Формирование и структура слитка полуспокойной стали

Проведенные исследования позволили разработать рациональную технологию производства, а также определить условия формирования нормального слитка полуспокойной стали.

В ряде работ структуру идеального («сбалансированного») слитка полуспокойной стали характеризовали отсутствием подкорковых пузырей и явно выраженной усадочной раковины.

Однако получение такой структуры слитка полуспокойной стали на практике, особенно при разливке металла с малой скоростью, как показано в предыдущих главах и в работах, затруднительно.

Процесс формирования слитка. Основным условием получения нормального слитка полуспокойной стали следует считать такую интенсивность газовыделения после наполнения изложницы металлом и образования затвердевшей корки на его зеркале, которая компенсирует естественную усадку металла. Недостаточное выделение газов в процессе формирования головной части слитка приводит к образованию сосредоточенной и недостаточно изолированной от атмосферы усадочной раковины и увеличению головной обрези, а следовательно, противоречит основной цели производства полуспокойной стали.

При такой степени раскисленности, которая необходима для образования оптимальной структуры головной части слитка, неизбежно газообразование во время наполнения изложницы металлом (оно визуально проявляется в виде слабого искрения), которое в условиях малой интенсивности его и отсутствия энергичного потока металла вдоль фронта кристаллизации может обусловить формирование подкорковых пузырей. Если эти пузыри располагаются близко к поверхности слитка и размеры их невелики, то они, как правило, удаляются с окалиной во время нагрева и прокатки слитков, и поверхность раската не имеет дефектов, связанных со вскрытием пузырей. С понижением степени раскисленности полуспокойной стали создаются все более благоприятные условия для повышения интенсивности газовыделения и удаления пузырей, что способствует увеличению толщины беспузыристой корки и длины пузырей, вследствие чего они уже не могут быть удалены с окалиной и являются источником образования дефектов на раскате слитка.

При значительном уменьшении степени раскисленности полуспокойной стали реакция взаимодействия углерода с кислородом получает с начала наполнения изложницы металлом такое развитие, что наблюдается не искрение металла, а его вялое кипение. В этом случае образуется довольно толстая беспузыристая корка и корковая зона слитка полуспокойной стали приобретает структуру, сходную со структурой слитка перераскисленной кипящей стали. Если толщина беспузыристой корки при этом превышает 5—6 мм, то при слабоокислительном режиме нагрева в колодцах можно избежать вскрытия пузырей, и поверхность раската не будет иметь дефектов, связанных с этим.

Увеличение скорости разливки такой стали может оказать только неблагоприятное действие (как и для кипящей стали), так как уменьшается толщина беспузыристой корки. В связи с этим для производства такой полуспокойной стали благоприятна сифонная разливка. Ho, как было показано, механические свойства прокатной продукции из слитков такого типа характеризуются более низким уровнем и меньшей однородностью, чем из слитков полуспокойной стали нормального типа, поэтому эта технология может применяться только при замене кипящей стали, по сравнению с которой полуспокойная сталь с такой степенью раскисленности характеризуется большей однородностью состава и свойств.

В слитке нормально раскисленной полуспокойной стали пузыри небольшого размера располагаются близко от поверхности, либо вовсе отсутствуют (при большой скорости разливки). Беспузыристая корка может образоваться либо в том случае, когда реакция окисления углерода не получает развития в начале кристаллизации металла у стенок изложниц, либо если эта реакция идет с удалением пузырей и образованием «откипающей корки».

Если предположить, что реакция окисления углерода не может идти сразу, то чем больше раскислена полуспокойная сталь, тем позже может начаться газообразование в результате развития избирательной кристаллизации, и тем дальше от поверхности слитка могут образоваться пузыри. Ho это противоречит результатам исследований, поэтому единственно возможным объяснением того факта, что с увеличением степени раскисленности полуспокойной стали уменьшается толщина беспузыристой корки и размеры подкорковых пузырей, может быть признание того, что реакция газовыделения в полуспокойной стали начинается сразу же после начала наполнения изложницы металлом.

Однако если содержание кислорода в поступающей в изложницу полуспокойной стали ниже равновесного с углеродом при атмосферном давлении, то необходимо согласиться с тем, что процесс нарастания концентрации кислорода и углерода в двухфазной зоне начинается сразу же после начала соприкосновения жидкой стали с изложницей и идет настолько быстро, что сразу создаются условия для протекания реакции окисления углерода.

Согласно общепринятой теории сегрегации, основанной на различной растворимости примесей в твердой и жидкой фазе, концентрация элементов в стали изменяет свое значение в процессе кристаллизации. Разница между максимальной и минимальной концентрациями элементов, характеризующая степень химической неоднородности слитка, определяется положением кривых ликвидуса и солидуса на диаграмме состояния и скоростями перераспределения ликвирующих элементов в жидком растворе. Чем больше разрыв в положении указанных кривых и чем интенсивнее происходит перемешивание жидкой фазы, тем значительнее химическая неоднородность слитка. При отсутствии движения жидкости перенос в нее примесей из обогащенной зоны осуществляется только за счет диффузионного перераспределения, интенсивность которого незначительна и во много раз меньше, чем при перемешивании в результате конвекции или газовыделения. При затвердевании металла с очень слабым газовыделением (полуспокойная сталь) или без видимого газовыделения (спокойная сталь) условия ближе к первому случаю и слиток получается сравнительно однородным по составу; при энергичном газовыделении (кипящая сталь) неоднородность достигает максимума. При отсутствии кипения охлаждение головной части слитка полуспокойной стали приводит к быстрому образованию затвердевшей корки, после чего кристаллизация слитка происходит в замкнутом объеме и доступ атмосферного кислорода к жидкой стали прекращается. В этих условиях дальнейшая кристаллизация слитка характеризуется еще более слабым движением жидкости. Вследствие этого сегрегация примесей в слитке полуспокойной стали не получает большого развития и по химической неоднородности такой слиток мало отличается от слитка спокойной стали.

Если кристаллизацию слитка полуспокойной стали условно рассматривать как процесс затвердевания жидкости, не подвергающейся механическому перемешиванию, то процесс увеличения концентрации примеси на границе раздела фаз и соответствующего повышения ее содержания в твердых кристаллах будет продолжаться до тех пор, пока концентрация примеси в образующейся: твердой фазе не достигнет ее содержания в жидком металле, поступающем в изложницу. Первый образующийся кристалл будет иметь состав CE=K0*CL. где Ко — равновесный коэффициент распределения примесей; CL — состав жидкой стали. В этом случае освободится количество примеси, пропорциональное (CL—СE). Поскольку процесс диффузии освободившейся примеси протекает медленно, то она не успеет продиффундировать в жидкий объем и концентрация примеси у поверхности раздела твердой фазы увеличится до новой величины CL'. В результате увеличения концентрации примеси у границы раздела фаз повысится ее содержание и в следующем кристалле, который будет иметь состав: C =K**CL>СE. При этом освободится примесь в количестве, пропорциональном (CL'—CS'), которая и в этом случае аккумулируется перед поверхностью раздела и увеличивает градиент концентрации. Процесс увеличения концентрации примеси на границе раздела фаз и соответствующего повышения ее содержания в твердых кристаллах будет продолжаться до тех пор, пока концентрация примеси в образующихся кристаллах составит CS = K0*CL = CL. После этого состав твердой фазы будет соответствовать ковшовому составу стали, и значение CL' станет постоянным: CL' = CL/K0. Таким образом, состав твердой фазы в начальный период кристаллизации стали будет изменяться по схеме, приведенной на рис. 49.

Толщину затвердевшего слоя, после образования которого образуется устойчивая концентрация примеси в жидкости на границе раздела фаз, можно определить по формуле:

где D — коэффициент диффузии примеси;

f — скорость затвердевания.

Расчетами с использованием данных и зависимостей, приведенных в работах, установлено, что при принятых условиях уже после образовании затвердевшей корки толщиной 0,6—1/2 мм на границе раздела фаз в результате ликвации достигаются максимальные устойчивые концентрации углерода и кислорода.

Указанные результаты расчетов имеют только качественное значение, так как при наполнения изложниц металлом в результате механического перемешивания стали струей эффективный коэффициент распределения примесей (Кэф) будет больше, чем равновесный (К0). Кроме того, кислород по мере увеличения его концентрации расходуется на протекание реакций окисления марганца и кремния. Поэтому максимальная концентрация кислорода на границе раздела фаз в реальных условиях будет ниже, но достигается за меньший, чем установлено расчетами, промежуток времени.

Таким образом, в результате протекания ликвационных процессов в полуспокойной стали могут создаваться условия для газовыделения практически сразу после соприкосновения жидкого металла с изложницей.

При рассмотрении процесса газовыделения во время наполнения изложницы металлом надлежит учитывать влияние двух основных факторов: увеличения концентрации примесей в жидком расплаве двухфазной зоны и возрастания ферростатического давления.

Для роста газового пузыря необходимо, чтобы сумма парциальных давлений окиси углерода, водорода и азота в газовом зародыше превышала внешнее давление, которое в основном определяется суммой атмосферного и ферростатического давлений:

где pCO pH2, pN2 — парциальные давления окиси углерода, водорода и азота в газовом зародыше;

H — высота столба жидкого металла над зоной образования пузырей;

у — плотность металла;

о — коэффициент поверхностного натяжения;

r — радиус зародыша;

2а/r — капиллярное давление.

Высота столба жидкого металла в процессе наполнения изложницы зависит от скорости разливки:

где vразл — скорость разливки;

т — время от начала наполнения изложницы металлом.

Из сказанного следует, что чем выше концентрация в стали кислорода, азота и водорода (при определенном содержании углерода) и чем меньше скорость разливки, тем на большей глубине во время наполнения изложницы металлом могут образоваться газовые пузыри и тем больше может быть их размер.

По направлению к головной части слитка величина ферростатического давления уменьшается, в результате чего интенсивность газовыделения увеличивается. Непосредственно у головного торца ферростатическое давление над реакционной зоной практически отсутствует и общее давление лишь незначительно отличается от атмосферного, поэтому в самой верхней части слитка полуспокойной стали обычно всегда имеются сотовые пузыри значительных размеров.

По мере наполнения изложницы металлом условия для газообразования в нижних горизонтах изложницы ухудшаются. Рост пузыря может полностью прекратиться либо вследствие того, что скорость его роста уменьшается быстрее, чем скорость продвижения фронта кристаллизации, и он окажется изолированным от жидкой фазы закристаллизовавшимся металлом, либо в результате того, что ферростатическое давление достигло критической величины, когда газовыделение прекращается. Поэтому в каждом конкретном случае размеры пузырей определяются соотношением скорости кристаллизации, роста пузыря (окислснность и газонасыщенность металла) и нарастания ферростатического давления (скорость разливки).

При затвердевании верхней части слитка, где ферростатическое давление наименьшее, создаются наиболее благоприятные условия для газовыделения и образования пузырей. Вследствие этого, металлический «мост» характеризуется большим скоплением вертикально направленных пузырей. В результате роста пузырей, а также действия сил тяжести жидкость из двухфазной зоны в месте образования пузырей «моста» вытесняется, что способствует повышению уровня жидкого металла в слитке, сохранению контакта между затвердевшей коркой дендритов и жидкостью и нарастанию толщины «моста». Вместе с тем развитие усадочных процессов и периодическое раскисление стали ликвирующими кремнием и марганцем, раскислительная способность которых не зависит от давления в системе, действуют в противоположном направлении.

Если давление газовыделения в начальный период образования корки на зеркале слитка полуспокойной стали выше атмосферного, то корка деформируется и голова слитка становится выпуклой. При разливке недораскисленной полуспокойной стали газообразование происходит более интенсивно и корка, образующаяся на зеркале металла, может прорываться под давлением газов; в этом случае слиток разгерметизируется, и возникает возможность роста сотовых пузырей на боковых гранях не только непосредственно под коркой, но и на горизонтах, расположенных ниже. После прекращения прорывов формирование «моста» в слитке полуспокойной стали с недостаточной раскисленностью происходит примерно так же, как и для нормально раскисленной.

При перераскислении полуспокойной стали интенсивность газообразования недостаточна для поддержания контакта жидкости с металлической коркой, в результате чего происходит отрыв жидкого металла от нее еще на той стадии затвердевания, когда она не может противостоять атмосферному давлению и поэтому прогибается, образуя вогнутую поверхность. Получение надежного металлического «моста» в этом случае не обеспечивается, поэтому обычно не удается избежать образования плохо изолированной от атмосферы сосредоточенной усадочной раковины.

По данным, объем сосредоточенной усадочной раковины в слитке полуспокойной стали значительно уменьшается при снижении степени раскисленности металла. Так, в слитках с повышенной, нормальной и недостаточной раскисленностью он составил соответственно 2,5; 2,0 и 0,4% (для спокойной стали 3%).

R крупных слитках нормально раскисленной полуспокойной стали сосредоточенная усадочная раковина наблюдается значительно реже, чем в мелких слитках. Это, по-видимому, связано с более медленным опусканием уровня жидкого металла в крупных слитках при их затвердевании.

Экспериментально установлено, что при большой скорости разливки форма головы слитка полуспокойной стали может оказываться вогнутой, тогда как при обычной скорости разливки этой же стали она получается выпуклой. Если при обычной скорости разливки вогнутая голова характеризует перераскисленную сталь и ей обычно сопутствует тонкий «мост» и сосредоточенная усадочная раковина, то при большой скорости разливки этого не наблюдается.

Толщина слоя затвердевшего металла к концу наполнения изложницы тем меньше, чем выше скорость разливки. Вследствие, этого, повышение скорости разливки сопровождается увеличением скорости кристаллизации металла после наполнения изложницы, а следовательно, и скорости образования усадочной полости без соответствующего увеличения интенсивности газовыделения, компенсирующего ее. Интенсивность газовыделения при этом даже несколько снижается из-за меньшего вторичного окисления металла и поэтому несколько более высокого содержания в нем кремния и меньшего содержания кислорода по время разливки с высокой скоростью. Исходя из этого, можно объяснить вогнутость головы, наблюдаемую при разливке с большой скоростью нормально раскисленной полуспокойной стали.

Расчеты изменения во времени скорости кристаллизации стали в изложнице после наполнения ее металлом в зависимости от скорости разливки (рис. 50) показали, что через 5 мин различие в скорости кристаллизации практически исчезает и, следовательно, устанавливается нормальное соотношение между скоростью усадки (опускание уровня жидкости металла) и интенсивностью газовыделения. В результате толщина и строение «моста» над усадочной раковиной и ее форма не изменяются, несмотря на наличие вогнутой поверхности головной части. Этим слиток полуспокойной стали с вогнутой головой, получаемый при разливке с большой скоростью, отличается от аналогичного слитка, получаемого при разливке с обычной скоростью, где наличие вогнутой головы в слитке характеризует перераскисленную сталь и отставание газовыделения от процесса усадки на протяжении всего периода кристаллизации слитка.

Можно было ожидать, что в результате уменьшения объема затвердевшего металла за время наполнения изложницы при разливке с большой скоростью должен увеличиться объем усадочной раковины или газовых пустот, компенсирующих ее. Однако этого не наблюдается, так как в противоположном направлении действует процесс изменения формы поверхности головы — от выпуклой к вогнутой. Расчет и экспериментальные данные показали, что в результате совместного действия указанных факторов объем усадочной раковины в слитках полуспокойной стали практически не зависит от скорости разливки.

С повышением скорости разливки от 0,5—0,6 до 4— 4,5 м/мин полуспокойной стали с нормальной и особенно недостаточной раскисленностью, ускоряется герметизация слитка, так как уменьшается продолжительность искрения металла в изложнице, уменьшается количество или вовсе исчезают свищи и наплывы.

Очевидно, этим объясняется некоторое снижение химической неоднородности слитков полуспокойной стали при увеличении скорости наполнения изложниц (табл. 42).

Исследование герметичности усадочной раковины. Особый интерес для практики представляет вопрос о газопроницаемости металлического «моста» в слитке полуспокойной стали.

Расчеты показывают, что давление газов в усадочной раковине при охлаждении затвердевшего слитка, несмотря на поступление водорода из металла, снижается вследствие большего коэффициента объемного сужения газов по сравнению с твердой сталью и становится ниже атмосферного. В связи с этим при получении проницаемого «моста» возможно попадание кислорода атмосферы и печных газов в усадочную полость при затвердевании и нагреве слитков и, следовательно, окисление ее стенок, что может препятствовать свариванию последних при прокатке и привести к возникновению расслоений в прокате.

Вначале на строгальном станке была произведена обработка ряда слитков нормально (продолжительность искрения металла в изложнице 15—35 с) и недостаточно (продолжительность искрения 60—200 с) раскисленной полуспокойной стали Ст.3пс. При этом целые слитки зачищали до вскрытия усадочной раковины, а затем после ее изучения — до продольной оси. На всех слитках пузыри «моста» и усадочная раковина имели чистые блестящие стенки без следов окисления.

Более детальное исследование показало, что стенки усадочной раковины имеют шершавую неокисленную поверхность с явно выраженным дендритным строением и чередующимися (через 3 5 мм) горизонтальными выступами и впадинами (рис. 51).

Затем была проведена проверка сохранения герметичности усадочной раковины в слитках полуспокойной стали разной раскисленности при нагреве в колодцах. Для этого в условиях Криворожского металлургического завода при раскислении конвертерной плавки стали Ст.3пс количество силикомарганца, присаживаемого в ковш, было уменьшено с 5,3 (по принятой технологии) до 4,2 кг/т. Температура стали на выпуске составляла 1600°С. Металл разливали сверху на слитки массой 8,4 т со скоростью 1,2—1,8 м/мин. Раскисленность стали регулировали по ходу разливки путем ввода в изложницы разных количеств алюминия (до 100 г/т). При этом была получена серия слитков полуспокойной стали разной степени раскисленности. Для исследования было отобрано по два типичных слитка полуспокойной стали с недостаточной, нормальной и повышенной степенью раскисленности (табл. 43).

Слитки нагревали в колодцах блюминга по установленному режиму, а затем охлаждали до комнатной температуры. IIa всех охлажденных слитках был слой окалины толщиной 2—3 мм. После удаления окалины на боковых поверхностях головной части слитков № 1 и 2 недостаточно раскисленной стали до уровня 30% от верха обнажились отверстия типа сот диаметром 1—2 мм. Нa верхней торцовой поверхности (в зоне «моста»), а также на боковых поверхностях в нижней и средней части слитков диаметр указанных отверстий не превышал 1 мм. Зондирование отверстий показало, что длина пузырей в нижней и средней части слитка не превышает 10 мм, в верхней части 60 мм, а в зоне «моста» 5 мм. На поверхности слитков № 3 и 4 нормально раскисленной стали отверстия от пузырей наблюдались на боковых гранях только до 10% от верха и на верхней торцовой поверхности. Их диаметр не превышал соответственно 1,5 и 0,5 мм, а длина 15 и 3 мм. Боковые поверхности слитков № 5 и 6 полуспокойной стали с повышенной степенью раскисленности были плотными. На их торцовой части наблюдались трещины, а на одном из слитков — отверстие диаметром 30 мм и глубиной до 200 мм, соединяющиеся с усадочной раковиной.

Герметичность усадочной раковины в слитках исследовали при помощи специальной установки (рис. 52).

По продольной оси одной из граней каждого слитка на расстоянии 250—300 мм от верхнего торца были просверлены отверстия диаметром 20 мм, соединявшие полости усадочных раковин с атмосферой. При помощи приваренных в месте сверления тройников с манометрами и резиновых трубок в усадочные полости слитков из заводской магистрали подавали кислород под давлением 7—10 ати. После достижения в полости определенного давления, фиксируемого манометром, систему отключали от магистрали, герметизировали и выдерживали под наблюдением в течение 5—6 ч. Установлено, что в слитках стали с нормальной и недостаточной раскисленностью потери давления газа не наблюдается, в то время как из полостей слитков перераскисленной стали утечка происходит мгновенно через несплошности в «мосте».

Для определения объема усадочных раковин в слитках и дополнительной проверки герметичности «моста» в просверленные отверстия после снятия устройства для подачи кислорода был залит керосин. Установлено, что объем усадочной раковины в слитках нормально и недостаточно раскисленной полуспокойной стали составляет 5—7 л, т. е. 0,4—0,6% от объема слитка. Утечки жидкости через торцовую и боковые поверхности головной части указанных слитков, окрашенные мелом, не наблюдалось. В слитки перераскисленной стали было залито 15—19 л жидкости, после чего она начинала интенсивно вытекать через отверстия в «мосте».

Таким образом, исследования показали, что в слитках полуспокойной стали с нормальной и недостаточной раскисленностью обеспечиваются условия для надежной изоляции усадочной раковины от окислительного воздействия кислорода атмосферы и печных газов. В свете вышеизложенного приводимые в работах данные об окисленных стенках усадочной раковины в слитке следует отнести к перераскисленной полуспокойной стали.

В связи с газопроницаемостью «моста» в слитках при повышенной степени раскисленности принятая технология производства полуспокойной стали должна исключать возможность ее перераскисления.

Дендритная структура и неметаллические включения. Исследования проведены на продольных осевых темплетах 12-т слитков полуспокойной и спокойной сталей, состав которых приведен в табл. 44.

В слитках различаются следующие структурные зоны: поверхностная (слоистая) — крупные столбчатые дендриты; крупные разноориентированные дендриты и слабо разветвленные (глобулярные) дендриты (рис. 53). Ширина указанных зон закономерно изменяется по высоте слитков. Поверхностная слоистая зона шириной 10—50 мм имелась у дна и боковых граней по всей высоте слитков. Состояла она из чередующихся темных и светлых полосок, обычно параллельных поверхности слитка. Ширина этой зоны уменьшается по мере продвижения от дна к верху слитка. Около литника слоистой зоны нет; крупные столбчатые дендриты растут непосредственно от поверхности. На некотором удалении от литника в донной части слитка слоистая зона появляется и в направлении боковых граней резко увеличивается. Расстояние между слоями здесь относительно большое и поэтому хорошо видно, что в слоистой зоне росли столбчатые сильно разветвленные дендриты. Дальнейшие исследования показали, что слоистая зона и по боковым граням слитков представляет собой область мелких столбчатых дендритов. Зоны «замороженных кристаллов» в слитках не обнаружено.

Главные ветви столбчатых дендритов отклонены вверх от перпендикуляра к поверхности слитков на 8—25°. Это свидетельствует об одинаковом характере направления конвективных потоков у поверхности затвердевающих слитков полуспокойной и спокойной стали (сверху вниз).

В слитках полуспокойной и спокойной стали общая ширина зоны столбчатых дендритов по высоте слитка изменяется мало и составляет 55—100 мм. Ширина зоны разноориентированных дендритов уменьшается (от 160— 200 до 80—120 мм), а глобулярных — увеличивается (с 95—130 до 160—170 мм до оси слитка) от верха ко дну всех слитков. Шнуры внеосевой неоднородности располагаются, как правило, в начале зоны глобулярных дендритов.

Исследования показали, что природа неметаллических включений в слитках полуспокойной и спокойной стали одинакова. Во всех слитках при металлографическом исследовании наблюдались в основном включения двух типов: сульфиды и оксиды. Подавляющее большинство сульфидов и оксидов имеют круглую и овальную форму (рис. 54, а, б, д, е). Встречаются зачастую сульфиды вытянутой формы и в виде пленок (рис. 54, в, г). При рассмотрении под микроскопом сульфиды имеют цвет от желтого (в основном FeS) до светло-серого (при высоком содержании MnS). В осевой зоне слитков зачастую наблюдались очень мелкие точечные сульфиды.

Большинство однофазных шаровидных оксидных включений (типа родонита MnO—SiO2) имеет темно-серый цвет и прозрачны. Для исследованных слитков характерно большое количество слоистых оксидных включений. В полупрозрачной или непрозрачной оксидной матрице таких включений наблюдаются выделения (часто в виде дендритов) кристобалита (SiO2), вюстита (FeO), файялита (FeO*SiO2), а также включения сульфидов (MnS, FeS) (рис. 54, д, е).

Все круглые и овальные оксиды имеют серые сульфидные оболочки с неровной поверхностью раздела (рис. 54, а, б). В связи с этим нередко трудно отличить сульфиды от оксидов.

Подсчет количества неметаллических включений производили при увеличении x210. Участки для подсчета выбирали, начиная с 10 мм от поверхности и далее, вплоть до оси слитка через каждые 20 мм. В каждом участке для 40 полей определяли число и размеры (диаметр или приведенный диаметр) сульфидных и оксидных включений. По этим данным, вычисляли среднее число неметаллических включений на 1 мм2 и их объемный процент. При проведении исследований были учтены все эндогенные включения размером более 3 мкм.

В поверхностном слое слитка наблюдается большое число (до 165 шт/мм2) очень мелких включении (диаметром 1—2 мкм). Очевидно, это вызвано большой скоростью кристаллизации стали в начальный период. С удалением от поверхности размер включений увеличивается, а количество — значительно уменьшается (рис. 55—58). Наиболее крупные оксидные включения (40—60 мкм и более) наблюдаются в осевой зоне нижней трети слитка.

Отношение количества сульфидной фазы к оксидной в головной части слитка значительно больше, чем в донной.

На кривых распределения неметаллических включений имеются, как правило, два максимума: в конце зоны столбчатых дендритов и в начале зоны мелких глобулярных дендритов. Другие максимумы на кривых для разных горизонтов (рис. 56, 58) соответствуют шнурам внеосевой неоднородности в слитке, где наблюдается особенно резкое увеличение количества сульфидов.

На рис. 55—58 отмечен особый характер изменения количества и объемного процента включений в донной части (98—100% от верха) по ширине всех слитков.

Приведенные на рис. 58 данные показывают, что объемный процент оксидов в слитках полуспокойной стали, как и следовало ожидать, несколько выше, чем для спокойной стали. Однако общее содержание неметаллических включений в спокойной стали было даже выше, чем в полуспокойной. Очевидно, это вызвано более высоким содержанием серы в спокойной стали (0,037%) по сравнению с полуспокойной (0,026—0,034%).

Для исследованных слитков полуспокойной и спокойной стали характерна большая неоднородность содержания неметаллических включений.