ŽELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 13 LJUBLJANA SEPTEMBER 1979 Nekatere značilnosti jekel izvaljanih iz kontinuirno ulitih gredic M. Kmetič1, F. Vodopivec', F. Vizjak2, S. Senčič2 UDK: 669-147 ASM/SLA: D9q Kontinuirno ulivanje jekla se zaradi velike ekonomske prednosti pred konvencionalnim litjem vedno bolj uveljavlja. V članku so opisane fizikalno metalurške značilnosti kontinuirno litega jekla, ki so odvisne od tehnologije litja. Ugotovljeno je, da mehanske lastnosti ustrezajo vrednostim, ki jih predpisujejo standardi. mikrostrukture in mehanskih lastnosti ugotovi, ali obstajajo in kakšne so razlike med klasično in konti ulitimi gredicami in profilnim jeklom, ki je bilo iz njih izvaljano. Istočasno pa je zamišljena kot sistematična raziskava konti litega jekla zaradi spoznanja njegovih fizikalno metalurških značilnosti. 1. UVOD Kontinuirno litje ima pred klasičnim litjem prednost zaradi prihranka energije in manjših investicij v valjarne. Tudi izkoristek jekla je boljši zaradi manjšega odreza in manjših izgub zaradi škajanja pri ogrevanju. S fizikalno-metalurškega vidika ima kontinuirno ulito jeklo kvalitetne prednosti, ki so posledica hitrejše kristalizacije jekla v primerjavi s strjevanjem ingotov. Blokovno in dendritsko izcejanje legirnih elementov in nečistoč je zato pri enaki sestavi v konti jeklu manjše. Te prednosti pridejo do izraza le, če je tehnologija litja na zadostnem kvalitetnem nivoju, tako, da je v gredicah čim manj napak, značilnih za konti litje, kot so porozna sredina, notranje in površinske razpoke, mikrolunkerji in makrovključki. V Železarni Štore kontinuirno ulivajo gredice iz kvalitetnih jekel, ki se nato valjajo v različne profile za predelovalno in strojno industrijo. To jeklo je torej neke vrste nov proizvod in treba je dokazati, da je popolnoma enakovredno konven-cionalnemu jeklu. Raziskava ima zato primerjalen značaj in njen namen je, da se na osnovi sistematičnih primerjav 1 SŽ Metalurški inštitut v Ljubljani 2 SZ Železarna Štore 2. PROGRAM DELA Glede na mehanske značilnosti in proizvodni program smo za preiskave izbrali jekla naslednjih kvalitet: — cementacijska jekla Č.1220, oz. Č.1221 in C.4320 — jeklo za poboljšanje Č.1431 in Č.1530, oz. Č.1531 — vzmetno jeklo Č.2133 Kemična sestava talin je podana v tabeli 1. Lastnosti vzmetnega jekla nismo mogli primerjati s klasično izdelanim jeklom, ker smo imeli na razpolago le konti lito jeklo. Dimenzija brušenih gredic je bila 100 x 100 in 120 X 120 mm. Odrezke gredic smo izvaljali v palice 0 28 mm. V literaturi navajajo avtorji podatke, da je pri konti litih gredicah, ki nimajo večjih blokovnih se-gregacij in notranjih razpok, potrebna za optimalne lastnosti minimalna redukcija 5:1'. Pri valjanju gredic v palice smo to minimalno stopnjo redukcije presegli, saj znaša 16:1. Raziskave so obsegale: — makrostrukturo, kristalizacijo in porazdelitev žvepla po preseku gredic in valjancev; — vrsto, velikost in porazdelitev mikrovključ-kov ob površini in v notranjosti preseka gredic in valjancev; Tabela 1: Kemična sestava jekel v % Talina Kvaliteta C Si Mn P S Cr Mo v v Cu Sn As 1 Č.1220 0.17 0.16 0.53 0.017 0.021 0.06 0.03 0.06 — 0.24 — — 2 Č.1220 0.16 0.22 0.51 0.009 0.021 0.09 — 0.07 — 0.26 0.013 0.015 3 Č.1221 0.17 0.20 0.51 0.013 0.025 0.21 0.05 0.13 0.01 0.20 0.012 0.028 4 C.4320 0.17 0.28 1.03 0.017 0.015 1.04 0.02 0.04 — 0.11 — — 5 Č.4320 0.14 0.28 1.05 0.014 0.007 0.84 — — 0.009 0.20 0.019 0.026 6 C.4320 0.15 0.33 1.19 0.027 0.016 0.97 0.03 0.14 0.02 0.23 0.015 0.030 7 Č.1431 0.37 0.32 0.70 0.010 0.011 0.15 — 0.07 — 0.28 — — 8 C.1531 0.43 0.40 0.68 0.011 0.013 0.008 — — — 0.16 — — 9 Č.1530 0.48 0.23 0.64 0.014 0.006 0.13 — 0.08 — 0.20 0.015 0.028 10 Č.1531 0.44 0.28 0.63 0.009 0.026 0.29 0.01 0.11 0.01 0.25 0.037 0.031 11 Č.2133 0.54 1.53 0.86 0.015 0.018 — — — 0.22 — — Kontinuirno ulite gredice: taline 1, 4, 7, 8 in 11 Klasično izdelane gredice: taline 2, 3, 5, 6, 9 in 10 — mikrostrukturo gredic in valjancev; — intenziteto izcejanja legirnih elementov v obrobni coni in sredini preseka gredic, oz. valjancev in — mehanske lastnosti valjancev. 3. REZULTATI 3.1. Porazdelitev žvepla in makrostruktura gredic Na Baumannovih odtisih, narejenih na ploščah prečno izrezanih iz konti litih gredic, se dobro razloči obrobna cona po videzu čistejšega jekla, Slika 1 Baumannov odtis konti ulite gredice (Č.2133, talina 11) Fig. 1 A sulphur print of continuous čast billet (Č. 2133, Melt 11) ki je široka do 10 mm. Po videzu je v sredini gredic več sulfidnih vključkov. Različno močna potemnitev odtisov in mikroskopske preiskave kažejo, da se je večina sulfidnih vključkov pri kristalizaciji izločila v meddendritskih prostorih (si. 1). Odtisi so pokazali, da so na meji med obrobno cono in cono transkristalov pogosto večji vključki ponovčne žlindre, oksisulfidne narave. Radialne razpoke, ki nastanejo pri strjevanju zaradi termičnih in mehanskih napetosti, so delno zapolnjene z žlindro, katere glavna sestavina so oksidi železa, v nekaterih primerih pa so se na teh mestih nabrali tudi večji sulfidni vključki. Tudi na Baumannovih odtisih klasično izdelanih gredic se vidi razlika med obrobno cono in likvacijskim kvadratom. Razlika pride bolj do izraza pri jeklu, ki ima večjo vsebnost žvepla. Po videzu čistejša obrobna cona izvira iz hitro strjene skorje ingotov in je ekvivalentna zunanji coni konti ulitih gredic. Odtisi palic, izvaljanih iz konti ulitih in kon-vencionalnih gredic, so skoraj enaki. Do nekaj milimetrov debela plast jekla ob robu, ki je po videzu čistejša, ni enakomerno debela. Na nekaterih mestih je tok materiala pri deformaciji pri-vedel na površino jeklo iz likvacijskega kvadrata, kjer so sulfidni vključki večji. Makrostrukturne značilnosti smo odkrili z makrojedkanjem plošč, ki smo jih uporabili za Baumannove odtise. Ob robu je približno 10 mm široka cona, komaj opazno pravokotno na površino usmerjenih kristalov. Sledi ji transkristalna cona stebrastih dendritov, ki so usmerjeni pravokotno na površino gredice. Skorja gredice se strdi zelo hitro in kristali so v tej coni zelo drobni. Gredica se zaradi krčenja odlepi od ko-kile, temperaturni gradient se bistveno zmanjša in posledica počasnejše kristalizacije so veliki stebrasti kristali. V sredini, kjer se talina strdi ■ V konvencionalnih gredicah nismo odkrili nobenih napak, le močneje se je jedkala z oligo-elementi in z večjimi nekovinskimi vključki bogatejša sredina gredic (si. 3). 3.2. Porazdelitev in velikost nekovinskih vključkov v gredicah in valjanih palicah V konti ulitih gredicah smo našli silikatne, sulfidne in tudi posamezne oksidne vključke. Večje silikatne vključke, ki so globulami, smo opazili predvsem v sredini preseka gredic in na meji drobnozrnate robne cone in stebrastih kristalov (si. 4). Vključki manganovega sulfida v obrobni coni so globularni, zelo fini in enakomerno porazdeljeni po preseku. V sredini preseka gredic opazimo enak tip sulfidov, v med-dendritskih prostorih pa sulfide evtektičnega tipa (si. 5). Slika 2 Pov. 0,8 x. Makrostruktura konti ulite gredice (C.1431, talina 7) Fig. 2 Mag. 0.8 X. Macrostructure of continuous čast billet (C. 1431, Me!t 7) Slika 4 Pov. 100 x. Silikatni vključki v sredini preseka konti ulite gredice (C.1220, talina 1) Fig. 4 Mag. 100 X. Silicate inclusions in the centre of the billet cross section (Č. 1220, Melt 1) Slika 3 Pov. 0,8 X. Makrostruktura konvencionalne gredice (C.1531, talina 10) Fig. 3 Mag. 0.3 X. Macrostructure of conventional billet (Č. 1531, Melt 10) nazadnje, so kristali poligonalni in neorientirani. Pri makrojedkanju so se napake, značilne za konti lite gredice, ki se vidijo že na Baumanno-vih odtisih, še močneje odkrile, posebno porozna sredina in radialne razpoke (si. 2). Slika 5 Pov. 200 X. Evtektični vključki manganovega sulfida (Č.1120, talina 1) Fig. 5 Mag. 200 X. Eutectic sulphide inclusions (Č. 1220, Melt 1) Tabela 2: Povprečna dolžina in gostota sulfidnih vključkov in vsebnost žvepla v gredicah Talina Kvaliteta Lr (um) Obrobna cona Ar (mm—2) % sr L, (um) Sredina gredice As (mm—2) % s5 1 Č.1220 — —. 0.016 — _ 0.0165 2 Č.1220 17.8 43.4 0.025 23.6 20.6 0.024 3 Č.1221 16.1 41.4 0.026 21.5 25.5 0.024 4 Č.4320 — — 0.019 — — 0.019 5 Č.4320 22.0 9.3 0.010 21.2 8.6 0.010 6 Č.4320 24.5 24.7 0.017 25.4 14.1 0.014 7 Č.1431 — — 0.011 — .—. 0.010 8 Č.1531 — — 0.013 — — 0.012 9 Č.1530 20.5 11.1 0.010 22.6 7.2 0.008 10 Č.1531 20.0 55.0 0.030 24.1 29.3 0.029 11 Č.21333 — — 0.019 — _ 0.019 Tabela 3: Povprečna dolžina in gostota sulfidnih in silikatnih vključkov v valjanih palicah Talina Kvaliteta Obrobna cona Sredina valjanca Lr (um) Ar (mm—2) Ls (um) A, (mm—2) 1 Č.1220 14.1 5.8 15.4 11.4 20.2 17.7 27.0 20.3 silikati 2 Č.1220 18.3 37.9 17.3 46.7 3 Č.1221 15.8 70.1 17.1 49.7 4 Č.4320 14.7 38.3 18.2 39.2 5 Č.4320 13.0 5.1 15.4 16.0 6 Č.4320 16.3 32.6 21.5 42.0 7 Č.1431 13.8 16.1 12.9 18.1 38.4 14.0 25.7 18.3 silikati 8 Č.1531 17.3 14.1 20.4 27.2 26.6 3.3 25.1 6.6 silikati 9 Č.1530 14.5 12.9 17.5 17.6 10 Č.1531 18.8 76.9 22.4 '68.7 11 Č.2133 18.2 66.7 23.1 37.5 — — 31.9 2.8 silikati Jeklo klasično izdelanih gredic ima poleg sulfidnih in posamičnih oksidnih tudi nize aluminat-nih vključkov. Povprečno dolžino (L) in gostoto (A) sulfidnih in silikatnih vključkov v obrobni coni in v sredini preseka gredic, oz. valjancev smo določili z optičnim mikroskopom. Kot obrobno cono smo pri gredicah predpostavili 20 mm, pri valjanih palicah pa 5 mm širok pas. Pri meritvah smo upoštevali le vključke daljše od 10 [im in nize vključkov, če razdalja med njimi ni bila manjša od 5 um. V tabeli 2 so poleg rezultatov meritev v jeklu gredic navedene še vsebnosti žvepla v obrobni coni in na sredini gredic. Za konti lite gredice so navedeni le podatki o vsebnosti žvepla, ker po tej metodi ni možno izmeriti gostote in velikosti globularnih vključkov v ulitem jeklu. Povprečna dolžina vključkov manganovega sulfida je v sre- dini gredic nekoliko daljša, gostota pa manjša kot v obrobni coni. Pri enaki količini žvepla je v obrobni coni gostota vključkov do 100 % večja kot v sredini gredic. Dolžina vključkov se med talinami le malo razlikuje, večja je razlika pri gostoti, ki je odvisna od vsebnosti žvepla. Taline z več žvepla imajo sorazmerno večjo količino vključkov na enoto površine. Kemijska analiza kaže, da je vsebnost žvepla v obrobni coni in na sredini preseka skoraj enaka. Razlika v potemnitvi Baumannovega odtisa med robno cono in sredino je posledica velikosti vključkov. Drobnejši vključki ob robu ne dajo izrazite potemnitve. Rezultati meritev dolžine in gostote sulfidnih in silikatnih vključkov v palicah, izvaijanih iz konvencionalnih in konti ulitih gredic, so navedeni v tabeli 3. Tabela 4: Velikost primarnih in sekundarnih kristalnih zrn gredic in valjancev Gredice Valj anci Talina Kvaliteta Primarna zrna Sekundarna zrna Primarna zrna Sekundarna zrna I (um) ASTM I fcm) ASTM I (um) ASTM I (um) ASTM 1 Č.1220 17.9 8.2 11.7 9.5 13.7 9.0 12.0 9.4 2 Č.1220 19.2 8.0 10.1 9.9 12.4 9.3 9.7 10.0 3 Č.1221 13.4 9.0 9.8 10.0 12.1 9.4 9.6 10.0 4 Č.4320 20.0 7.9 16.3 8.5 14.9 8.8 15.7 8.6 5 Č.4320 14.5 8.8 8.5 10.3 9.3 10.1 6.9 10.9 6 Č.4320 11.2 9.6 8.9 10.2 8.7 10.3 7.3 10.8 7 Č.1431 18.8 8.1 11.2 9.6 11.6 9.5 10.0 9.9 8 Č.1531 17.8 8.3 10.5 9.8 10.6 9.7 9.8 9.9 9 Č.1530 12.5 9.3 7.6 10.7 11.2 9.6 7.4 10.7 10 Č.1531 10.2 9.8 6.9 10.9 10.0 9.9 6.8 10.9 11 Č.2133 14.9 8.8 12.1 9.4 11.4 9.5 11.8 9.4 Odrezki gredic so bili kratki, valjanje je bilo izvršeno hitro in zaradi majhnega temperaturnega padca plastičnost jekla ni bistveno padla. Temperatura ogrevanja za valjanje je bila višja od 1200° C in v jeklu je prišlo do sferoidizacije sul-fidnih vključkov. To in dejstvo, da je prišlo pri valjanju do podaljšanja manjših vključkov, ki jih pri gredicah nismo upoštevali in cepljenje večjih sulfidov, so verjetno vzroki, da se njihova dolžina pri valjanju ni bistveno spremenila. Tudi pri gostoti ni več take razlike med obrobno cono in sredino. V nekaterih primerih je v obeh področjih vpliv na lastnosti jekla imajo zato silikatni vključ-ki, ki so bistveno daljši (si. 6). Zlasti so neugodni dolgi nizi teh vključkov. 3.3 Mikrostruktura gredic in valjancev Rezultati meritev, navedeni v tabeli 4, predstavljajo povprečne intercepcijske dolžine, izmerjene pri povečavi 500 X, in razrede primarnih in sekundarnih kristalnih zrn jekla gredic in valjanih palic po ASTM klasifikaciji. Avstenitna zrna konti ulitih gredic se po preseku med seboj dokaj razlikujejo. V transkristal-ni coni se dobro vidi dendritska struktura, posamezna zrna pa so zelo velika. V sredini so zrna poligonalna in enakomernejša. V normalizirani strukturi pri jeklih Č.4320 (si. 7 in 8) in Č.2133 se še dobro opazi razlika med posameznimi conami, pri ostalih jeklih pa je razlika manj izrazita. Pri jeklih za poboljsanje so perlitna zrna različno velika in večja zrna imajo Widmannstatensko strukturo. Slika 6 Pov. 100 x. Silikatni in drobni sulfidni vključki v palici izvaljani iz konti ulite gredice (Č.1220, talina 1) Fig. 6 Mag. 100 X. Silicate and small sulphide inclusions in a bar rolled from continuous čast billet (Č. 1220, Melt 1) enaka ali je celo gostota večja v sredini. Tako porazdelitev povzroči pregnetenje materiala pri valjanju in so jo pokazali tudi Baumannovi odtisi. Vključki manganovega sulfida v konti jeklih so krajši kot v konvencionalnem jeklu. Tudi število vključkov na enoto površine je majhno, saj vsebujejo te taline sorazmerno malo žvepla. Večji Slika 7 Pov. 100 X. Normalizirana mikrostruktura v transkristalni coni konti ulite gredice jekla Č.4320 (talina 4) Fig. 7 Mag. 100 x. Microstructure in columnar zone of continuous čast billet of C. 4320 steel (Melt 4), normalized Slika 8 Pov. 100 X. Normalizirana mikrostruktura v sredini konti ulite gredice jekla C.4320 (talina 4) Fig. 8 Mag. 100 X. Microstructure in the centre of continuous čast billet of C.4320 steel (Melt 4), normalized litno mikrostrukturo v primerjavi z jeklom v gredicah pri kvalitetah C.4320 in C.1431. Pri ostalih kvalitetah so sekundarna zrna po normalizaciji skoraj enako velika v gredicah in končnih va-ljancih. Odstopanja so v mejah merilnih napak in so delno posledica različnih ohlajevalnih hitrosti. Kristalna zrna v konti litih gredicah so večja kot v konvencionalnih gredicah, ker konti gredice niso predelane. Razlika v velikosti kristalnih zrn pri valjancih pa ni posledica različne stopnje celotne predelave jekla, saj je ta zadostna tudi pri konti jeklu, temveč izdelave jekla (si. 9, 10, 11 in 12). Konti jeklo nima aluminija, ki vezan v nitrid zavira rast zrn. Največje so razlike pri jeklu Č.4320, pri katerem so sekundarna zrna konti jekla za več kot dva razreda ASTM večja kot pri konvencionalnem jeklu. Pri drugih kvalitetah so razlike manjše. 3.4. Homogenost jekla Največji vpliv na velikost segregacij imajo: hitrost strjevanja skorje, temperaturni gradient in intenzivnost mešanja taline za strjevalno fron- Slika 9 in 10 Pov. 100 x. Normalizirana mikrostruktura iz konti jekla iz valjane palice kvalitete C.4320 (talina 4) in Č.1531 (talina 8) Figs. 9 and 10 Mag. 100 x. Microstructure of bars rolled from continuous čast C. 4320 (Melt 4) and C. 1531 (Melt 8) steel, normalized Po valjanju konti ulitih gredic so avstenitna zrna manjša za 0,7 do 1,4 razreda ASTM. Približno enako, oz. nekoliko manjše zmanjšanje opazimo tudi pri konvencionalih talinah. Valjano jeklo ima bolj drobnozrnato normalizirano feritno per- Slika 11 in 12 Pov. 100 x. Mikrostruktura jekla palic iz valjanih in konvencionalnih gredic kvalitete C.4320 (talina 5) in C.1530 (talina 9) Figs. 11 and 12 Mag. 100 x. Microstructure of bars rolled from conven-tional billets of C. 4320 (Melt 5) and C. 1530 (Melt 9) steel, normalized. Tabela 5: Mehanske lastnosti jekla valjanih palic v normaliziranem stanju Talina Kvaliteta Meja plastič. C, (N/mm2) Natezna trdnost o"m (N/mm!) Raztezek 5 (%) Kontrakcija «1» (%) Temp. normalizacije (°C) 1 Č.1220 311 454 37.9 64.8 900 2 Č.1220 314 463 37.6 64.0 900 3 Č.1221 360 471 42.4 64.0 900 4 Č.4320 312 495 35.8 60.6 900 5 Č.4320 398 524 36.2 69.1 900 6 Č.4320 376 519 38.4 70.4 900 7 Č.1431 383 638 31.8 52.7 890 8 Č.1531 370 643 27.6 47.4 870 9 Č.1530 456 700 27.8 44.7 870 10 Č.1531 445 654 33.0 52.7 870 11 Č.2133 536 870 22.6 34.6 860 Tabela 6: Mehanske lastnosti nekaterih jekel po kaljenju, oz. popuščanju Talina Kvaliteta Meja plastič. cr, (N/mm2) Natezna trdnost am (N/mm2) Raztezek 5 (%) Kontrakcija 4» (%) Žila-vost P3 (J) Vrtilno up. trdn. ara (N/mm2) O-vu/fm Temp. kalj. (°C) Temp. popušč. (°C) 1 Č.1220 475 650 26.2 65.2 105 334 0.51 900 — 2 Č.1220 437 634 27.7 69.8 118 333 0.53 900 — 4 Č.4320 818 937 15.7 47.5 42 419 0.45 870 — 5 Č.4320 812 968 18.4 41.5 39 403 0.42 870 — 7 Č.1431 506 739 21.5 57.1 53 347 0.47 870 600 8 Č.1531 512 755 22.4 55.8 42 356 0.47 850 600 10 Č.1531 551 803 23.7 56.5 50 371 0.46 850 600 11 Č.2133 1255 1344 10.2 19.6 12 569 0.42 850 500 to. Ti dejavniki so najbolj odvisni od pregretja jekla in hitrosti sekundarnega ohlajanja, od njih pa je tudi odvisna kristalizacijska struktura gredic. V konti in v klasično izdelanih gredicah so izceje večje v likvacijskem kvadratu kot ob robu gredic. Pri konti gredicah cementacijskih jekel znašajo maksimalne koncentracijske razlike 30 % pri Mn, 25 % pri Si in 20 % pri Cr. Izceje Mn in Cr so v konvencionalnih gredicah nekaj večje, izceje Si pa so manjše. Razlike med dendritskimi izcejami v obrobni coni in likvacijskem kvadratu so manjše pri konti gredicah. Izceje v jeklih za poboljšanje so v likvacijskem kvadratu konvencionalnih gredic nekaj večje kot v konti gredicah in znašajo pri Mn do 50 % in pri Si do 45%. V obrobni coni pa so izceje pri obeh vrstah gredic manjše, razlike med obema vrstama jekla pa niso sistematične. Pri vzmetenem jeklu je intenziteta izcejanja Mn enaka kot pri jeklih za poboljšanje, izceje silicija pa so večje in znašajo v obrobni coni 40 %, v likvacijskem kvadratu pa 80 %. Izceje v palicah, izvaljanih iz konti jekla, so do polovico manjše kot v gredicah, ker je prišlo pri ogrevanju za valjanje do homogenizacije jekla. Pri konti jeklu Č.1220 so v absolutnem smislu zanemarljivo majhne. Pri jeklu Č.4320 znaša največja absolutna razlika v sredini palice pri Mn 0,25 %, pri Si 0,02 % in pri Cr 0,38 %. Nekaj manjše so koncentracijske razlike pri Mn v jeklih za poboljšanje, izceje Si pa so nekaj večje. V vzmetenem jeklu Č.2133 so absolutne razlike pri Mn majhne (0,1 %), pri Si, ki močneje izceja, pa znašajo v obrobni coni 0,24 % in na sredini 0,52 %. 3.5. Mehanske lastnosti jekel Mehanske lastnosti palic v smeri valjanja v normaliziranem stanju so navedene v tabeli 5. Rezultati kažejo, da so lastnosti nelegiranih jekel skoraj enake pri obeh vrstah jekel. Pri legi-ranem cementacijskem jeklu Č.4320 imata kon-vencionalni jekli za približno 25 % večjo mejo plastičnosti in 15 % večjo kontrakcijo, pri natezni trdnosti in raztezku pa so razlike precej manjše. Podobne razlike opazimo tudi pri jeklih za poboljšanje. Konti jeklo ima zlasti nižjo mejo plastičnosti (20 %), pri ostalih lastnostih pa so razlike manjše. Za vrednotenje mehanskih lastnosti teh jekel je zelo pomembna trajna dinamična trdnost, saj so elementi, ki se iz teh jekel izdelujejo za strojno industrijo, večinoma obremenjeni z izmeničnimi napetostmi. Dinamično trajno trdnost smo določili z vrtilno upogibnimi preizkusi po metodi stopnic. Hitrost vrtenja je znašala 3000 obr/min; preizkušanje pa smo prekinili, če je preizkušanec zdržal 4,5.106 obratov. Nelegirana cementacijska jekla smo za te preizkuse slepo kalili v vodi, legirana pa v olju in jih nismo popuščali. Ostala jekla smo po kaljenju v olju 60 minut popuščali. Poleg trajne trdnosti smo na tako toplotno obdelanih jeklih določili še mejo plastičnosti, natezno trdnost, raztezek, kontrakcijo in žilavost (tabela 6). Vrednosti mehanskih lastnosti konti jekla so enake ali nekaj nižje od konvencionalnega. Trajne dinamične trdnosti, zlasti razmerja med dinamično in statično trdnostjo, so praktično neodvisna od načina izdelave jekla. Pri primerjavi lastnosti jekel moramo upoštevati tudi dejstvo, da kemijske sestave talin niso enake, kar ima vpliv na rezultate meritev. To se zlasti dobro vidi pri jeklu Č.4320, kjer razlika v velikosti zrn ne pride do izraza zaradi večje vsebnosti ogljika in kroma v konti jeklu. Vrednosti mehanskih lastnosti pa v nobenem primeru ne padejo iz območij, ki jih predpisujejo standardi. ZAKLJUČEK Namen raziskav je bilo sistematično raziskati nekatere lastnosti in strukture cementacijskih jekel, jekel za poboljšanje in vzmetnega jekla z namenom, da primerjamo konti ulite in kon-vencionalne gredice in palice, ki so bile iz njih izvaljane. Makropreiskave so pokazale, da so v gredicah napake, značilne za konti litje. Pri valjanju so se zaradi redukcije preseka radialne razpoke in porozna sredina zavaljale, tako, da teh napak v predelanem jeklu nismo opazili. Med vsebnostjo žvepla v obrobni coni in v sredini gredic ni nobene razlike, pač pa so vključki manganovega sulfida v obrobni coni manjši, njihova gostota pa je večja. Zaradi tega pri Baumannovem odtisu na teh mestih ne dobimo tako izrazite potem-nitve, kot jo dajo večji sulfidni vključki v likva-cijskem kvadratu. Te ugotovitve veljajo za konti in klasično izdelane gredice. Konti jeklo vsebuje malo žvepla in sorazmerno temu je v jeklu malo vključkov manganovega sulfida. V valjanem jeklu so sulfidi kratki. Precej večja je povprečna dolžina silikatnih vključkov. Segregacije so v konti ulitih gredicah manjše kot v konvencionalnih, kljub temu da iso bili ingoti pred valjanjem homogenizacijsko žarjeni. Zato je tudi jeklo palic, izvaijanih iz konti jekla, homogenejše. Primarna in sekundarna kristalna zrna v valjanem konti jeklu so večja, ker jeklo ni pomirjeno z aluminijem in to je verjetno vzrok nekaj slabšim mehanskim lastnostim konti jekla. Iz rezultatov se vidi, da mehanske lastnosti ustrezajo vrednostim, ki jih predpisujejo standardi. Konti jeklo lahko zato v vseh ozirih enakovredno nadomesti konvencionalno jeklo. Literatura 1. Menter J.: Continuous casting rnoves into quality steels, Metals and Materials, julij/avgust 1977 2. Mills N. T., Joseph R. W.: A look inside strand-cast steel slabs, Ironmaking and Steelmaking, št. 3, 1977 3. Fliige J., Hagen K., Hammerschmid P.: Sulfidverteilung in der Randschicht von Stranggussbrammen, Arch. Eisenhiittenvves., št. 2, 1977 4. Vodopivec F., B. Ralič: Poročilo Metalurškega inštituta v Ljubljani, št. 543/1977 5. Kmetic M., F. Vodopivec: Poročilo Metalurškega inštituta v Ljubljani, št. 609/1977 6. Irwing, W. R., Perkins A.: Basic parameters affecting the quality of continuously čast slabs, Ironmaking and steelmaking, 1977, št. 5 7. Sorimačhi K., Brimacombe J. K.: Improvements in mathematical modelling of stresses in continuous casting of steel, Ironmaking and Steelmaking, št. 4, 1977 8. Hubble D. H., VVessel R. L.: Design and selection of refractories used in continuous casting, Ironmaking and Steelmaking, št. 5, 1977 9. Weigl C. P.: Strandcasting low-alloy steels, Ironmaking and Steelmaking, št. 2, 1977 10. Wolf M.: Product quality considerations in continuous slab casting, Iron and Steel International, febr. 1977 ZUSAMMENFASSUNG Der Zvveck der Untersuchungen war sistematisch einige Eigenschaften und Gefiige an den konventionell ausgewaltzten und an stranggegossenen Kniippeln und Štaben der Einsatz, Vergiitungs und Federstahlen zu untersuchen und zu vergleichen. Die makroskopischen Untersuchungen zeigten, dass in Kniippeln Fehler eigenartig fiir Strangguss auftreten. Beim Walzen verschweissen wegen der Verformung Radial-risse und porosiger Kern, so dass diese Fehler im ver-walzten Stahl nicht beobachtet \verden konnen. Im Schweffelgehalt zwischen Rand und Kern sind keine Unterschiede festzustellen, jedoch sind Mangansulfidein-schliisse in der Randzone klciner und die Dichte der Verteilung grosser. Aus diesem Grunde erscheinen am Baumannabdruck diese Stellen nicht so ausgepragt dunkel, wie das im Seigerungsquadrat vvo die Sulfideinschliisse grosser sind, der Fall ist. Diese Feststellungen gelten sowohl fiir die stranggegossenen wie auch fiir die konventionell erzeugten Kniippel. Stahl ftir Strangguss enthiilt weniger Schweffel und dem-entsprechend weniger Mangansulfide sind im Stahl enthalten. Im vervvalzten Stahl sind die Sulfide ver-haltnissmassig kurz. Im Durchschnitt sind die silikatischen Einschliisse viel langer. Seigerungen sind in stranggegossenen Kniippeln kleiner wie in konventionell erzeugten trotzdem dass Blocke vor dem Walzen ausgegliiht werden. Desvvegen ist auch Stab-stahl, ausgewalzt aus Strunggusskniippeln, homogener. Primiir und Sekundarkorner sind im verwalzten Stranggussstahl grosser, da der Stahl nicht mit Aluminium vollberuhigt vergossen wird, was auch der Grund fiir etwas schlechtere mechanische Eigenschaften sein kann. Aus den Ergebnissen ist zu entnehmen, dass die mecha-nischen Eigenschaften den in Normen vorgeschriebenen Werten entsprechen. Stranggussstahl kann den konventionell erzeugten Stahl in jeder Hinsicht ersetzen. SUMMARY The investigation has intention to analvze systema-tically some properties and structures of carburising, tempering, and spring steel in order to compare the continuous čast and usual billets utilized for rolling. Macro investigations showed that billets contain de-fects characteristic for continuous casting. In rolling, the radial cracks and central porosity are vvelded together due to the reduction of the cross section, thus these defects were not found in the vvorked steel. There was no difference in sulphur content in the edge or in the centre of the billet. Only manganese sulphide inclusions vvere finer in the edge and their density was greater. Thus the sulphur print does not give so pronounced darkening on the edge as it is in the liquation square due to bigger sulphide inclusions. These findings are valid for continuous čast and conventionally produced billets. Continuous čast steel contains low sulphur, thus also the amount of manganese sulphide inclusions in steel is reduced. Sulphides in the rolled steel are short. Average length of silicate inclusions is greater. Segregations in the continuous čast billets are lower than those in the conventional ones though the ingots vvere homogenized before rolling in the last čase. Also rolled steel of continuous čast billets is more homogeneous. Primary and secondary grains in the rolled continuous čast steel are greater since steel was not killed vvith aluminium. This probably gives slightly lovver mechanical properties of the continuous čast steel. The results shovv that the obtained mechanical properties correspond to the requirements in standards. The conclusion is that continuous čast steel can adequately replace the conventional steel. 3AKAKMEHHE IJeAb HCCAeAOBaHHH — CHCTeMaTHHeCKOe H3YHeHHe HeKOTOpbIX CBOHCTB h CTpyKTypLI HeMeHTHpOBaHHbIX, yAyHHieHHbIX H npy>KHH-hwx CTaAeft c ijeABio cpaBHeHHH 3aroTOBOK h copTOBOH CTaAH HenpepbiBHoro AHTbH c KAaCCHHeCKHM AHTbeM b H3A05KHHIJbI. HcCAeAOBa-hhh MaKpo CTpyKTypbi noka3aah, hto 3ar0t0bkh coaep>kat aecj>ektbi xapaKTepHbie aah HenpepbiBHoro AHTbH. Ilpn npoKaTKH, bcacactbhh peaykumi cehehhh, paahaabhbie tpeinhhbi h nophctoctb cepueBHHbi 3aKaTaHbi, TaK mto TpeiHHHbi b nepepaSoTaHOM h3acahh He o6Hapy-»ce-Hbi. Mto KacaeTcn cepbi, to HHKaKan pa3HHHa b KpaeBon 30He h cepueBHHbi 3arotobkh He otmeneha. 06napy^eHO, hto b KpaeBOH 30he cyAb4>HAbi MapraHaa no beahhhhe HeMHoro MeHbine, no koah-qecTBy ^ce pacnpeAeAeHbi SoAee rycTO. Bcacactbhh 3Toro čabiMaHOB-ck«e OTnenaTKH b Tex npeAeAax, b cpaBHeHHH c SoAee KpynHbiMH CyAb4>HAHbIMH BKAlOMeHHHMH, HeAOCTaTOHHO Bbipa3HTeAbHbI. 3tH koh-CTaTanHH ACHCTBHTeAbHbl AAH 0(50HX BHAOB npOH3BOACTBa 3arOTOBOK — HenpepbiBHbiM AHTbeM h AHTbeM KAaccH^ecKoro cnocoSa oAHHa- kobo. CTaAb HenpepbiBHoro AHTbH coacp^kht He3HanHTeAbHoe koahmc- CTBO cepbi. CoOTBeTCTBeHHO 3TOMy B CTaAH HeSOAbUIOe KOAH^eCTBO BKAioMeuHti cyAbKHry, KOKAHnecTBo cerperamiH b 3aroTOBKax H3 HenpepbiBHoro AHTbH MeHbime. Il03T0My H COpTOBaH CTaAb, pa3BaAbUOBaHHaH H3 CTaAH HenpepbiBHoro AirrbH 6oAee roMoreHHan. IIpHMapHbie h BTOpHMHbie KpHCTaAAHHeCKHe 3epHa B KaTaHOH CTaAH HenpepbiBHoro AHTbH no BeAHHHHe 6oAee KpynHbie H3-3a Toro, hto ctaab He sbiaa ycnoKoeHa c aaiomhhhem. Bo3mo>kho, hto sto takhce nphhhha 6oAee hh3kkhm mexahhheckhm CBOHCTBaM craAH HenpepbiBHoro AHTbH. H3 nOAyHeHHbIX pe3yAbTaTOB OHeBHAHO, MTO MexaHHHecKne CBOHCTBa CTaAH HenpepbiBHoro AHTbH OTBenaioT Tpe-ČOBaHHHM, npeAnHCaHHblMH Ha OCHOBaHHH AeHCTByiOmHX CTaHAapTOB. Ha OCHOBaHHH 3TOTO, CTaAb HenpepbiBHoro AHTbH HBAHeTCH BO Bcex OTHOineHHHX 3KBHB3AeHTHbIM B03MeineHHeM CTaAH, OTAHTOH KAaCCH-necKHM cnocoSoM.