Выбор сплавов и их характеристика.
В цехе изготавливают отливки из стали 55Л, которая относится к конструкционным нелегированным сталям. Химический состав сплава представлен в таблица 2.
Такие стали в литейном производстве применяют для большинства стальных отливок, т. к. литейные свойства их несколько выше, чем низкоуглеродистых сталей: ниже температура плавления; лучше жидкотекучесть; меньше образуется газов и не металлических включений в отливке; меньше опасности образования горячих трещин; меньше пригар на отливках. Однако пониженная теплопроводность стали, приводит к образованию повышенных напряжений.
Таблица 2
Химический состав стали 55Л
Марка Стали |
Химический состав % |
|||||||
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Cu |
|
55 Л ГОСТ 977-88 |
0.52-0.6 |
0.2-0.52 |
0.4-0.9 |
до 0.3 |
до 0.045 |
до 0.04 |
до 0.3 |
до 0.3 |
Таблица 3
Механические и
литейные свойства стали марки 55Л
Предел текучести, МПа |
Временное сопротивление, МПа |
Относительное удлинение, % |
Относительное сужение, % |
Ударная вязкость, кДж/м² |
Жидкотекучесть, ед. |
Линейная усадка, % |
Показатель трещиноустойчивости |
Склонность к образованию усадочных раковин |
350 |
600 |
10 |
18 |
240 |
1,0 |
2,2-2,3 |
0,8 |
1,2 |
Расчёт шихты
Для выплавки стали марки 55Л в проектируемом цехе применяем дуговые печи постоянного тока. Причины выбора именно этого плавильного агрегата изложены ниже. Чтобы получить качественную по химическому составу отливку необходимо компенсировать угар элементов. Шихту рассчитывают, пользуясь следующими исходными данными: требуемый химический состав; химический состав шихтовых материалов; угар элементов. Расчет шихты ведется на основные элементы и проверяется на допустимую величину вредных примесей.
Расчет элементов в шихте определяется по формуле:
Кш=
где Кэд- известное содержание элемента в жидком металле;
Кш- расчетное содержание элемента в шихте;
У- процент угара при плавлении;
Сш=
=0,58
%; Мnш=
=0,72
%; Siш=
=0,37
%
Таблица 4
Химический состав шихтовых материалов
Компонент шихты |
Масса, кг |
Химический состав, % |
||||
C |
Mn |
Si |
P |
S |
||
Возврат собственного производства. |
26 |
0,55 |
0,65 |
0,35 |
0,04 |
0,045 |
Стальной лом группы 1А-3А |
68,5 |
0,35 |
0,37 |
0,25 |
0,025 |
0,03 |
Предельный чугун |
2,5 |
3,1 |
1,5 |
0,8 |
0,03 |
0,15 |
Электродный бой |
1 |
0,002 |
3,2 |
0,4 |
0,003 |
0,002 |
ФМн 70 |
1 |
0,5 |
70 |
1,5 |
0,2 |
0,03 |
ФС45 |
1 |
|
|
|
|
|
Таблица 5
Расчет шихты
Составляющие шихты |
Химический состав, % |
Содержание составляющих,% |
Вносят в шихту вместе с составляющими, % |
||||
|
C |
Si |
Mn |
C |
Si |
Mn |
|
Возврат |
0,55 |
0,65 |
0,35 |
26 |
0,143 |
0,169 |
0,091 |
Стальной лом |
0,35 |
0,37 |
0,25 |
68,5 |
0,23975 |
0,25345 |
0,17125 |
Чугун передельный |
3,1 |
1,5 |
0,8 |
2,5 |
0,0775 |
0,0375 |
0,02 |
Электродный бой |
96 |
0 |
0 |
1 |
0,96 |
0 |
0 |
ФМн75 |
7 |
2,00 |
75 |
1 |
0,07 |
0,02 |
0,75 |
ФС45 |
0 |
44 |
0,60 |
1 |
0 |
0,44 |
0,006 |
Вносится с шихтой ,% |
100 |
1,49025 |
0,91995 |
1,03825 |
|||
Угар ,% |
7 |
5 |
17 |
||||
Содержание в жидком металле ,% |
1,385933 |
0,873953 |
0,86175 |
||||
Требуемый состав ,% |
0,52 - 0,6 |
0,2 - 0,52 |
0,4 - 0,9 |
||||