11]
Кипящая сталь хуже сваривается по сравнению со спокойной и полуспокойной сталями. [12]
Кипящая сталь содержит меньшее количество кремния ( обычно следы) и поэтому менее раскислена; при застывании в слитке она образует много газовых пузырей, в большей части заваривающихся при горячей обработке. Кипящая сталь, как содержащая меньше кремния, обладает лучшей способностью к холодной деформации. По сравнению со спокойной сталью кипящая несколько хуже принимает сварку и более склонна к старению ( синеломкости) вследствие повышенного содержания в ней газов. [13]
Кипящая сталь хорошо штампуется, поэтому она применяется для изготовления деталей глубокой вытяжкой, а также для изготовления сварных труб, листов, уголка, двутавровых балок, швеллеров. Эта сталь дешевле спокойной, но в ней могут содержаться растворенные газы ( азот), имеются окислы железа, количество кремния небольшое; при сварке этой стали иногда могут возникать трещины. [14]
Кипящая сталь ( не подвергаемая раскислению в ковше) дешевле других сталей примерно на 12 %, но такая сталь содержит пузырьки газов и менее однородна. [15]
