Экзаменационный билет № 1

1. Диаграмма состояния Fe-Fe3c. Фазовые превращения в стали при кристаллизации и охлаждении в литейной форме.

А). Твердые растворы:1) δ-феррит Ф_δ 2) аустенит А ; 3) α-феррит Ф .

Б). Цементит: 1) первичный Ц^I, 2) эвтектический Ц^Л, 3) вторичный Ц^II, 4) эвтектоидный Ц^П, 5) третичный цементит Ц^III.

В). Графит:1) первичный Г^I, 2) эвтектический Г^ЭВТК, 3) вторичный графит Г^II, 4) эвтектоидный Г^ЭВТД, 5) третичный Г^III.

Г) Фазовые превращения: 

1) Перитектические δ-феррит + L = Аустенит

2) Эвтектические L = (A + Fe₃C) = Ледебурит и L = (A + C_гр)

3) Эвтектоидные: А = (Ф + Ц) = Перлит и А = (Ф + C_гр)

2. Особенности технологии плавки и получения отливок из высокохромистых сталей.

Высокохромистые низкоуглеродистые(нержавеющие) стали %Cr >15% и %C<0.10%

Основа шихты: ст.лом – 0,2-0,3%С нужно обезуглероживание до %С<0,1% (<0,03%)

Легирование Cr: - металлическим хромом (не содержит С) – дорого

- феррохром Fe-Cr – содержание углерода до 7%

Если все расплавить – расплав Fe-Cr-C. (дополнительно Mn,Si,S,P)

Обезуглероживание – только окислением [С]+[О]→{СО}

Но при этом окислится и Cr : 3[Сr]+4[О]→(Cr₃O₄)

Но! Сродство к кислороду у С возрастает с повышением т-ры, а у Cr убвает.

При Т<1700^oC окисляется и Cr и С, а при Т>1700^oC окисляется С.

При этом Cr₃O₄ восстанавливается до Сr

М етод 1. Плавка сплавлением.

а)Армко-железо(почти чистое железо) Сталь с требуемым

б)Металлический хром содержанием

в) Si кристаллический Cr, с и низким

г) Mn кристаллический содержанием С

Недостаток: дорогие шихтовые мат-лы.

Метод 2. Плавка переплавом.

В основном для индукционной плавки(сод-ие С не изменяется)

При дуговой плавке науглероживание от графитовых электродов на ≈0,1%С

Метод 3. Плавка окислением.

↓Продувка О₂ ↓Продувка О₂

Заправка Завалка Плавление Окисл.период Окисл.период(2) Раскисление Выпуск

ст.лом Расплав [Fe]+[О]→( FeO)+Q₁ Т>1700^oC Легирование

возврат Fe-Cr- Si-С [Si]+2[О]→( Si O₂) +Q₂ [С]+[О]→{СО} Доводка

Fe-Cr углерод (Mn,Р, S) 3[Cr]+4[О]→( Cr₃O₄) +Q₃ (Cr₃O₄)+ [С]→ [Cr]+ {СО}

Чугун В результате т-ра ( FeO) )+ [С]→ [Fe]+ {СО}

Окислители расплава ( Si O₂) )+ [С]→ [Si]+ {СО}

Шлакообразующие повышается

до 1700-1750 ^oC

Окисл.период и Окисл.период(2) все это организовано для окисления С

Достоинство: тяжелый вариант плавки, но дешевле шихтовые мат-лы.

Метод 4. Плавка с аргонокислородной продувкой (Ar+O₂)

Две стадии:

1-ая получение в дуговой печи расплава Fe-Cr- Si-С+(Mn,Р, S, Ni)

2-ая последующая продувка расплава в конвертере Ar+O₂ смесью.

И нтенсивность Этап 1. Продувка смесью O₂₊ Ar 4 к 1 (80/20): окисл. Fe,Cr,Si,Mn

окисления Этап 2. Продувка смесью O₂₊ Ar (50/50): окисл. Cr,С

С Этап 3. Продувка смесью O₂₊ Ar (20/80): окисл. С

увеличивается Этап 4. . Продувка Ar (100%) рафинирование от газов.

Если кислородом O₂ то 100% СО, а если O₂₊ Ar то Ar+СО

[ Cr]/ [С]

O₂ O₂₊ Ar [С]+[О]→{СО}

100%СО Ar+СО уменьшение Р_СО

Р_СО > Р_СО Cr/С=200 [С]= [Cr]/200=10%/200=0,05%

8%/200=0,04%

2 00 Р_СО=1

(только O₂ Если Ar продувка Р_СО 1

продуваем) O₂₊ Ar продувка

Cr/С=300 [С]= [Cr]/300=12%/200=0,04%

позволяет получить более меньшее сод. С