COS trzeciej generacji jest najnowszym procesem metalurgicznym w którym krystalizator kształtujący wlewek nie jest elementem walcowym prostym lecz walcem zakrzywionym – jest elementem zakrzywionym w którym w naturalny sposób odlewamy wlewek zakrzywiony o dużym łuku, a następnie jak w drugiej generacji wlewek jest prostowany.
RYSUNEK
Tradycyjnie odlewanie stali do wlewnic polega na syfonowym, czyli od dołu wypełnianiu formy metalowych tzw. wlewnic. Rozlewanie stali jest nieekonomiczne. Ponadto stal przechodząca ze stanu ciekłego na stan stały kurczy się tworząc we wlewku tzw. jamę skurczową. Wielkość jamy stanowi często 8¸12% objętości całego wlewka.
Jama i nadziena skurczowa razem wzięte musiały być na wlewku obcięte a zdrowa część zlewka szła do walcowania.
Uzysk wlewka tradycyjnie odlewanego obliczamy dla objętości lub dla niego masy według wzoru:
Struktura wlewka tradycyjnie odlewanego do wlewnic jest bardzo skomplikowana gdyż zimna ścianka metalowa wlewnicy po wlaniu do niej ciekłej stali działa silnie ochładzająco na zewnętrzną powierzchnię wlewka stykającą się z zimną wlewnicą. Skutkiem – pierwsza warstwa na przekroju poprzecznym wlewka czy podłużnym charakteryzuje się tzw. kryształami zamrożonymi, drobnymi, iglastymi.
Struktura wlewka stali uspokojonej – dobrze odtleniona i odgazowana w procesie topienia charakteryzuje się niekorzystną budową krystaliczną, chcielibyśmy aby wszystkie kryształy na przekroju były jednakowej wielkości i nie dendrytyczna. Jeszcze gorzej jest z tzw. transkrystaliczną strukturą wlewka tradycyjnego polegającą na tym, że powstają w jego objętości słabe miejsca połączenia rosnących dendrytów.
Struktura transkrystaliczna musi być w obróbce cieplnej wyżarzania (ujednoradniającego) i normalizacyjnego usunięta, to kolejny koszt nagrzewania wlewka do obróbki plastycznej. Stal źle odtleniona lub posiadająca CO z gotowania stali nazywa się po rozlaniu do wlewnic stalą nieuspokojoną co oznacza że w trakcie jej krzepnięcia we wlewnicy wydziela ona jeszcze gazy.
Jeśli jest to CO i tylko CO to choć stal jest nieuspokojoną i zakrzepną w niej pęcherze CO to nic nie szkodzi, w czasie walcowania zwalcują się one bez szkody dla własności mechanicznych wyrobu.
Wlewek odlewany COS-em, wprawdzie ma znacznie mniejsze wymiary przekroju poprzecznego ale strukturę identyczną jak przed chwilą omawialiśmy, a nawet jeszcze w większym stopniu rozwiniętą – strukturę transkrystaliczną.
Wlewek z COSu – jeśli jest walcowany natychmiast osiąga mimo transkrystalicznej struktury najwyższe własności mechaniczne wyrobu.
Stopień odtleniania stali:
a) uspokojona – całkowicie odtleniona w piecu i kadzi
b) półuspokojona
c) pseudouspokojona
d) nieuspokojona
Stal zawiera 0,01¸0,08% tlenu wolnego. Tlen powoduje kruchość na gorąco – utrudnia kucie, walcowanie.
Ad. a). stosuje się klasyczne odtlenianie w postaci żelazostopów oraz czystego aluminium a więc Fe-Si, Fe-Si-Mu, Fe-Mu i Al. W przypadku b i c stosuje się te same odtleniacze lecz w mniejszych ilościach w przypadku d nie stosuje się odtleniania w ogóle – najgorsze gatunki stali.
31
Tika02