Звіт із загальнометалургійної практики
При нагріванні металу його спроможність до пластичної деформації збільшується, а опір деформації падає, тому процеси гарячої обробки є менш трудомісткими й енергоємними. Проте вироби, отримані гарячої обробкою, мають гіршим якістю поверхні (шар окисленого Me лежить на поверхні — окалина) і меншою точністю геометричних розмірів проти виробами, отриманими методом холодної деформації. Для проведення… Читати ще >
Звіт із загальнометалургійної практики (реферат, курсова, диплом, контрольна)
Санкт-Петербургский державний політехнічний университет.
Факультет технологій і дослідження материалов.
Звіт по общеметаллургической практике.
Виконав студент групи 4065/2.
Жайворонків З. В.
Санкт-Петербург.
Введение
…3.
Доменне производство…6.
Доменний процесс…7.
Агломераційне производство…8.
Коксохімічне производство…11.
Сталеплавильне производство…12.
Кислородно-конвертерное производство…13.
Мартенівське производство…14.
Електросталеплавильне производство…15.
Электрошлаковый переплав…21.
Обробка металів давлением…21.
Порошкова металлургия…23.
Термообработка…26.
Заключение
…28.
Литература
…29.
Роль і значення чорної металургії визначаються першу чергу тим, що вона лежить фундаментом у розвиток машиностроения.
Чорна металургія охоплює весь процес від видобутку газу і підготовки сировини, палива, допоміжних матеріалів до випуску прокату з виробами подальшого переділу. До її складу входять: видобуток, збагачення і агломерація залізних, марганцевих і хромитовых руд; виробництво чавуну, доменних феросплавів, сталі та прокату; виробництво электроферросплавов; вторинний переділ чорних сплавів; коксування вугілля; виробництво вогнетривів; видобуток допоміжних матеріалів (флюсових вапняків, магнезита та інших.); випуск металургійних виробів виробничого призначення. У цьому вся комплексі стрижнем служить власне металургійний переділ (чугун-сталь-прокат). Інші виробництва — суміжні, сопутствующие.
Росія по виплавці чорних металів наприкінці 80х років займала друге місці після Японії. Потім відбувся спад виробництва, у зв’язку зі спільною кризової ситуацией.
У 1994 р. Росія дала 36,1 млн. т чавуну, 48,8 млн. т стали, 35,8 млн. т готового прокату, 3,6 млн. т сталевих труб. Видобуток залізної руди становила 73,3 млн. т, а виробництво коксу — 25,4 млн. т.
Для чорної металургії, що включає кілька переділів, особливо актуально вдосконалення технологічної структури виробництва. Росія, де чорна металургія історично грала пріоритетну роль, помітно відстала останнім часом від навіть Японії перебудові технологічної структурі. Це особливо важливо враховувати, оскільки металургійне виробництво саме у через специфіку технології має значної инерционностью.
У Японії, наприклад, із загального обсягу виплавки стали понад 23 припадати на кислородно-конвертерную і майже 1/3 — електросталь, а мартенівський спосіб які вже припинив своє існування. Тим більше що ми до цього часу панує, даючи більш ½ стали, а електросталь становить лише 15% її сумарного производства.
Винятково важливо освоєння з промисловою масштабах технології виробництва отримання заліза з руд методом прямого відновлення. На території Курської магнітної аномалії (КМА) нині діє Оскольский електрометалургійний комбінат, проектна потужність якого 5 млн. т металлизованных котунів і 2,7 млн. т прокату на год.
За рівнем концентрації виробництва чорних металів Росія випередила багато промислові розвинених країн, зокрема США. Понад ¾ чавуну і 2/3 стали, приблизно 3/5 прокату випускається ми підприємствами зі щорічною продуктивністю більше трьох млн. т каждое.
На восьми найбільших підприємствах — Магнитогорском, Нижнетагильском, Челябінськом і Орско-Халиловском (Урал), Череповецком (Північ), Новолипецькому (Центрально-Черноземный район), Западно-Сибирском і Кузнецькому (Західна Сибір) комбінатах — здійснюватися 9/10 всього чавуну, понад 4/5 стали (зокрема вся конвертерная і більше 4/5 разливаемой на МБЛЗ) і більше 4/5 — прокату. Ці підприємства переробляють більш 9/10 залізної руди і 2/5 вторинного сырья.
Характерно також дуже розвинене виробниче комбінування. Особливо велику вигоду дає комбінування металургійного переділу з коксованием вугілля. У Росії її понад 95% всього коксу випускається металургійними заводами. Сучасні великі підприємства чорної металургії характером внутрішніх технологічних зв’язків представляють собою металлурго-энергохимические комбинаты.
Комбінати — основний тип підприємств чорної металургії більшості індустріально розвинутих країн. У Росії її підприємства які з циклам дають приблизно 9/10 чавуну, сталі та прокату. З іншого боку, є заводи, випускають чавун і сталь чи сталь і прокат (включаючи трубні і метвиробні заводи), а також роздільно чавун, сталь і прокат. Усі підприємства без виплавки чавуну ставляться до так званої передільної металургії. Особливе становище по техніко-економічним параметрами займають підприємства з электрометаллургическими виробництвом сталі та феросплавів. Нарешті виділяється (виробництво сталі і прокату на машинобудівних заводах).
Чорна металургія які з технологічним циклом служить важливим районообразующим чинником. Крім численних виробництв, виникаючих на основі утилізації різноманітних відходів при виплавці чавуну і коксовании вугілля, вона притягує себе супутні отрасли.
Найтиповіші супутники чорної металургії: а) теплова електроенергетика, передусім установки, що входять у склад металургійних комбінатів і може працювати на побічному паливі (надлишки доменного газу, коксик, коксова дрібниця); б) металлоемкое машинобудування (металургійне і гірниче устаткування, важкі верстати, металоконструкції, локомотива і др.).
Металургія повного виробничого циклу, передельная металургія і за умовами розміщення відрізняються одна від друга. У розміщення металургії повного виробничого циклу особливо великій ролі грає сировину й паливо, на які припадати 85−90% всіх витрат з виплавці чавуну, їх приблизно 50% - на кокс і 35−40% - на залізну руду. Практично на 1 т чавуну витрачаються 1,2−1,5 т вугілля (з урахуванням втрат надходжень у процесі збагачення і коксування), щонайменше 1,5 т залізної руди (залежно від змісту), понад 0,5 флюсових вапняків і по 30 м³ зворотному води. При сучасних масштабах металургійного виробництва усе це свідчить про важливість взаємного транспортно-географического становища сировинних і паливних баз, джерел водопостачання та допоміжних матеріалів. Особливо велика роль поєднань залізних руд і коксівного углей.
Розвідані запаси залізних руд за категоріями А+В+С (на 1 січня 1991 р.) становить Росії 55,6 млрд. т. Із цієї кількості майже 4/5 припадати на європейську частину і Урал, інше — на східні районы.
Основні ресурси залізних руд зосереджені не більше КМА (21,6 млрд. т), де є такі родовища світового масштабу, як Лебединське, Стойленское, Михайлівське і Яковлевское. Великі залізорудні ресурси Уралу (майже 7,5 млрд. т), у якого особливо вирізняється Качканарская група месторождений (3,5 млрд. т).
На місці - Східна Сибір (5,3 млрд. т) з Коршуновским і Рудногорским родовищами в Ангаро-Илимском басейні і Абаканської групою родовищ. Потім йдуть Далекий Схід (4,5 млрд. т), Північний район (2,8 млрд. т), де відомі Ено-Ковдорское, Костамукшское та інші родовища, і Західна Сибір (1,8 млрд. т).
Найбільші ресурси марганцевих руд представлені Західної Сибіру (Усинское родовище), а хромитовых руд — на Уралі (родовище Сараны).
За виробництвом товарної залізної руди (головним чином вигляді агломерату, концентрату І котунів) різко виділяється Центрально-Черноземный район (понад 2/5 загального обсягу). Решта кількість припадати на Урал (1/5), Північний район (1/5), Східну і Західну Сибирь.
Разом з залученням в господарський оборот бідних руд, особливо залізистих кварцитів, розширився фронт відкритої видобутку металургійного сировини. У час у такий спосіб розробляють більш 4/5 всіх залізних руд.
Чорна металургія які з технологічним циклом тяжіє в залежність від економічної доцільності до джерел сировини (Урал, центральні райони європейській частині) і паливною баз (Кузбас) чи, нарешті, до пунктів, які є з-поміж них (Череповец).
Передельная металургія орієнтується здебільшого джерела вторинної сировини (відходи металургійного виробництва, відходи від споживаного прокату, амортизаційний брухт) і місця споживання готової продукції, оскільки найбільше брухту накопичується околицях розвиненого машинобудування. Ще тісніше взаємодіє зі машинобудуванням .
Особливими рисами розміщення відрізняється виробництво феросплавів і электросталей. Феросплави — сплави заліза з легирующими сплавами (марганцем, хромом, вольфрам, кремнієм та інших.), без яких взагалі немислимо більш розвинутою є якісної металургії, — одержують у доменних печах і электрометаллургическим шляхом. У першому випадку виробництво феросплавів складає металургійних підприємствах повного виробничого циклу, ні з двома (чугун-сталь) чи одним (чавун) переділом, у другому — їх виробництво представлено спеціалізованими заводами.
Электрометаллургия феросплавів через високі витрат електроенергії (до 9 тис. кВт год на 1 т продукції) оптимальні умови знаходять у тих районах, де дешева енергія узгоджується з ресурсами легуючих металів (наприклад, Челябінськ). Виробництво электросталей розвинене околицях, які мають необхідними джерелами енергії і металевого лома.
За всіх змінах, які у розміщення виробництва, у зв’язки й з освоєнням нових джерел сировини й палива на різних районів країни, Урал продовжує зберігати позиції найбільшої металургійної бази Росії. Друге і відповідно ділять Центру європейських і Сибір з Далекому Сходом. На четвертому місці Північний район.
Доменне производство.
У техніці, побуті, сільське господарство чорний метал та його сплави знайшли широке застосування. Особливого значення мають сплави заліза з гаком кількістю вуглецю та інших елементів. Залежно від змісту вуглецю чорний метал діляться на залізо (технічне) до 0,15% [З], сталь до 1,7% [З], чавун до 7% [З]. Частка чорних металів становить близько 95% від загального обсягу виробництва металів. Це обумовлено двома чинниками. Уперших, в земної корі міститься велика кількість руд (оксидів заліза), а вартість отримання чавуну і вони щодо невелика. По-друге, чорний метал задовольняють більшості вимог, що висуваються до конструкційним матеріалам. Розмаїття властивостей сталей пов’язане із запровадженням у яких різних легуючих елементів, ні з термообработкой.
Залізо у природі, як уже зазначалося вище, трапляється тільки як руд — сполук заліза коїться з іншими хімічними елементами, дедалі частіше з киснем. Вилучення заліза з руди вимагає рішення двох завдань: вилучення заліза з його оксидів, відділення відновленого заліза від порожній породи. Основним агрегатом для вилучення заліза з руди є доменна піч. За принципом роботи вона є шахтної піччю, ті вона витягнута вздовж вертикальної осі. Горизонтальне перетин печі представляє собою окружність, в вертикальному сечении піч складається з п’ятьох зон. Верхня значна її частина, службовець для завантаження шихти, називається колошником. Основний частиною печі є шахта, має форму усіченого конуса. Найбільш широка частина (у вигляді зворотного усіченого конуса) перетворюється на горн. У верхньої частини горна є велика кількість розташованих рівномірно по окружності фурменных отворів, якими в піч потрапляє повітря. У частині горна є кілька отворів для випуску чугуна.
Матеріал для футерівки печі має високими теплоізоляційними властивостями задля забезпечення мінімальних втрат тепла через стінки. Також, вона досить міцний, аби протистояти механічним впливам печі. Такими властивості має вогнетривкий матеріал — шамот.
Доменний процесс.
При завантаженні сировини на шпиль, матеріали потрапляють у область низьких температур — 200−300(С. Принаймні опускання матеріалів температура росте, і сягає максимальної (1900;2100© лише на рівні фурм й у горнилі знижується до 1450(С.
На рівні фурмы розпечений кокс згоряє в струмені гарячого повітря з виділенням великої кількості тепла.
С+О=2СО2+Q.
Утворений СО2 реагує компанії з рішучим вуглецем коксу і відновлюється до ЗІ. Реакція йде з поглинанням тепла.
СО2+С=2СО-Q.
Зустрічаючи руду, ЗІ відновлює оксиди заліза, перетворюючись на СО2.
Відновлення заліза оксидом вуглецю називають непрямим відновленням. Прямим відновленням називають відновлення твердим вуглецем кокса:
FeO+C=Fe+CO-Q.
Після закінчення процесу відновлення при t=1300−1400(C залізо перебуває у твердому стані перебуває й має вигляд простий губчастої массы.
Освіта шлаку знижується у сфері распара при t=1200(C, коли порожня порода сплавляється з вапном. Утворений шлак стікає в горн, накопичується під шаром чавуну і періодично випускається через жужільну ленту.
Чугун з печі випускають 4−6 разів у добу через чавунні льотки. Чавун стікає в чугуновозные ковші ємністю до 100 т дизпалива на яких за залізничних колій іде на разливочную машину, або, у разі переділу в сталь, його зливають у спеціальні копилки-миксеры, витримка в яких забезпечує вирівнювання складу чугуна.
Разливочная машина — це замкнутий конвеєр з чавунних форм, в які зливається чавун. Залита чавун охолоджується, твердне, після чого сурми перекидаються, і чавунні чушки масою до 55 кг вирушають інші заводы.
Основними показниками роботи доменної печі є коефіцієнт використання корисного обсягу й витрата коксу на 1 тонну выплавленного чавуну. Чим менший КИПО, краще працює доменна піч, тим паче форсировано ведеться плавка. Значення КИПО лежать у інтервалі від 0,4 до 0,7 і залежить від вмісту заліза в руді, підготовки шихтовых матеріалів та сорти виплавленого чавуну. Вихідні матеріали для доменного виробництва: руда, флюс, паливо і воздух.
Агломераційне производство.
Винахід агломераційного процесу пов’язують із іменами Геберлейна і Гунтингтона, які взяли в 1887 р. Патент на «экзотермический процес окускования пылеватых руд в суміші з коксиком, здійснюваний шляхом прососа повітря через шар згори донизу». Так само важливою датою історія агломерації є і 1911 р. — дата першої стрічкової агломераційної машини Дуайт-Ллойда в Бердаборо (США). Надалі процес агломерації залізних руд отримав значного розповсюдження, і до 1963 р. світова продукція агломерату досягло 190 млн. тонн на рік [1]. Надалі спостерігається тенденція до підвищення цієї цифры.
Царська Росія мала невеликими агломерационными установками, побудованими в 1906 р. на Таганрозькій заводі й у 1914 р. на Дніпровському заводі. 1925;го р. Радянському Союзі пустили перший агломераційний цех, побудований за системі AIB, а 1930 р. — перша стрічкова машина заводі їм. Войкова у Керчі. У 1961 р. на агломераційних фабриках Радянського Союзу було виконано 74,2 млн. т агломерату, зокрема 73 млн. т офлюсованного агломерату. Частка агломерату в рудної частини шихти доменних печей Радянського Союзу наближалася до 80%, і це цифра не була предельной.
Мета агломерації полягає у окусковании пылеватых руд, колошниковой пилу й почасти концентратів збагачення руд. При завантаженні цих видів сировини в доменну піч без попереднього окускования значної частини пылеватых матеріалів виноситься з печі газами. Що Залишилося частина створює в печі дуже щільний стовп шихти з мінімальним газопроницаемостью. Інтенсивність доменної плавки різко знижується, хід печі робиться неустойчивым.
У результаті агломерації з шихти може бути віддалені багато шкідливі домішки, зокрема і сірка. Ця сторона процесу може у окремих випадках вважатися найважливішою, оскільки переробка сірчистої руди в доменної печі пов’язані з погіршенням техніко-економічних показників плавки. Виявляється вигідним дробити кусковатую сірчисту руду і знову піддавати її окускованию шляхом агломерації, видаляючи у своїй з руди більшу частину серы.
Попри поява численних різновидів, і видозмін процесу спечення руд, основна схема агломераційного процесу не змінилася за 75 років, що минули від його винаходи. Початку процесу передує дозування пылеватых компонентів, входять до складу рудної частини шихти, і навіть коксика, вапна чи вапняку. Співвідношення між складовими в шихті можуть визначити розрахунковим шляхом. Зазначимо, що ефективність агломераційного процесу значно знижується при спекании надмірно дрібних концентратів, якщо де вони піддані попередньому окомкованию.
Сучасне доменне виробництво пред’являє залізорудною матеріалам дуже високі вимоги. Шихтові матеріали повинен мати: високий вміст заліза, чи мінімальне зміст порожній породи; низьку концентрацію домішок; оптимальний розмір шматком (до 20 мм); досить високу міцність; постійний хімічний склад великих мас шихтовых материалов.
Залізна руда — гірська порода, що містить залізо стільки ж, у якому її тех-нічно та економічно вигідно переробляти. Руда складається з суміші залізовмісних матеріалів з порожній породою, у складі якої входять різні сполуки: кремнезем (SiO2), глинозем (Al2O3, CaO і MgO). Важливу роль грає восстановимость руди, визначене швидкістю відновлення з її заліза і від природи FeO, щільності і пористости руди. Чим щільніше і пористее руда, гірше її восстановимость.
Основними операціями підготовки руд до плавленні є роздрібнення, сортування, збагачення, випал і спекание.
Метою збагачення руд є видалення порожній породи і підвищення вмісту заліза. Збагачення набуває дедалі більшого поширення. Для збагачення залізних руд застосовують промивання та магнітну сепарацію, яка полягає у поміщенні у магнітне полі досить подрібненої руди; магніт притягує частки руди, містять оксид заліза і які мають магнітними властивостями від температури порожньої немагнитной породы.
Одержувані після збагачення руд тонко подрібнені концентрати не можуть бути у доменну піч, т.к. де вони забезпечують високої газопроницаемости шихти. Перетворення дрібних частинок рудних концентратів до більших шматки становить основну мета процесів окускования.
Агломерационная шихта входять такі компоненты:
Рудна частина (концентрат чи руда 5−6 мм).
Паливо (дрібний кокс до 3 мм, ми інколи з добавкою кам’яного вугілля) зміст 36%.
Флюс 5−10% (вапняк 0−3 мм, у тому, щоб протягом короткого періоду агломерації він встиг розкластися). за рахунок CaO поліпшується робота доменних печей і зменшується питома витрата кокса.
Добавки (колошниковая пил, окалина та інших.) Зміст менш 5%.
Повернення (дрібний агломерат від попереднього спечення значущістю 0−6 мм). Зміст в шихті 20−30%.
Вода 5−8% підвищення процесу грануляції дрібних частинок шихты.
Вони змішуються подаються в агломерационную машину. Вона складається з значної частини паллетспекательных візків з отвором в днище, двигающихся по котрі спрямовують рейках. У завантаженою паллете після запалювання газовими пальниками починається горіння палива, причому фронт горіння поширюється згори донизу. Повітря просасывается крізь шар шихти завдяки дії спеціальних вакуумних пристроїв — экспаустеров. Температура в шарі шихти 1300−1600(С. Через війну відновлення образуется:
У зоні горіння Fe2SiO4 плавиться (t=1209© і змочує зерна шихти, завдяки чому при охолодженні утворюється тверда пориста маса — агломерат (має хорошу восстановимость і високі прочность).
Коксохімічне производство.
Паливо виконує три основні функции:
Теплову (джерело тепла, необхідний розігріву рудних матеріалів до високої температури, що забезпечує інтенсивне перебіг хімічних реакцій і плавлення чавуну і шлака).
Фізичну (забезпечує високу газопроникність стовпа шихти) => паливо має бути твердим і кусковым матеріалом. З з метою отримання максимальног кількості тепла при горінні паливо повинен мати високе зміст нелетучего вуглецю і мінімальну кількість золи. Оскільки відбудовний характер доменної плавки Демшевського не дозволяє горіти Н2 => необхідно високе співвідношення С: Н. Паливо повинна утримувати мінімальне можливу кількість домішок (зокрема S).
Хімічну (основний хімічний реагент-восстановитель Fe).
Цим умовам задовольняють більшою мірою лише 2 виду штучно приготовленого палива: деревне вугілля й кокс.
Кокс, получающийся сухий перегонкою, при 1000−1200°С без доступу повітря, деяких сортів кам’яних вугілля, називають коксівним. При видаленні летючих речовин, у спеціальних коксових печах відбувається збирання, тривалість якого складають 15−20 год. Перед коксованием вугілля проходить підготовку, яка полягає в подрібнюванні в щековых дробилках до крупности зерна 2−3 мм, збагаченні і змішуванні. Спечена пориста маса коксу при виділенні газів дає тріщини і розпадається на шматки. Вирізняється газ збираються і направляють у хімічне відділення, де потім із нього витягають такі цінні хімічні продукти як бензол, аміак та інших. Після цього коксовий газ використовують як топлива.
Щодо хімічного складу металургійного коксу залежно від родовища вугілля становить, %: [С]=80−90 зола 8−12; [S]=0,5−2 волога до 5; [Р] = 0,04 летючих 0,7−1,2.
Сталеплавильне производство.
У 1855 г. Бессемер запропонував продувати рідкий чавун в конвертере з кислої футеровкой, повітрям через днище.
У 1864 г. брати Мартени що його плавку з чавуну і залізного брухту в отражательной регенеративної печі, у якій тепло відведених продуктів згоряння використовувалося для підігріву палива й воздуха.
У 1879 г. Томас розробив варіант конвертерного процесу, також і отримання рідкої стали.
Мартенівський і конвертерний способи виробництва сталі є і сьогодні й становлять основу сучасної чорної металургії. Поруч із ними використовуються процеси електрометалургії і спецэлектрометаллургии (ЭШП, ЭЛП, вакуумно-дуговой переплавку і др.).
Кислородно-конвертерное производство.
У основі конвектерных процесів лежить обробка рідкого чавуну газоподібним окислювачем без підвода ззовні додаткового тепла. Процес виплавки відбувається лише з допомогою хімічної теплоти екзотермічних реакцій окислення домішок. Продування чавуну виробляється зверху або через днище у спеціальних агрегатах-конвертерах. Конвертерную плавку характеризує висока продуктивність внаслідок великої раціональної поверхні Ме-окислителя і високу швидкість окислення домішок. Застосування технічно чистого кисню (щонайменше 99,5%) для продувки чавуну дозволило з допомогою зниження змісту азоту підвищити якість кислородно-конвертерной стали.
[pic].
Схема КК представлена на рис. 1. Корпус КК 1 виготовляються з сталевих зварених в стиках аркушів. Корпус має середню циліндричну частина, глухе дно і симметричную звужується горловину 2. Біля основи горловини розміщено сталевыпускное отвір 3. Таке розташування льотки сприяє кращому відділенню стали шлаку зменшує небезпека відновлення [Р] при зливі Me. Конвертер може повертатися в вертикальної площині завдяки Мал.1 Схема КК. поясу 4 з цапфами, розташованими в підшипникових опорах. 02 зазвичай подається згори через водоохлаждающую фурму 5. Подача згори обумовлена освітою високотемпературної реакційної зони на місці вдмухування 02 в Me. Фурма здатна переміщатися вгору-вниз. Вихідним матеріалом конвертерной плавки є рідкий чавун, лом-метал. частина шихти і шлакоутворювальні окислювачі. Перед завантаженням конвертер нахиляють, завантажують Me брухт, потім заливають чавун; конвертер викликають вертикальне становище, опускають кисневу фурму і починають продувку 02. Поруч із початком продувки принаймні його проведення зі спеціального жолобу завантажують вапно, залізну руду і флюси. Проникаючи в Me, 02 взаємодіє зі Fe.
2Fe + 02 = 2FeO + Q.
Утворений FeO частково перетворюється на шлак, частково розчиняється в Me й окисляє домішки, які у чавуні. Поруч із окисленням домішки утворюється шлак, швидкість освіти якої від швидкості розчинення домішки. Після закінчення продувки й одержання заданої змісту [З] конвертер повертають в горизонтальне становище, беруть пробу і випускають метал у ківш. Щоб уникнути заповнення фурм рідким Me і виходу з експлуатації перед установкою конвертера в вертикальне становище через фурмы пускають дуття, використовуючи при цьому який-небудь інертний газ.
Мартенівське производство.
Мартенівська піч є полум’яною регенеративної піччю. У робочому просторі печі спалюється газоподібне чи рідке паливо. Верхнє будова мартенівської печі складається з плавильного простору, головок і вертикальних каналів. Плавильне простір обмежена передній стінкою з завалочными вікнами, задньої стінкою з випускним отвором, знизу — подиной і укосами, згори — склепінням, з торців — головками.
Через завалочные вікна завантажують шихту й додаткові матеріали, по ходу плавки видаляють і наводять шлак, беруть проби Me і шла-ка.
Робоча простір печі футеровано огнеупорным цеглою. У залежність від виду футерівки различают:
1. Основні МП (подину і відкоси викладають основним магнезитовым цеглою, а згори наварюють шар магнезитового порошка).
2. Кислі (подину і відкоси футеруют кислим динасовым цеглою на основі кремнезему, а верхній шар наварюють з кварцевого песка).
У торцях робочого простору печі розташовані голівки для підвода палива й повітря, і відводу продуктів горіння. Нижнє будова МП розміщено під робочої майданчиком. Вона полягає шлаковиков, у яких відбувається відділення від димових газів частинок шлаку і пилу з робочого простору, регенеративних камер і кабанів з перекидними клапанами.
У робочому просторі печі паливо змішується з повітрям і згоряє з освітою смолоскипа полум’я з t = 1800−1900 (З. Газоподібні продукти горіння вступають у вертикальні канали, шлаковики і регенераторы, температура димових газів, що у регенераторы, становить 1500−15 50(С. МП, працюючий на рідкому паливі (мазуті) мають за одним регенератору для підігріву повітря (у звичайних — по дві парі). Як газоподібного палива зазвичай використовують суміш доменного і коксового газов.
Зазвичай застосовують стаціонарний МП, але для виплавки сталі з фосфористых чавунів і полегшення змочування шлаку застосовують хитні печи.
Сталевий брухт (скрап) 60−70% сталевої брухт 20−40% Чушковый переробний чавун 30−40% рідкий чавун 60−80% Вапно 8−12% від безлічі Me.
Процеси плавки однакові обох процесів і полягає з кількох послідовних стадій: заправки печі, гарту шихтовых матеріалів, їх плавлення, періоду кипіння чи доводки, розкиснення і випуску Me.
Виробництво сталі в электропечах.
У електропечі можна одержувати легированную сталь з низьким змістом сірки і фосфору, неметалевих включень, у своїй втрати легуючих елементів значно меньше.
У процесі электроплавки не складно регулювати температуру металу та її склад, виплавляти сплави майже кожного состава.
Електричні печі мають суттєвими перевагами порівняно коїться з іншими сталеплавильными агрегатами, тому высоколегированные інструментальні сплави, нержавіючі шарикоподшипниковые, жаростойкие і жароміцні, і навіть багато конструкційні стали виплавляють лише у цих печах.
Потужні електропечі успішно застосовують щоб одержати низьколегованих і высокоуглеродистых сталей мартенівського сортаменту. З іншого боку, в електропечах одержують різноманітні феросплави, які становлять сплави заліза із елементами, які потрібно виводити в сталь для легування і раскисления.
Перша дуговая електропіч у Росії встановили 1910 р. на Обухівському заводі. Упродовж років п’ятирічок було побудовано сотні різних печей. Місткість найбільш великої печі у СРСР 200 т. Піч складається з залізного кожуха циліндричною форми зі сферичним днищем. Усередині кожух має огнеупорную футеровку. Плавильне простір печі закривається знімним сводом.
Піч має робоче вікно і випускне отвір зі зливним жолобом. Харчування печі здійснюється трифазним змінним струмом. Нагрівання і плавлення металу здійснюються електричними потужними дугами, палаючими між кінцями трьох електродів і металом, які у печі. Піч спирається на два опорних сектора, перекатывающихся по станині. Нахил печі убік випуску й робочого вікна здійснюється за допомогою реечного механізму. Перед завантаженням печі звід, підвішений на ланцюгах, піднімають до порталу, потім портал зі склепінням і електродами відвертається убік зливального жолоби і піч завантажують баддею. Кожух печі повинен відповідати навантаження від безлічі вогнетривів і металу. Його роблять сварным з листового заліза завтовшки 16−50 мм залежно від розмірів печі. Форма кожуха визначає профіль робочого простору дугового електропечі. Найпоширенішим на цей час є кожух конічну форму. Нижня частина кожуха має форму циліндра, верхня часть—конусообразная з розширенням догори. Така форма кожуха полегшує заправку печі огнеупорным матеріалом, похилі стіни збільшують стійкість кладки, оскільки він далі розташована від електричних дуг. Використовують також кожухи циліндричною форми з водоохлаждаемыми панелями. Задля збереження правильної циліндричною форми кожух посилюється ребрами і кільцями жорсткості. Днище кожуха зазвичай виконується сферичним, що забезпечує найбільшу міцність кожуха і мінімальну масу кладки. Днище виконують з немагнитной стали для установки під піччю електромагнітного перемешивающего устройства.
Згори піч закрита склепінням. Звід набирають з вогнетривкої цегли в металевому водоохлаждаемом сводовом кільці, яке витримує распирающие зусилля аркового сферичного зводу У частині кільця є виступ — ніж, що входить у піщаний затвор кожуха печі. У цегельною кладці зводу залишають три отвори для електродів. Діаметр отворів більше діаметра електрода, під час плавки в зазор кидаються гарячі гази, що руйнують електрод і виносять тепло з печі. Щоб запобігти цього зведенні встановлюють холодильники чи экономайзеры, службовці для ущільнення электродных отворів й у охолодження кладки зводу. Газодинамические экономайзеры забезпечують ущільнення з допомогою повітряної завіси навколо електрода. У зведенні є також отвір для отсоса запилених газів і отвір для кисневою фурмы.
Для завантаження шихти в печі невеличкий ємності і подгрузки легуючих і флюсів в великі, печі скачування шлаку, огляду, заправки і ремонту печі є загрузочное вікно, й із литої рамою. До рамі кріпляться направляючі, якими ковзає заслінка. Заслінку футеруют огнеупорным цеглою. Для підйому заслінки використовують пневматичний, гідравлічний чи електромеханічний привод.
Із протилежного боку кожух має вікно для випуску сталі з печі. До вікна приварений зливальний жолоб. Отвір для випуску стали то, можливо круглим діаметром 120—150 мм чи квадратним 150 на 250 мм. Зливальний жолоб має корытообразное перетин і приварений до кожуху з точки 10—12° до горизонталі. Зсередини жолоб футеруют шамотным цеглою, довжина його становить 1—2 м.
Электрододержатели служать для підвода струму до електродах й у затискача електродів. Голівки электрододержателей роблять із бронзи чи сталі та охолоджують водою, оскільки вони сильно нагріваються як теплом з печі, і контактними струмами. Электрододержатель повинен щільно затискати електрод і мати невеличке контактне опір. Найпоширенішим в час є пружинно-пневматический электрододержатель. Затиск електрода здійснюється за допомогою нерухомого кільця і зажимной плити, яка притискається до электроду пружиною. Отжатие плити від електрода і стиснення пружини відбуваються з допомогою стиснутого повітря. Электрододержатель кріпиться на металевому рукаві - консолі, який скріплюється з Робразною рухомий стійкою до однієї жорстку конструкцію. Стойка може переміщатися вгору чи вниз всередині нерухомій коробчатой стійки. Три нерухомі стійки жорстко пов’язані до однієї загальну конструкцію, яка спочиває на платформі опорною колиски печі. Переміщення рухливих телескопічних стійкий відбувається чи з допомогою системи тросів і противаг, наведених у рух електродвигунами, чи з допомогою гідравлічних пристроїв. Механізми переміщення електродів повинні забезпечити швидке піднесення електродів у разі обвалу шихти у процесі плавлення, і навіть плавне опускання електродів щоб уникнути їх занурення на метал чи ударів про не расплавившиеся шматки шихти. Швидкість підйому електродів становить 2,5—6,0 м/мин, швидкість опускання 1,0— 2,0 м/мин.
Механізм нахилу печі повинен плавно нахиляти піч убік випускного отвори на кут 40—45° для випуску сталі та на кут 10—15 градусів убік робочого вікна для спуску шлаку. Кобура печі, чи колиска, де встановлено корпус, спирається на два — чотири опорних сектора, які перекочуються по горизонтальним котрі спрямовують. У секторах є отвори, а направляють — зубці, з яких запобігається проскальзывание секторів при нахилі печі. Нахил печі здійснюється за допомогою рейки і зубчастого механізму, чи гідравлічною приводом. Два циліндра укріплені на нерухомих опорах фундаменту, а штоки шарнірно пов’язані з опорними секторами колиски печи.
Система завантаження печі буває два види: через завалочное вікно мульдозавалочной машиною і крізь гору з допомогою цебра. Завантаження з вікна застосовують лише з невеликих печах.
При завантаженні печі згори в один-два приєднання до протягом 5 хв менше охолоджується підбійка, скорочується час плавки; зменшується витрата електроенергії; ефективніше використовується обсяг печі. Для завантаження печі звід піднімають на 150—200 мм над кожухом печі і повертають убік разом з електродами, повністю відкриваючи робоче простір печі запровадження цебра з шихтою. Звід печі підвішений до рами. Вона з'єднана з нерухомими прилавками электрододержателей до однієї жорстку конструкцію, спочиваючу на поворотною консолі, яка укріплена на опорному подшипнике. Великі печі мають поворотну вежу, у якій зосереджено все механізми одворота зводу. Вежа обертається навколо шарніра на ковзанках по дугообразному рейку. Баддя є сталевої циліндр, діаметр якого менше діаметра робочого простору печі. Знизу циліндра є рухливі гнучкі сектора, кінці яких стягуються через кільця тросом. Зважування і завантаження шихти виробляються на шихтовом дворі електросталеплавильного цеху. Баддя на візку подається до цеху, піднімається краном і опускається в піч. З допомогою допоміжного підйому крана трос висмикують з проушин секторів і за підйомі цебра сектора розкриваються і шихта вивалюється в піч у порядку, у якому вона була покладена в бадье.
З використанням як шихти металлизованных котунів завантаження може здійснюватися безперервно за трубопроводу, який проходить отвір в зведенні печи.
Під час плавлення електроди прорізають в шихті три колодязя, дно якої яких накопичується рідкий метал. Для прискорення розплавлювання печі обладнуються поворотним пристроєм, яке повертає корпус в інший бік на кут в 80°. У цьому електроди прорізають в шихті вже дев’ять криниць. Для повороту корпусу піднімають звід, піднімають електроди вище рівня шихти і повертають корпус з допомогою зубчастого віденця, прикріпленого до корпусу, і шестерні. Корпус печі спирається на ролики.
Більшість дугових печей має основну футеровку, що складається з матеріалів з урахуванням MgO. Підбійка печі створює ванну для металу і відіграє роль теплоизолирующего шару, уменьшающего втрати тепла. Основні частини футерівки — подина печі, стіни, звід. Температура у зоні електричних дуг сягає тисяч градусів. Хоча підбійка електропечі відділена дуг, вона все-таки повинна витримувати нагрівання до температури 1700 °C. У зв’язку з цим застосовувані для футерівки матеріали повинні мати високої огнеупорностью, механічної міцністю, термота хімічної сталістю. Подину сталеплавильної печі набирають у порядку. На сталевої кожух вкладають листовий азбест, на асбест—слой шамотного порошку, два шару шамотного цегли і основний шар із магнезитового цегли. На магнезитовой цегельною подине набивають робочий шар із магнезитового порошку зі смолою і пеком — продуктом нафтопереробки. Товщина набивного шару становить 200 мм. Загальна товщина подины дорівнює приблизно глибині ванни і може становити 1 м значних печей. Стіни печі викладають після відповідної прокладки азбесту і шамотного цегли з крупноразмерного безобжигового магнезитохромитового цегли довжиною до 430 мм. Кладка стін може виконуватися з цеглин в залізних касетах, що забезпечують зварювання цеглин до одного монолітний блок. Стійкість стін сягає 100—150 плавок. Стійкість подины становить рік-два. У складних умовах працює підбійка зводу печі. Вона витримує великі теплові навантаження від запалених дуг і тепла, відбиваного шлаком. Склепіння великих печей набирають з магнезитохромитового цегли. Набираючи зводу використовують нормальний і фасонный цегла. У поперечному сечении звід має форму арки, що забезпечує щільне зчеплення цеглин між собою. Стійкість зводу становить 50 — 100 плавок. Вона залежить від електричного режиму плавки, від тривалості перебування у печі рідкого металу, складу виплавлюваних стали, шлаку. Нині стала вельми поширеною отримують водоохлаждаемые склепіння і стеновые панелі. Ці елементи полегшують службу футеровки.
Струм в плавильне простір печі подається через електроди, зібрані з секцій, кожна з яких є круглу заготівлю діаметром від 100 до 610 мм довжиною до 1500 мм. У малих електропечах використовують вугільні електроди, у крупних — графитированные. Графитированные електроди виготовляються з малозольных вуглецевих матеріалів: нафтового коксу, смоли, пеки. Электродную масу змішують і пресують, після чого сира заготівля обпікається в газових печах при 1300 градусах зазнає додатковому графитирующему випалу за нормальної температури 2600 — 2800 градусах в електричних печах опору. У процесі експлуатацію у результаті окислення грубними газами і розпорошення при горінні дуги електроди згоряють. Принаймні укорочування електрод опускають в піч. У цьому электрододержатель наближається до склепіння. Однак настає час, коли електрод стає таким коротким, і що може підтримувати дугу, і його треба нарощувати. Для нарощування електродів в кінцях секцій зроблено отвори різьблені, куди угвинчується переходник-ниппель, з якого з'єднуються окремі секції. Витрата електродів становить 5—9 кг на тонну виплавленої стали.
Електрична дуга—один з видів електричного розряду, у якому струм проходить через іонізовані гази, пари металів. При короткочасному зближення електродів з шихтою чи друг з одним виникає короткий замикання. Йде струм великий сили. Кінці електродів розжарюються до краю. При раздвигании електродів з-поміж них виникає електрична дуга. З розпеченого катода відбувається термоэлектронная емісія електронів, які, прямуючи до аноду, зіштовхуються з нейтральними молекулами газу та ионизируют їх. Негативні іони направляються до аноду, позитивні до катоду. Простір між анодом і катодом стає ионизированным, токопроводящим. Бомбардування анода електронами і іонами викликає сильний його розігрів. Температура анода може становити 4000 градусів. Дуга може горіти постійному і перемінному струмі. Электродуговые печі працюють на перемінному струмі. Останнім часом до ФРН побудована электродуговая піч на постійному токе.
У перший половину періоду, коли катодом є електрод, дуга горить. При зміні полярності, коли катодом стає шихта — метал, дуга гасне, позаяк у початковий період плавки метал ще нагріте та її температура недостатня для емісії електронів. Тож у початковий період плавки дуга горить неспокійно, переривчасто. Коли ванна покривається шаром шлаку, дуга стабілізується і горить більш ровно.
[pic].
Электрошлаковый переплав.
Шляхом переплаву отримують сталь і сплави особливо високої якості. Схема установки ЭШП приведено малюнку 7. Між расходуемым електродом і наплавляемым зливком є шар электропроводящего шлаку, у якому виділяється тепло під час проходження нього електроструму, і нагріванні його t = 2000 (З. Шлак виплавляють в електропечі і заливають в кристаллизатор. Meталл расходуемого электрода.
Рис. 2. Схема електрошлакового переплаву. плавитися і краплями стікає крізь шар шлаку. Це забезпечує велику площа дотику Me зі шлаком.
Під шаром шлаку, в кристаллизаторе поступово наплавляется зливок. Шлак може бути электропроводным і рафінованим. З допомогою ЭШП отримують поліпшення кристалічною структури. Отже, підвищення кристалічною структури необхідно мати низьку швидкість і продуктивність, отже, і дрібну ванну.
Обробка металів давлением.
Процес ОМДце надання матеріалу необхідної форми, ж розмірів та физикомеханічних властивостей без порушення його сплошности шляхом пластичної деформації. У процесах ОМД пружна і пластична деформації супроводжують друг другу.
При нагріванні металу його спроможність до пластичної деформації збільшується, а опір деформації падає, тому процеси гарячої обробки є менш трудомісткими й енергоємними. Проте вироби, отримані гарячої обробкою, мають гіршим якістю поверхні (шар окисленого Me лежить на поверхні - окалина) і меншою точністю геометричних розмірів проти виробами, отриманими методом холодної деформації. Для проведення процесів гарячої пластичної деформації Me необхідно нагріти вище 0,65−0,75 абсолютної t плавлення задля забезпечення повного перебігу разупрочняющих процесів. У інтервалі температур гарячої деформації пластичність зростає у кілька разів, прочностные характеристики зменшуються удесятеро проти кімнатними. Нагрівати сталь до температур, близьких до t плавлення, не можна, оскільки відбувається розвиток явища перегріву, який перебуває в інтенсивному зростанні зерна нагреваемого металу і пережога, що супроводжується окисленням і плавленням граней зерен, порушенням перетинів поміж ними як наслідок, повної втратою пластичності, що невиправним шлюбом. Нагрівання бажано проводити із найбільшою V, тобто за можливо короткий час. У цьому повільніша зростає зерно, знижуються відходи металів за освітою окалини, менше [З] вигорає із поверхні сталевих заготовок.
Серед ОМД найпоширенішими є: кування, штамповка, волочіння, прокатка, прессование.
Прокатка залежить від обжатии заготівлі між обертовими валками.
[pic].
Рис. 3. Прокатка.
Пресування залежить від продавлюванні заготівлі, що у замкнутої формі, через отвір матриці, причому форми й розміри поперечного перерізу выдавливаемой заготівлі відповідають форми і розмірам отвори матриці, а довжина її пропорційна відношенню площ поперечного перерізу исходной.
Порошкова металлургия.
Порошкової металургією називають область техніки, що охоплює сукупність методів виготовлення порошків металів і металлоподобных сполук, напівфабрикатів і виробів із них чи його сумішей з неметаллическими порошками без розплавлювання основного компонента.
З наявних різноманітних способів обробки металів порошкова металургія посідає особливе місце, оскільки дає змогу отримувати як вироби різної форми і призначень, а й створювати принципово нові матеріали, які іншим шляхом одержати гроші чи дуже важко чи неможливе. Таких матеріалів можна було одержати унікальні властивості, часом істотно підвищується економічні показники виробництва. У цьому способі практично здебільшого коефіцієнт використання матеріалу становить близько 100%.
Типова технологія виробництва заготівлі виробів методом порошкової металургії включає чотири основних операції: 1) отримання порошку вихідний матеріал; 2) формование заготовок;
3) агломерація і 4) остаточну обробку. Кожна із зазначених операцій надає значний вплив формування властивостей готового изделия.
Нині використовують дуже багато методів виробництва металевих порошків, що дозволяє варіювати їх властивості, визначає якість й економічні показатели.
Властивості порошків. Властивість металевих порошків характеризуються хімічними, фізичними і технологічними властивостями. Хімічні властивості металевого порошку залежить від хімічного складу, який залежить від методу отримання порошку та хімічного складу вихідних матеріалів. Зміст основного металу у порошках становить 98…99%. При виготовленні виробів із цілком особливими властивостями, наприклад магнітними, застосовують чистіші порошки. Дозволене кількості домішок в порошку визначається допустимим їх кількістю в готової продукції. Виняток зроблено окислів заліза, міді, нікелю, вольфраму та інших, які за нагріванні у присутності відновлення легко утворюють активні атоми металу, що покращують спекаемость порошків. Зміст таких окислів в порошку їх може становити 1…10%. У металевих порошках міститься значну кількість газів (кисень, водень, азот та інших.), як адсорбированных лежить на поверхні, і які потрапили всередину частинок у процесі виготовлення або за наступної обробці, Газові плівки на поверхні частинок порошку утворюються самочинно через ненасиченості полів силових в поверхневих шарах. З зменшенням частинок порошку збільшується адсорбція газів цими частицами.
При відновленні хімічних сполук частина газів — відновлювачів і газоподібних продуктів реакції не встигає вийти назовні, і перебуває або у розчиненому стані, або у формі бульбашок. Электролитические порошки містять водень, вирізняється на катоді разом з осадженням у ньому металу. У карбонильных порошках присутні розчинені кисень, окис і двоокис вуглецю, а розпорошених порошках — гази, механічно захоплені всередину частиц.
Багато газів збільшує ламкість порошків і утрудняє пресування. Інтенсивне виділення газів зі спресованої заготівлі при спекании можуть призвести до растрескиванию виробів. Тому перед пресуванням чи процесі застосовують вакуумирование порошку, що забезпечує видалення значної кількості газов.
Працюючи з порошками враховують їх токсичність і пирофорность. Практично всі порошки надають шкідливий вплив на організм людини. Пирофорность, тобто. спроможність до самозаймання при поєднанні з повітрям, можуть призвести до запаленню порошку і навіть вибуху. Тому, за працювати з порошками суворо дотримуються спеціальні заходи безпеки. Фізичні властивості частинок характеризують; форма, розміри і гранулометрический склад, питома поверхню, щільність і микротвердость.
Формование металевих порошков.
Метою формування порошку є надання заготівлям з порошку форми, розмірів, щільності і механічної міцності, необхідні наступного виготовлення виробів. Формование входять такі операції: відпал, класифікацію, приготування суміші, дозування і формование.
Відпал порошків застосовують з метою підвищення їх пластичності і прессуемости з допомогою відновлення залишкових окислів і зняття наклепа. Нагрівання ведуть у захисної середовищі (відновлювальної, інертної чи вакуумі) за нормальної температури 0,4…0,6 абсолютної температури плавлення металу порошку. Найчастіше отжигают порошки, отримані механічним подрібненням, електроліз і розкладанням карбонилов.
Класифікація порошків — це процес поділу порошків за величиною частинок. Порошки з різноманітною величиною частинок використовують із складання суміші, що містить необхідний відсоток кожного розміру. Класифікація частинок розміром як 40 мкм роблять у дротяних ситах. Якщо вільний просівши утруднений, то застосовують протирочные сита. Менші порошки класифікують на повітряних сепараторах.
Приготування сумішей. У виробництві виготовлення виробів використовують суміші порошків різних металів. Змішування порошків є одне з важливих операцій та завданням став забезпечення однорідності суміші, тому що від цього залежать кінцеві властивості виробів. Найчастіше застосовують механічне змішування компонентів в кульових млинах і смесителях. Співвідношення шихти і куль щодо маси 1:1. Змішування супроводжується подрібненням компонентів. Змішування без подрібнення проводять у барабанних, шнекових, лопастных, відцентрових, планетарних, конусных смесителях і установках безперервного действия.
Рівномірний та швидке розподіл частинок порошків обсягом суміші характеризується близькій по абсолютну величину щільності смешиваемых компонентів. При великий різниці абсолютної величини плотностей настає розшарування компонентів. І тут корисно застосовувати роздільне завантаження компонентів частинами: спочатку легші з якоюабо важчим, потім інші компоненти. Змішування краще відбувається у рідкої середовищі, що не економічно доцільно зза ускладнення технологічного процесса.
При приготуванні шихти деяких металевих порошків високої міцності (вольфраму, карбідів металів) підвищення формуемости в суміш додають пластифікатори — речовини смачивающие поверхню частинок. Пластифікатори повинні задовольняти вимогам: мати високої смачивающей можливістю, вигорати при нагріванні на всі сто, легко розчинятися в органічних розчинниках. Розчин пластификатора зазвичай заливають в перемешиваемый порошок, потім суміш сушать видалення розчинника. Висушений суміш просівають через сито.
Дозування — це процес відділення певних обсягів суміші порошку. Розрізняють об'ємне дозування і дозування щодо маси. Об'ємне дозування використовують при автоматизованому формовании виробів. Дозування щодо маси найбільш точний спосіб, цей спосіб забезпечує однакову щільність формування заготовок.
Для формування виробів із порошків застосовують такі способи: пресування в сталевої пресс-форме, изостатическое пресування, прокатку порошків, мундштучное пресування, шликерное формование, динамічний прессование.
При пресуванні, що відбувається у зачиненому обсязі виникає зчеплення частинок, й отримують заготівлю необхідних форми і середніх розмірів. Така зміна обсягу відбувається внаслідок усунення і деформації окремих частинок і пов’язані з заповненням порожнин між частинками порошку і заклинювання — механічного зчеплення частиц.
Термічна обработка.
Термічної обробкою називається сукупність технологічних операцій її нагріву, витримки й охолодження в твердому стані із єдиною метою зміни її структури та створення в неї необхідних властивостей: міцності, твердості, зносостійкості, обрабатываемости чи особливих хімічних і фізичних свойств.
Термообробка буває попередня і окончательная.
Попередня термообробка (відпал поковок) проводиться одразу після кування для запобігання появи флокенов, зниження твердості, для полегшення наступної механічного оброблення, зменшення залишкових напруг і підготовки структури під остаточну термообработку.
Остаточна термообробка (нормалізація, гарт з великим відпусткою тощо.) надає металу необхідний рівень механічних властивостей, забезпечує необхідну структуру.
Отжигом називається процес термообробки, що з нагріву стали до заданої температури, витримки нині певній температурі й наступного повільного охолодження (рис. 4).
[pic].
Рис. 4. Отжиг.
Гарт стали — процес, що з нагріву стали до певної температури, витримки нині певній температурі й швидкого охолодження (рис. 5).
[pic].
Рис. 5. Закалка.
Мета гарту — надання високої твердості та міцності з допомогою отримання нерівноважних структур. Ці неравновесные структури можна отримати лише за дуже високих швидкостях охлаждения.
Тривалість витримки при нагріванні під загартування залежить від розмірів гуделий і дотримання сили-силенної садки.
Як закалочных середовищ (до швидшого охолодження) використовуються вода, олію індустріальне і розчин щелочи.
Що Охолоджує здатність рідин различна.
Відпустку стали залежить від нагріванні до певних температур (більш низьких їм під час загартуванню), витримці і охлаждении.
Мета відпустки — перевести структуру сталі у більш рівноважний стан, надати стали необхідні властивості. З іншого боку, за відпускання знімаються внутрішні напруги, отримані при закалке.
Залежно від температури, відпустку буває низький, середній, высокий.
При низькому відпустці сталь нагрівається до температури 150−3000С. Це призводить до зниження внутрішніх напруг у стали. При низькому відпустці твердість стали знижується незначительно.
За середнього показника відпустці сталь нагрівається до температури 300−5000С. середній відпустку значно знижує твердість і відданість забезпечує високу в’язкість стали. Середньому відпустці піддають пружини, ресори, штампи для холодної обработки.
Високий відпустку проводять за нормальної температури 500−6800С. високий відпустку значно знижує твердість й відвертий спротив розриву і підвищує пластичність і ударну в’язкість. Високому відпустці піддають вали, осі і т.д.
Химико-термическая обработка.
Химико-термической обробкою називають поверхове насичення стали відповідним елементом (наприклад, — вуглецем, азотом тощо.) шляхом його дифузії в атомарному стані із зовнішнього середовища за високої температуре.
Цементацией називається процес насичення поверхневого шару стали углеродом.
Мета цементації - отримання твердою і износостойкой поверхні. Цементація буває два види: газова цементація і цементація в твердому карбюризаторе.
Як твердого карбюризатора застосовується активоване вугілля (деревне вугілля чи кам’яновугільний напівкокс) з активаторами.
Газову цементацию здійснюють нагріванням вироби серед газів, містять вуглець: синтин, гас і т.д.
Остаточні властивості цементованих виробів досягаються в результаті термічної обробки, виконуваної після цементації - гарту й низького відпустки. Це висока твердість в цементированном прошарку й хороші механічні властивості сердцевины.
Заключение
.
У цьому звіті було зроблено більш-менш успішна спроба провести огляд металургійних виробництв. Для складання звіту привабили різна література, ресурси мережі internret. Звіт досить стислий, і продовжувати його більший за обсягом навряд чи є смысл.
I.Бальшин М. Ю., Кипарисів С.С. М. Металургія 1978 .184с.
2.Раковский B.C., Саклинский В. В. Порошкова металургія в машинобудуванні. М.Машиностроение. 1973.126с. Довідкове пособие.
3.Либенсон Г. А. Основи порошкової металургії. М. Металургія, 1975. 200с.
Ресурси интернет:
internet Офіційний сайт ВАТ «Северствль» internet Молодечненский завод порошкової металургії. Офіційний сайт. internet Офіційний сайт ЗАТ «Композит». htttp://internet Колекція рефератов.
(c)Zhav_. 9.09.02. [email protected] ———————————;
[pic].
[pic].
[pic].
[pic].
[pic].
[pic].
[pic].