Введение

В курсовой работе разработана технология выплавки стали 30ХГСА в дуговой ста-

леплавильной печи, с последующей обработкой на агрегате комплексной обработки стали АКОС).

Для этого были сформулированы требования к качеству заданной марки стали и рассмотрены такие вопросы как:

• назначение стали 30ХГСА;

• описание технологии выплавки и внепечной обработки стали с указанием изменения химического состава металла и шлака, расхода металлошихты по агрегатам и технологическим периодам. Влияние технологической схемы на экологические показатели.

• Расчет металлошихты с указанием расходных коэффициентов.

• Технологические и физико-химические расчеты, подтверждающие получение заданной марки стали по вредным примесям.

• Описание электропечи и установки внепечной обработки с указанием основных параметров. Определение производительности участка, состоящего из электропечи и установки внепечной обработки.

• Описание разливки с обоснованием конструкции промежуточного ковша, размеров кристаллизатора, длины слябов, количества ручьев.

• Оценка конкурентной способности произведенного металла.

1.Назначение стали

Сталь 30ХГСА обладает высокой прочностью и умеренной вязкостью, широкое распространение получила в авиастроении.

Назначение – различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200 ºС, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.

Химический состав стали 30хгса, % (гост 4543-72)

С	Si	Mn	Cr	P	S	Cu	Ni
0,28-0,34	0,90-1,20	0,80-1,10	0,80-1,10	не >0,025	не >0,025	не >0,30	не >0,30

Сталь 30ХГСА является флокеночувствительной и склонна к отпускной хрупкости. Поставляется в виде поковки (ГОСТ 8479-70), сортового проката (ГОСТ 4543-71), труб (ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74), листа (ГОСТ 11268-76, ГОСТ 11269-76).

Буква «А» в конце марки стали 30ХГСА означает, что она относится к категории высококачественной.

В сталях, в основном, образуются сульфиды железа и марганца: MnSиFeS. Сульфид железаFeSимеет температуру плавления 1188ºС, однако в стали он образует легкоплавкую эвтектику (988 ºС). Сульфид марганцаMnSимеет температуру плавления 1620ºС, т.е. выше температуры плавления стали. Из-за того, что сера имеет большее сродство к марганцу, чем железо, в сталях при наличии определенного содержания марганца (Mn/S>8-10) предпочтительнее образуется сульфид марганца.

Если сера связана в сульфид железа FeS, при относительно низких температурах вследствие расплавления эвтектики сульфида железа (988ºС), наблюдается красноломкость стали. Поэтому введение в сталь марганца приводит практически к полному связыванию серы в тугоплавкий сульфид марганцаMnSи исключает образование легкоплавкой сульфидной эвтектики.

Растворимость фосфора в α- и γ-железе значительно выше, чем содержание фосфора в стали, как примеси. Поэтому фосфор в стали целиком находится в твердом растворе, и его влияние на свойства сказывается посредством изменения свойств феррита и аустенита. Вследствие чего при кристаллизации слитка или отливки возникает сильная первичная сегрегация, а также значительное сужение γ-области, что облегчает развитие сегрегации и в твердом состоянии. Располагающиеся в межфазном пространстве хрупкие прослойки, богатые фосфором, снижают пластические свойства металла, особенно при низких температурах.

Наиболее вредное влияние фосфора сказывается на стали в присутствии повышенного количества углерода.

Действие фосфора на свойства феррита проявляется в его упрочняющем влиянии и особенно в усилении хладноломкости стали, т. е. повышении температуры перехода из вязкого в хрупкое состояние. Также фосфор относится к сильным упрочнителям, несмотря на то, что содержание его в стали обычно невелико он повышает предел текучести.

Сталь 30ХГСА склонна к отпускной хрупкости первого и второго рода, склонна к обезуглероживанию, последнему способствует кремний.

Легирование стали хромом, марганцем, кремнием усиливает ее охрупчивание. Марганец и кремний при содержании их соответственно >1-1,5 и > 0,5 упрочняют феррит, но резко снижают его вязкость.