Читайте также:
|
Разработан ряд новых и эффективных способов повышение качества стали непосредственно в металлургическом производстве. Эти способы основаны, во-первых, на более полном удалении из сталей газов и вредных неметаллических включений и, во-вторых на изменении химического состава сталей за счет ввода в них специальных легирующих элементов, улучшающих различные свойства сталей.
В выплавленной стали всегда содержится определенное количество газов и неметаллических включений. Содержание газов даже в сотых и тысячных долях процента существенно снижает механические и другие свойства стали.
Неметаллическими включениями, содержащимися в стали, являются соединения железа, кремния, марганца и др. Основными металлургическими способами снижения содержания газов и неметаллических включений в стали являются:
электрошлаковый ее переплав, рафинирование синтетическим шлаком,
вакуумная дегазация, вакуумно-дуговой переплав, переплав в
электроннолучевых печах и др.
Снижение в стали неметаллических включений достигается также изменением сочетания и последовательности введения раскислителей.
При электрошлаковом переплаве из металла, подлежащего обработке, вначале изготавливают электроды, которые затем опускают в сой рабочего флюса, обладающего высоким сопротивлением. При прохождении электрического тока рабочий флюс плавится и образуется шлак, который выделяет тепло.
Проходя через жидкий шлак, капли металла очищаются от вредных примесей и образуют высококачественный слиток. Этот метод целесообразно применять при получении высококачественных шарикоподшипниковых сталей, жаропрочных сплавов, изготовлении деталей турбин и др.
Сущность обработки металла синтетическим шлаком заключается в том, что жидкую сталь из плавильной печи выливают в ковш со специальным синтетическим шлаком с большой высоты. При бурном перемешивании шлак всплывает, сталь получается чистой. Рафинирование жидким синтетическим шлаком в ковше улучшает макроструктуру стали, удаляет до 70% серы. Этот способ нашел широкое применение при обработке конвертерной, мартеновской стали, а также электрометалла.
Вакуумная дегазация - один из наиболее распространенных способов повышение качества стали заключается в удалении из стали водорода, кислорода и азота. При вакуумировании резко повышаются механические свойства сталей. основными способами вакуумной обработки являются вакуумирование в ковше, вакуумирование струи металла при переливе из ковша в ковш или при заливке в изложницу и др. Установлено, что при вакуумировании струи содержание водорода в металле снижается на 60-70%, а содержание азота- до 40%. В результате взаимодействия с углеродом металл очищается от кислородных оксидных включений.
Одним из наиболее распространенных способов вакуумирования является вакуумно-дуговой переплав в печах с расходуемым электродом. При этом выплавленную сталь переплавляют повторно в вакуумном пространстве с помощью электрической дуги. В результате оплавления металла в вакууме происходит дегазация и сталь приобретает новые, более высокие механические свойства.
Сущность вакуумирования в электроннолучевых печах заключается в том, что на переплавляемый металл, находящийся в вакуумной камере, направляют электронные лучи из катодов. В процессе воздействия высокой температур металл расплавляется и рафинируется в вакууме.
Существенное влияние на свойства сталей оказывает легирование, намеренное введение в состав сплава соответствующих компонентов. Это приводит к изменению не только механических, химических и технологических, но и специальных свойств сталей. Основными легирующими элементами являются: кремний, марганец, никель, хром, вольфрам, алюминий,
молибден, ванадий, титан, кобальт, медь и другие металлы.
Различные легирующие элементы, водимые в сталь, неоднозначно влияют на ее свойства. Так, кремний является эффективным раскислителем и применяется при получении «спокойной» стали. Как легирующий элемент вводится в сталь для повышения ее прочности, стойкости к коррозии и жаростойкости.
Марганец- важнейший компонент стали. Применение его как легирующего элемента способствует повышению прокаливаемости стали характеризующей глубину закаленной зоны при термической обработке. При введении в сталь 10-12% марганца она размагничивается. Никель повышает прочность и ударную вязкость стали, увеличивает ее прокаливаемость и сопротивление коррозии.
Хром повышает твердость и прочность, сохраняет ударную вязкость сталей, способствует сопротивлению на истирание, резко увеличивает стойкость к коррозии. При введении в сталь более 10% хрома она становится нержавеющей. Вольфрам повышает твердость легированных сталей и улучшает режущие свойства инструментальной стали. Алюминий повышает жаростойкость и коррозийную стойкость стали, а молибден- прочность, упругость, износостойкость и ряд специальных свойств стали. Ванадий повышает твердость, прочность и плотность стали.
На свойства стали влияет углерод, входящий в состав стали. С увеличением содержания углерода до 1.2% твердость и прочность сталей повышается, но снижается пластичность и ударная вязкость; при этом ухудшаются такие технологические свойства сталей, как ковкость свариваемость, обработка резанием и др., одновременно улучшаются литейные свойства сталей.
25. Титан, его свойства и технология получения. Торговые сорта титана. Титановые сплавы, маркировки по нормативно-технической документации. Применение титана и его сплавов.
Титан имеет сложн-ую технолог получ. По распростра в земн коре занимает 4ое место после алюмин, желез, магния. Св-ва Тита: темпер плав – 1665, плотность=4,5. Тит имеет 2е аллотропные классифик-ии: a- Тит до 882град темпер, b-тит более 882. корроз стойкость Тит и его сплавов оч высокая. Имеет низкую теплопроводность, плохо провод Эл ток, почти ненамагнич-ся. Тит обладает наиб высокой удельной прочностью, в интервале темпер от 20 до 325. мех св-ва Тит зависят от содерж в нем примесейкислорода, азота и углерода. Они повышают прочность но снижают пластичность. Вредной примесью явл водород.
Произ-во: осн сырье – рутил TiO2 и ильменит, в состав кот входит 48% FeO, а TiO2 -52%.
Получ Тит путем восстановления с помощью магния. Непосредствен восстан Тит из двуокиси TiO2 не дало полодит-х резуль-ов, поэтому при темпер 800 в присут-ии кокса переводят его в четыреххлоридныйтит и только после этого производ восстановление магнием или натрием.
Тит получ в виде серой губчатой массы, его вакуумируют для очистки от примесей магния и магния хлор два, и полуя торгов сорта губчат Тит.
Получ литого Тит сопряжено с большими технологич трудностями и это объясн его высок стоим-ть.
Торг сорта Тит: губчатый – ТГ110, ТГ120, ТГ130, ТГ150, ТГ90, № - просто условный; переплавленный – выпускают особочист без примес, для исслед целей, подистый Тит, нелегир технич Тит (ВТ1-2).
Сплавы на основе Тит по структуре делят: 1.a-сплавы (a-тит), 2.(a+b)-сплавы, 3.b-сплавы.
1. – этооднофазные, термич неупрочн, обычно легир различным кол-м алюмин, хорошо свариваются аргановой сваркой. Невысокая технологич пластичность. К сплавам этой группы относ сплавы, кот маркир-ся ВТ5, ВТ5-1,
2. – двухфазные, легир алюм, а также хромом, молибденом, вольфраном и марганцем. Эти сплавы облад наиб хорошим сочет всех мех и технологич св-ми. Марки сплавов ВТ3, ВТ3-1, ВТ6.
3. – однофазные, наиб сильно легир, обладают высокой прочност и удовлетвор пластичн. Маркируются ВТ15.
Примен Тит и сплавов: 1.в авиа пром-ти, для изготов обшивки самолетов, 2.в судострой, 3.в химич и нефтяном машстрой, 4.в медицине.
Цвет мет и сплавы поставл в чушках и слитках, и контролир-т: 1.по внешнему виду, 2.по хим сост, 3.по макроструктур, 4.по спец св-м.
Мех св-ва цвет мет в чушках и слитках не явл важной харак-ой, т.к. в дальнейшем при обязат переплавке или др методах переделки эти св-ва измен.
Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 133 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |