Жаростойкие покрытия

При сифонной разливке стали на поверхности металла в из­ложнице образуется окисная корочка. Прилипание ее к поверх­ности изложниц приводит к снижению качества металла. Она состоит из продуктов раскисления стали, продуктов разрушения футеровки ковша, огнеупоров сифонного припаса и окисленных элементов стали.

Жаростойкое покрытие должно выполнять роль прослойки между излож­ницей и слитком и не должно смачиваться расплавами металла и шлаковой корочкой.

Очень важно понимать процесс взаимодейст­вия жаростойких покрытий для изложниц с силикатными распла­вами, структура и состав которых близки к шлаковым образо­ваниям, возникающим в процессе заливки металла в изложницы.

Краевой угол смачи­вания находится в прямой зависимости от количества вводимого в покрытие шлама.

Для установления характера контактной зоны расплав—покрытие проводятся микроскопические исследования.

Обломки бесцветного, прозрачного, изотропного вещества имеют слабый положительный рельеф. Это обстоятельство позволяет констатировать в присутствие стекловидной фазы шпинелидного состава.

В порошках присутствуют спаянные обломки прозрачного, изотропного вещества с формой грани равностороннего треугольника, отве­чающего спайности по октаэдру.

В иммерсионных пре­паратах в косом отраженном свете обнаружено присутствие стеклокристаллической фазы с матовым блеском и желтовато-бурой окраской, обусловленной наличием окислов железа в шламе. Таким образом, это еще раз подтверждает пра­вильность предположения о возникновении шпинели. Под­тверждением этому является наличие обломков зеленоватой окраски с положительным рельефом.

При исследовании характера взаимодействия контактного слоя жаростойкого покрытия с подложкой наблюдается не только механическое сцепле­ние, но и химическое взаимодействие, обусловливающее посте­пенный переход от стекловидного расплава к подложке.

Функциональны составы покрытий с повы­шенным содержанием графита. Эти составы жаростойкого покрытия характеризуются плотной макроструктурой, четким контактом расплав-покры­тие. Характерной особенностью данных составов является мень­шая смачиваемость для высушенных образцов в сравне­нии с обожженным. Уменьшение краевого угла смачивания подложки стекловидным расплавом, по-видимому, объясняется обеднением ее графитом в процессе обжига.

При сравнении насыщенности графитом подложки в целом и ее контактной зоны установлен факт неравномерного распреде­ления графитового компонента в контактной зоне подложки. При этом в приконтактной и контактной зонах наблюдается изменение соотношения между графитом и основной массой подложки в сторону обогащения контактной зоны корундом, графит же испытывает диспергацию и частичное разрушение (дезагрегацию) чешуек. Наблюдается также проникновение стек­ловидной массы в поверхностную зону подложки, а в отдельных участках контактной зоны подложки потоковидное расположе­ние чешуек графита.

Содержащийся в жаростойком покрытие графит поступает в зону экзокон­такта лишь в отдельных случаях, когда выступ со стороны под­ложки внедряется более глубоко и при этом разрыхляется. Отсюда следует, что уменьшение краевого угла смачивания существенным образом зависит не только от количества графита, но и от его укладки и ориентировки по отношению к контактному слою. Отмечено влияние ориентировки чешуек графита на плотность контактной зоны. В участках с ориентацией зерен графита парал­лельно контактному слою плотность выше по сравнению с участ­ками, где грани базопинакоида находились под углом.

Более плотное строение и четкий контакт в составе, содер­жащем повышенное количество шлама, можно объяснить тем обстоятельством, что в данной композиции были более благо­приятные условия вследствие уплотняющего действия образу­ющейся шпинели, молекулярный объем которой воз­растает по сравнению с суммой молекулярных объемов 8%.

При содержа­щей 60% шлама в жаростойком покрытие, его све­топреломление существенно ниже, по причине что в данной подложке для синтеза шпинели с ее уплотняющим объемным эффектом были менее благо­приятные условия, чем в подложке, содержащей повышенное количество шлама, где состав стеклобазиса был ближе к составу шпинельного стекла.

Следует отметить, что на величину краевого угла смачивания стекловидным расплавом оказы­вали влияние различные факторы, в том числе: рекристаллиза­ция зерен, полиморфное превращение, образование шпинелидного ряда соединений и др.