Навигация
Характеристика материала деталей и описание способа его получения
26119
знаков
4
таблицы
4
изображения
3. Характеристика материала деталей и описание способа его получения.
Кислородно-конвнртерный процесс.
Первые цехи кислородно–конвертерного передела были построены в 1956-1957 гг. В настоящее время этот способ получил в металлургии очень широкое распространение.
Кислородные конвертеры футерованы основными огнеупорными материалами – хромомагнезитом и т.д. Это даёт возможность использовать для ошлакования и удаления из металла серы и фосфора основной флюс – известь. Поэтому для выплавки стали используется передельный чугун марок М1, М2, М3, обычно применяемый в мартеновском производстве.
Перед заливкой чугуна в конвертер загружают известь.(4-10% от массы металла в зависимости от содержания в нём серы и фосфора). Для ускорения окисления углерода и других примесей может быть также использована железная руда и окалина.
При продувке вследствие механического воздействия струи кислорода происходит перемешивание металлической ванны. В области вдувания кислорода развивается температура до 300 градусов С.
В отличие от конвертеров с воздушным дутьём уже с самого начала продувки происходит окисление углерода, кремния и других примесей как непосредственно кислородом дутья, так и закисью железа по первичным и вторичным реакциям. В кислородном конвертере уже в начале плавки образуется хорошо нагретый актив основной шлак с необходимым содержанием извести СаО; происходит удаление серы и фосфора с образованием Р2О5 х 4СаО и СаS и СаS в шлаке. По достижении заданного содержания углерода продувку прекращают, выпускают и раскисляют сталь.
Кислородно - конвертерный передел является наиболее высокопроизводительным способом выплавки стали. Кислородный конвертер ёмкостью 300-350 т выплавляет в год 3 млн. т стали. Она характеризуется пониженным содержанием вредных примесей: серы, фосфора, азота. По качеству эта сталь превосходит бессемеровскую и томасовскую сталь и примерно равноценна мартеновской. В кислородных конвертерах успешно осваивается и производство ряда марок легированных сталей. Достоинством такого способа является его «универсальность» в отношении исходных материалов: возможность выплавки качественной стали из чугунов различного химического состава. С увеличением ёмкости конвертеров существенно возрастает их технико – экономическая эффективность, будут строится наиболее крупные в мире конвертеры ёмкостью 350 – 400 т.
Доменный процесс.
Чугун выплавляют в печах шахтного типа – доменных печах. Процесс получения чугуна в доменных печах заключается в восстановлении оксидов железа, входящих в состав руды, оксидам углерода, водородом, выделяющимся при сгорании топлива в печи и твердым углеродом. Подготовка железной руды и плаке включают дробление, сортировку, усреднение и другие операции.
Процессы, протекающие в доменной печи, разделяют на: горение топлива; разложение компонентов шихты; восстановление железа; науглероживание железа, восстановление марганца, кремния, фосфора, серы, шлакообразование.
Все эти процессы проходят в доменной печи одновременно, но с разной интенсивностью, при различных температурах и на разных уровнях.
Горение топлива. Вблизи фурм углерода кокса, взаимодействия с кислородом воздуха сгорает. В результате горения выделяется теплота и образуется газовый поток. Горячие газы, поднимаясь, отдают теплоту шихтовым материалов и нагревают их.
Восстановление железа в доменной печи. Шихта (агломерат, кокс) опускаются навстречу потоков газов и при t 500-700 градусов С начинается восстановление оксидов железа. В результате взаимодействия оксида железа с оксидом углерода и твёрдым углеродом кокса, а также с водородом происходит восстановление железа. Восстановление железа из руды в доменной печи происходит по мере продвижения температуры в несколько стадий – от высшего оксида к низшему.
Науглероживание железа. В шахте доменной печи наряду с восстановлением железа происходит его науглероживание при взаимодействии с оксидом углерода, коксом, сажестым углеродом. Это приводит к образованию жидкого расплава, который начинается стекать в горн. Капли насыщаются углеродом.
В результате восстановления оксидов железа, части оксидов марганца и кремния, фосфатов и сернистых соединений в данной печи образуется чугун.
Легирование сталей.
Легированной называется сталь, в которую, кроме элементов, содержащихся в углеродистой стали специально вводят легирующие элементы (хром, никель, титан, молибден, валадий, медь, и другие) . Содержание легирующих элементов сталях может изменятся в очень широких пределах. Сталь считается легированным хромом, если содержание этого элемента составляет 1% и более. Сталь является легированной и в том случае, если в ней содержаться только элементы, характерные для углеродистой стали, но количество кремния, марганца должно быть более 1%.
В конструкционных сталях легирование осуществляется с целью улучшения механических свойств – прочности, пластичности и других. Кроме того, легирующие элементы существенно увеличивают стоимость стали, а некоторые из них являются дефицитными металлами, поэтому добавление их в состав должно быть строго обосновано.
Сталь 40х – улучшаемая сталь. Улучшаемыми называются: среднеуглеродистые конструкционные стали (0,3 – 0,5% C), подвергаемые закалке и последующему высокотемпературному отпуску. После такой обработки стали приобретают структуру сорбита, хорошо воспринимающую ударные нагрузки. Углеродистые улучшаемые стали (35,40, 45 и 50) обладают небольшой прокаливаемостью до 10 (мм), поэтому механические свойства с увеличением сечения изделия понижаются. Если от деталей требуется более высокая поверхностная твёрдость (шпиндели, валы и т.д.), то после закалки их подвергают отпуску на твёрдость 40-50 HRC. Для получения высокой поверхностной твёрдости используют закалку.
Основными легирующим элементом является хром, содержание которого обычно составляет 0,8 – 1,1%. Легирующие элементы, увеличивая прочность стали, понижают её пластичность и вязкость. Стали, легированные хромом, применяются особо широко (40х и45х).
Легирующие элементы могут растворятся либо в аустените, либо в феррите, образуя твёрдые растворы (хром в том числе). Взаимодействуя с железом, легирующие элементы могут образовывать интерметаллические соединения. Искажение кристаллической решётки железа оказывает влияние на свойства феррита, что снижает его ударную вязкость.
Влияние хрома на свойства феррита проявляется более значительно после термической обработки.
Похожие работы
... ТП изготовления детали "Корпус ТМ966.2120-57" и статистического приемочного контроля Применение статистического регулирования технологического процесса изготовления детали "Корпус ТМ966.2120-57" представляет собой корректировку параметров процесса по результатам выборочного контроля параметров продукции, осуществляемого для технологического обеспечения заданного уровня качества. Статистическое ...
... регулирования ТП изготовления детали «Корпус ТМ966.2120-35» и статистического приемочного контроля Применение статистического регулирования технологического процесса изготовления детали «Корпус ТМ966.2120-35» представляет собой корректировку параметров процесса по результатам выборочного контроля параметров продукции, осуществляемого для технологического обеспечения заданного уровня качества. ...
... линии заготовка устанавливается на конвейере, перемещающемся от одной обрабатывающей головки к другой. При обработке на автоматической линии установочной базой является поверхность 5. Технологический процесс изготовления крышки корпуса построен таким образом, что принцип постоянства баз выполняется. 2.6 Технологический маршрут и план изготовления детали При составлении технологического ...
... , приходящегося на него, менее 138 м3 . Если естественное проветривание невозможно, то в такие помещения нужно подавать не менее 60 м3/ч на одного человека. Среди операций технологического процесса изготовления корпуса присутствуют операции шлифования, на которых воздух загрязняется абразивной пылью, поэтому следует предусмотреть местную вытяжную вентиляцию рисунок 5 [12]. Для улавливания ...
0 комментариев