Технология сталеплавильного производства. Характеристика способов получения стали. Влияние способа производства стали на ее качество.

21.Сталь, ее состав и свойства. Классификационные признаки стали. Влияние углерода и постоянных примесей на качество углеродистых сталей. Контроль качества стали. Достоинства С.: 1.ей можно придавать любые св-ва, вовдя легирующие эл-ты 2.можно получать изделия любым способом формообразования

3.сырьевые мат-лы позволяют получить С. требуемого кол-ва

Влияние углерода С

С – важнейший элемент, определяющий свойства и структуру углеродистой стали. Даже малейшие изменение содержания С значительно изменяет св-ва стали. До 0,8% сталь состоит из перлита и феррита, а более 0,8% С в структуре стали кроме перлита появляется структурно свободный вторичный цементит.

Феррит имеет низкую прочность, но сравнительно пластичен. Цементит характеризуется твердостью, но хрупок. Поэтому с ростом содерж С увеличивается твердость и уменьшается пластичность и вязкость. Рост прочности происходит до увелич содерж С до 0,8% . При увелич содерж С более 0,8% уменьшает пластичность, но и прочность- это связано с образованием сетки хрупкого цементита вокруг перлитных зёрен, легко разрушающихся при нагрузках. С оказывает существенное влияние на технологические св-ва стали: свариваемость, обрабатываемость резанием и давлением. С увелич содерж С ухудшается свариваемость и способность деформироваться в горячем и холодном состоянии.Лучше всего обрабат резанием среднеуглеродистые стали(0,3-0,4% С ). Низкоуглеродистые стали при механической обработке дают плохую поверхность и трудно удаляемую стружку. Высокоуглеродистая сталь имеет повышенную тв-ть, что сниж стоикость режущего инструмента.

Влияние Mn и Si

Попадают в сталь в процессе выплавки для раскисления стали. Mn повышает прочность практически не снижая пластичности, но резко уменьшает хрупкость стали при выс температурах. вызванную содержанием S.

Si эффективно раскисляет сталь и полностью растворяется в феррите, способствует его упрочнению

Влияние фосфора

P – вредная примись. растворяется в феррите, повышает его прочность, но снижает хладостойкость-снижение вязкости и прочности с понижением t. хрупкость стали вызываемая Р тем выше, чем больше в ней углерода.

Влияние S

S - вредная примись вызывает красноломкость тали, - повышение хрупкости при повышении t. От красноломкости предохраняет Mn, к-ый связывает S в сульфиды.S ухудшает свариваемость и красностойкость стали

Влияние азота N₂ , кислорода О₂ и водорода Н₂

N₂ и О₂ присутствуют в стали в виде хрупких неметалл. включений или в свобод виде располагаясь в трещинах и др. дефектных участках м-ла. Очень вреден Н₂ , который охрупчает сталь. Повышенное содерж Н₂ приводит к обр в крупных заготовках и паковках внутр трещин

Даже небольшое кол-во оказывает резко отриц влияние на св-ва стали, ухудшая ее пластические х-ки.

. Вакуумирование – важнейшая операция для улучшения кач-ва стали.Контроль кач-ва С. Контроль кач-ва-проверка соответствия показателей кач-ва С. требованиям нормативно-технической документации. Потребит. хар-ки: физич., химич., механич., технологич. св-ва,ф-ма и раз-ры, требования к маркировке, упаковке, внешнему виду прод-ции. Методы к-ля: 1.Опр-е химич. состава 2. Механич. св-в 3.Макро- и микроструктурные анализы 4.Внешний осмотр и т.д.

Отбор-в 3.Макро- и микроструктурные анализы 4.Внешний осмотр и т.д. 1. Отбор средней пробы при разливке Ме в слитки и ее хим. анализ, вносимый в сертификат на сталь данной плавки, также экспресс-методы 2. Опр-ют уровень твердости, прочность, относительное удлинение и т.д. Изготавливают и испытывают образцы.

Макроструктурный анализ-исследование сталей невооруженным глазом или при увеличении в 30 р. с помощью лупы.3 основных метода: изломов, макрошлифов и просмотр отшлифованной и потравленной пов-ти готового изделия. Метод изломов-изд-е разрушают, для анализов отбирают спец. образцы и просматривают визуально ч-з лупу (позволяет опр-ть наличие дефектов во внутреннем стр-ии) Метод макрошлифов-исл-е продольных или поперечных плоских образцов готового изделия (опр-ют волокнистость мат-ла, неоднородность химического состава) Просмотр отшлифованной и протравленной поверхности-контроль кач-ва различной металлопродукции (выявляет направ-е кристаллизации, опр-ет размеры, форму и месторасположение усадоч. раковин) Микроструктурный анализ-стр-ру С. исследуют с пом. микроскопа Рентген и электронагревательный анализы-изуч-е ф-мы и раз-ров кристалл. решеток, величина зерна, сод-е С и немет. включений. Спец. физич. методы к-ля скрытых дефектов без разрушение изд-я-дефектоскопия (ультразвук, рентген, магнитная) Классификац. признаки С. по хим. сост.:углеродистые, легированные, спец. назначения; по концентрации С: низкоуглеродистые(<0,3%C), среднеуглеродистые (0,3-0,7%C), высокоуглерод.(>0,7%) Легированные С. в зависимости от вводимых эл-тов: хромистые, марганцовистые, хромоникилиевые и т.д.По кол-ву вводимых эл-ов:низколегированные (легированных эл-тов<=5%),среднелегированные (5-10%),высоколегиров. (>10%).По степени раскисления и хар-ру затвердевания: спокойные(сп), полуспокойные(псп), кипящие (кп).ПО сп-бу пр-ва: конверторные, мартеновские, в электропечах. По стр-ре:эвтектоидные (0,8%С),доэвтектоидные (<0,8%C) ,заэвтектоидные (>0,8%C)/По назначению: конструкционные, инструментальные. По кач-ву: обыкновенного кач-ва (S,P<=0,045%) ,качественные (S,P<0,035%) ,высококач. (S,p<0,025%), особовысококач. (S<=0,015%,P<=0,025%)

22.Характеристика углеродистых сталей, состав, свойства, виды, области применения, маркировка. Требования к качеству согласно нормативно-технической документации. Хар-ка углеродистых С., виды, области применения, маркировка, требования к кач-ву согласно ГОСТ.Из общего объема пр-ва С. 90%. Угл. С.-сплавы железа с С, не содержащие никаких спецальновведенных эл-тов.Постоянно присутствующие примеси: Si, P, Mn, S, С в различных марках 0,1-1,35%. В зав-ти от сод-я С углерод. С. делятся на конструкционные и инструментальные. Конструкционные С.-исп. для изготовления различных деталей машин и конструкций. Должна обладать высокими мех. св-вами (прочность, пластичность), высокие технологич. св-ва (хорошо отливаться, обрабатываться давлением, свариваться, т.к. из не изготоа. изд-я сложной ф-мы), должна быть дешевой, т.к. употребляется в больших кол-вах. Этим требованиям удовлетворяет доэвтектоидная и эвтектои. С. (0,1-0,8%С).по кач-ву:1. С. обыкновенного кач-ва; 2.качественная С.1. Выпускается горячее- и холоднокатаная, в виде труб, поковок, штамповок, проволоки, метизов. Изготоав-ся кислородно-конвертор. и мартенов. сп-бами.В зав-ти от назначения: группа А (поставляемая по мех. св-вам), гр. Б (по хим. св-вам), гр. В (А+Б) Маркировка: буквы Ст, впереди-индекс группы стали (Б и В, если гр. А-букву не ставят); затем цифры (условный номер марки); затем степень раскисления индексами (сп, кп, псп).С. всех групп с ном 1-4 изг-ют кп, псп и сп, 5 и 6-псп и сп.

2.Отличается более узким пределом сод-я С и меньшим сод-ем вредных примесей.Изготав. в мартен. и электропечах, выпускается горячекатаная и кованная., изготав. ответственные детали машин и мех-мов. Маркировка:двузнач. цифры, указывающие среднее сод-е С в сотых долях % и степень раскисления.В отдельную группу выделяют Автоматную сталь. Исп. для массового изготавления неотвнтственных деталей машин. Хаар-ся повышенным сод-ем S(0,08-0,3%) и P(0,08-0,15%), что резко улучшает обрабатываемость С. резанием (хорошее кач-во поверхности, ломкая стружка), но повышает склонность к коррозии.Маркировка: буква А и сод-е С в сотых долях %.Выплавляют в март. печах.Инструментальная С.Исп-ся для изготав-я инструментов. Глав. требования: теплостойкость, прокаливаемость, высокая твердость, износостойкость, прочность и пластичность (для избежания поломки инстр-та).Этим требованиям удовлетворяет эвтектоидная и заэвтектоидная С. (0,8-1,35%С).Выпускается горячекатаная, кованная, калиброванная, серебрянка, в виде прутков, полос, слитков. Маркировка: буква У и цифра, указывающая сод-е С в десятых долях %. Если после цифр букв нет, то С. качественная, если А-высококачественная, Г-с повышенным сод-ем марганца.

Характеристика углеродистых сталей, состав, свойства, виды, области применения, маркировка. Требования к качеству согласно нормативно-технической документации.

24.Алюминий, его свойства, технология получения. Торговые сорта алюминия. Алюминиевые сплавы, их виды, маркировка согласно нормативно-технической документации, применение. Алюми, его св-ва, технология получения.А. занимает 1-ое место по распространенности, по объему пр-ва и масштабам прим-я среди цв. Ме. Св-ва: 1.Низкая пл-ть (2,7 г/см³)3.Высокая тепло- и электропроводность (уступает только серебру, золоту и меди)4.Высокая отражат. сп-ть5.Хорошая коррозионостойкость (защитная пленка на пов-ти, препятствующая проникновению кислорода)6.Высокая пластичность-плохо обрабатывается резанием, но хорошо давление 7.Низкие лит. св-ва Технология получения .два этапа:1.Получение глинозема из руды 2. Получение А. из глинозема 1.Выделяют химико-термич., кислотный и щелочной способы. Наиболее распространен мокрый щелочной сп-б-наиб. эффективный, перерабатывает бокситы с низким сод-ем кремнезема (2-3%), выход глинозема из руды-87%. 2.Электролизом из глинозема, растворенного в рвсплавленном криолите в спец. электролизных ваннах. Ванну нагревают, добавляют криолит, загружают глинозем, под воздействием Эл. тока на аноде выделяется кислород, образ-ся СО и СО₂, жидкий А. с пом вакуумного ковша откачивают со дна ванны. Затем проводят рафинирование-для достижения высокой степени чистоты (электролитич. рафинир-е).Маркировка: особой чистоты А999(99,999%А), высокой чистоты А995, А99, А97, А95; технической чистоты А85, А8, А7, А6, А5; А7Е, А6Е-для пр-ва электропроводов; АО-пр-ся в виде ленты, листа, чушек.

Алюминиевые сплавы. По сп-бу изготовления: 1. деформируемые 2.литейные 1.осн. легирующие эл-ты: Cu, Mg, Mn, Zn 2 группы: упрочняемые (термообработкой) и неупрочняемые Упрочняемые: дюралюмины-сплав А. с медью, а также с добавлением Mg, Mn. Марки: Д1,16,18,19,20 (Д+порядковый номер марки). Неупрочняемые: ковочные ал. сплавы (АК6, АК8), их легируют Al, Mg, Cu; а также сплавы А. с марганцем и магнием, имеющие высокую коррозионост-ть и прочность (АМг1.2.3…)2. сплавы на основе Al+Si; Al+Si+Cu; Al+Cu; Al+Mg; Al+прочие эл-ты. Марки: АЛ+ порядковый номер марки; Если сплав содержит неск-ко легир. эл-тов, то после буквы А- буквенное обозначение легир. эл-тов и сод-е в целых долях %. Наибольшее знач-е: сплавы А. с кремнием- силумины (хорошая жидкотекучесть, малая усадка, высок. коррозионостойкость, прочность)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: