В зависимости от степени раскисленности выплавляют спокойные, кипящие и полуспокойные стали.
Кристаллизация и строение стальных слитков
Сталь затвердевает в виде кристаллов древовидной формы – дендритов. Размеры и форма кристаллов зависят от условий кристаллизации. На строение стального слитка большое влияние оказывает степень раскисленности стали.
Спокойная сталь(рис. 23, а, г) затвердевает без выделения газов, в верхней части слитка образуется усадочная раковина 1, а в средней - усадочная осевая рыхлость. Для устранения усадочных дефектов слитки спокойной стали отливают с прибылью, в которой сталь долгое время остается жидкой и питает слиток, а усадочная раковина располагается в прибыли.
Кипящая сталь (рис. 23, б, д) раскислена в печи не полностью. Кипение металла перемешивает сталь, выравнивает ее температуру в разных местах, что уменьшает образование усадочных эффектов. Ее раскисление продолжается в изложнице при затвердевании слитка благодаря взаимодействию FeO и углерода, содержащихся в металле. Образующийся при реакции FeO + С = Fe + CO оксид углерода выделяется из стали, способствуя удалению из стали азота и водорода. Газы выделяются в виде пузырьков, вызывая ее "кипение".
У С А Д К А - это изменение линейных размеров и объема из-за разности плотности стали в жидком и твердом состоянии.
Стальные слитки неоднородны по химическому составу. Химическая неоднородность, или ликвация, возникает вследствие уменьшения растворимости примесей в железе при его переходе из жидкого состояния в твердое. Ликвация бывает двух видов – и зональная и дендритная. Дендритная ликвация - неоднородность стали в пределах одного кристалла (дендрита) - центральной оси и ветвей. Например, при кристаллизации стали содержание серы на границах дендрита по сравнению с содержанием в центре увеличивается в 2 раза, фосфора - в 1,2 раза, а углерода уменьшается почти наполовину. Это приводит к полосчатой структуре при прокатке, что вызывает а н и з о т р о п и ю (неоднородность) механических свойств,то есть, например, пластические свойства в направлении поперечном прокатке ниже, чем в продольном.
