Уникальность
Реферат на тему: Раскисление стали углеродом в вакууме
Аа
27832 символов
Категория
Металлургия
Тип работы
Реферат

Раскисление стали углеродом в вакууме

Содержание
Введение……………………………………………………………………. – 3 стр.
Кислород в сталях…………………………………………………………. – 4 стр.
Влияние оксилов в сталях на свойства
Кислород в сталях
Раскисление сталей
Способы раскисления
Технология раскисления стали углеродом в вакууме………………… – 12 стр.
Теоретические основы процесса
Технология процесса
Технологическое оборудование
Заключение………………………………………………………………. – 23 стр.
Список использованной литературы…………………………………… – 24 стр.


1.Введение

Новые задачи и возрастающие требования к качеству материалов ограничивают пределы колебания химических составов марок сталей и ограничивают содержание неметаллических включений и окислов. При повышении качества сталей процессы раскисления и вакуумной обработки, их сочетания играют большую роль. [1]
Мировая история средств вакуумирования берет свое начало в 1642 г. с опытов Отто фон Герике с Магдебургскими полушариями, где для откачки воздуха он использовал обычный пожарный насос, герметизированный с помощью помещения в водяную ванну.
С того времени пути получения вакуума прошли длительный путь развития вплоть до создания современного промышленного оборудования, основанного на различных принципах действия, и позволяющее создать давления в широком диапазоне создаваемых давлений от атмосферного до 10-13 мм рт. ст. и ниже.
Применение в металлургии вакуумной обработки (дегазация, раскисление, обезуглероживание и т.п) значительно расширяет возможности металлургического оборудования по номенклатуре выплавляемого металла, например, кислородных конверторов, мартеновских печей, а также позволяет максимально точно подобрать лигатуру для выплавки стали с требуемыми химическими составами под конкретные задачи машиностроения. Сам процесс выплавки металла в таком оборудовании сводится только к расплавлению шихтовых материалов, удалению примесей, раскислению и нагреву стали до необходимой температуры.
Одним из наиболее эффективных и применяемых технологических путей повышения качества стали является раскисление стали углеродом в вакууме. По причине значительного снижения содержания кислорода и получения дисперсной дендритной структуры получаемых отливок.
В данной работе будет рассмотрен технологический процесс раскисления стали углеродом.


Кислород в сталях

Влияние окислов на свойства сталей

Оксидные включения в стали образуются в основном при взаимодействии растворенного в металле кислорода с введенными раскислителями. Реже встречаются оксидные включения, источником которых являются огнеупорные материалы печи и ковша. Одновременно с оксидами всегда обнаруживаются сульфиды, которые в значительной степени выделяются на первичных оксидных включениях. Это приводит к образованию смешанных включении из окислов и сульфидов. [1]
Особо вредное влияние на свойства стали оказывают крупные включения или скопления включении. При обработке резанием. особенно на высокоскоростных агрегатах, крупные включения являются причиной преждевременного износа режущего инструмента или его поломки. На свежеобработанной поверхности изделия отчетливо видны грубые шлаковые включении или скоплении включений. В некоторых случаях они являются причиной возникновения так называемых песочин или шлаковин. Подобные дефекты ведут к забракованию ответственных изделий. Грубые оксидные включения вызывают появление в стальном листе, идущем для глубокой вытяжки, поверхностных дефектов (засоров или пузырей), которые, в зависимости от их размера, являются причиной брака или исключения листа из предусмотренного применения. Грубые оксидные включения понижают деформируемость стали в холодном состоянии. [2]
Неметаллические включения заметно понижают пластичность стали (относительное удлинение и сужение), особенно сильно влияет на ударную вязкость. На рисунке 1 показано влияние загрязненности стали на свойства.


Рисунок 1 – Влияние загрязнённости стали на механические свойства

Оксидные включения уменьшают также предел выносливости стали. Это особенно видно тогда, когда другие факторы, являющиеся концентраторами напряжения, такие как шероховатость поверхности, резкие изменения профиля изделия, устранены. Высоконагруженные изделия, как валы и ротора, особенно их поверхность, обязательно должны быть проконтролированы на неметаллические включения. [3]


Содержание кислорода в сталях

В соответствии с диаграммой железо-кислород в расплавленном железе, находящимся под шлаком из чистой закиси железа, при 16000С растворяется около 0,21% кислорода и при 17000С - около 0,32%. Активность закиси железа в промышленных сталеплавильных шлаках существенно ниже, чем чистой закиси железа. Соответственно этому и возможное содержание кислорода в металле меньше. Для шлаков системы СaO-FeО-SіО2, соответствующих мартеновскому и кислородно-конвертерному процессам, возможная концентрация кислорода в металле равна 0.06- 0,08%. Этим же пределам соответствует концентрация кислорода в металле равна 0,06-0,08%. Этим же пределам соответствует концентрация кислорода в металле при выплавке стали в томасовском или кислородном конвертере металла порошкообразной известью, фосфористые шлаки системы СаО-FеО-Р2O5. [2]

Рисунок 2 - Зависимость концентрации кислорода в металле от концентрации углерода при выплавке стали различными способами (прямая линия соотвествует равновесным значениям по Вачеру и Гамильтону при атмосферном давлении СО)

На рисунке 2 представлена зависимость фактической концентрации кислорода в металле от концентрации углерода при выплавке стали различными способами. При содержании углерода менее 0.04% фактическая концентрация кислорода в металле лежит ниже равновесных значений с углеродом, определенных по уравнению Вачера и Гамильтона:

([% С] x [% О] = 0,0025) [3].

Это указывает на то, что равновесная со шлаком концентрация кислорода в металле в этом случае не достигает значений, соответствующих значению равновесия с углеродом. При концентрациях углерода выше 0,04% равновесная с углеродом концентрация кислорода в металле напротив ниже, чем равновесная с окислительным шлаком, а фактическая концентрация кислорода в металле смещена в сторону равновесной с углеродом. Однако равновесное состояние, согласно Вачеру н Гамильтону, не достигается. После выпуска плавки также сохраняется сверхравновесное значение произведения концентраций углерода и кислорода, равное около 0,0033. [4]
Из вышесказанного следует, что кислород в отличие от водорода и азота не может быть извлечен из стали в свободном состоянии. Однако сталь всегда содержит некоторое количество углерода, взаимодействующего с растворенным в металле кислородом с выделением газообразных продуктов реакции и развитие этой реакции, зависит от давления. Реакция между углеродом и кислородом, в определенных пределах регулирующая окисленность металла по ходу плавки в любом сталеплавильном агрегате, в вакууме может обеспечить достаточное раскисление или обезуглероживание стали.


в. Раскисление сталей

Раскисление металла – одна из основных операций рафинирования металла, при которой происходит удаление из жидкого металла кислорода, присутствующего в виде оксидов, при помощи добавлении в металл специальных раскислителей (восстановителей) – веществ, обладающих способностью соединяться с кислородом

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

Автор работы
4
Екатерина Никишина
Металлургия
217 заказов
Образование
Рекламная площадка позиционирует маркетинг. Имидж охватывает ребрендинг. Выставочный стенд тормозит сублимированный анализ зарубежного опыта.
Отзывы
19.11.2021
все отлично,сделали в лучшем виде.
обратиться
Больше отзывов
Статьи по теме
Больше рефератов по металлургии:

Обогащение полезных ископаемых

Аа
12873 символов
Металлургия
Уникальность

Раскисление стали углеродом в вакууме

Аа
27832 символов
Металлургия
Уникальность

Горячая объемная штамповка

Аа
47209 символов
Металлургия
Уникальность
Все Рефераты по металлургии
Закажи реферат

Наш проект является банком работ по всем школьным и студенческим предметам. Если вы не хотите тратить время на написание работ по ненужным предметам или ищете шаблон для своей работы – он есть у нас.