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Файл:Расчеты в технологических процессах плавки литейных сталей. Учебное пособие
.pdf
Ɍɚɛɥɢɰɚ 5.2
ɂɫɯɨɞɧɵɣ ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ ɢɫɯɨɞɧɵɯ ɲɢɯɬɨɜɵɯ ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɜ
Ɇɚɬɟɪɢɚɥ,
ɦɚɪɤɚ
Ʌɨɦ ɫɬɚɥɶɧɨɣ
ȽɈɋɌ 2787-75
ɑɭɝɭɧ ɩɟɪɟ-
ɞɟɥɶɧɵɣ ɉɅ2
ȽɈɋɌ 805-95
ȼɨɡɜɪɚɬ
Ɏɟɪɪɨɦɚɪɝɚ-
ɧɟɰ 1,5
ȽɈɋɌ 4755-91
Ɏɟɪɪɨɫɢɥɢɰɢɣ
Ɏɋ75
ȽɈɋɌ 1415-93
Ɏɟɪɪɨɯɪɨɦ
Ɏɏ 200
ȽɈɋɌ 4757-91
ɇɢɤɟɥɶ ɇ4
ȽɈɋɌ 849-97
Ʉɨɞɨɜɨɟ
ɨɛɨɡɧɚ-
ɱɟɧɢɟ
ɏ
1
ɏ
2
ɏ
3
ɏ
4
ɏ
5
ɏ
6
ɏ
7
C Si Mn S P Cr Ni
0,5 0,4 0,6 0,05 0,05 0 0 58,8
4,2 0,6 0,6 0,10 0,08 0 0 66,3
1,1 0,7 13 0,05 0,10 0,5 0,5 65,0
1,5 2,5 85 0,03 0,30 0 0 361,0
0,1 77 0 0,03 0,05 0 0 205,0
2,0 2,0 0 0,04 0,04 65 0 258,0
0,1 0 0 0,03 0 0 97,6 3400,0
ɏɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ,ௗ%
ɐɟɧɚ,
ɪ./ɬ
4. Ɉɩɪɟɞɟɥɹɟɦ ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɨɟ ɫɨɞɟɪɠɚɧɢɟ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɜ ɲɢɯɬɟ. Ⱦɥɹ
ɷɬɨɝɨ ɤɚɠɞɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɯɢɦɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɫɬɚɜɚ ɲɢɯɬɵ (ɫɦ. ɬɚɛɥ. 5.2) ɭɦɧɨɠɚɟɦ ɧɚ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɭɫɜɨɟɧɢɹ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɣ ɝɪɭɩɩɵ
(ɫɦ. ɬɚɛɥ. 5.1). Ɋɟɡɭɥɶɬɚɬɵ ɪɚɫɱɟɬɚ ɫɜɨɞɢɦ ɜ ɬɚɛɥ. 5.3.
Ɍɚɛɥɢɰɚ 5.3
ɉɪɢɜɟɞɟɧɧɵɣ ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ ɲɢɯɬɨɜɵɯ ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɜ
Ɇɚɬɟɪɢɚɥ,
ɦɚɪɤɚ
Ʌɨɦ ɫɬɚɥɶɧɨɣ
ɑɭɝɭɧ ɩɟɪɟ-
ɞɟɥɶɧɵɣ ɉɅ2
ȽɈɋɌ 805-95
Ʉɨɞɨɜɨɟ
ɨɛɨɡɧɚ-
ɱɟɧɢɟ
ɏ
1
ɏ
2
C Si Mn S P Cr Ni
0,450 0,24 0,48 0,025 0,025 0 0 58,8
3,780 0,36 0,48 0,050 0,040 0 0 60,3
ɏɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ,ௗ%
ɐɟɧɚ,
ɪ./ɬ
31
Ɉɤɨɧɱɚɧɢɟ ɬɚɛɥɢɰɵ 5.3
Ɇɚɬɟɪɢɚɥ,
ɦɚɪɤɚ
ȼɨɡɜɪɚɬ
Ɏɟɪɪɨɦɚɪɝɚ-
ɧɟɰ 1,5
ȽɈɋɌ4755-91
Ɏɟɪɪɨɫɢɥɢ-
ɰɢɣ Ɏɋ75
ȽɈɋɌ 1415-93
Ɏɟɪɪɨɯɪɨɦ
Ɏɏ 200
ȽɈɋɌ 4757-91
ɇɢɤɟɥɶ ɇ4
ȽɈɋɌ 849-97
Ʉɨɞɨɜɨɟ
ɨɛɨɡɧɚ-
ɱɟɧɢɟ
ɏ
3
ɏ
4
ɏ
5
ɏ
6
ɏ
7
C Si Mn S P Cr Ni
0,990 0,42 10,40 0,025 0,050 0,425 0,48 565,0
1,350 2,25 80,75 0,030 0,024 0 0 361,0
0,095 69,30 0 0,030 0,040 0 0 205,0
1,900 1,80 0 0,040 0,032 55,25 0 258,0
0,097 0 0 0,030 0 0 94,67 3400
ɏɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ,ௗ%
ɐɟɧɚ,
ɪ./ɬ
5. Ɋɚɫɫɱɢɬɚɟɦ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɲɢɯɬɨɜɵɯ ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɜ ɜ ɡɚɜɚɥɤɟ (ɪɚɫɱɟɬ ɜɟɞɟɦ ɧɚ 100 ɤɝ). Ⱦɥɹ ɷɬɨɝɨ ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɦ ɛɚɥɚɧɫɨɜɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɲɢɯɬɵ
ɢ ɛɚɥɚɧɫɨɜɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɩɨ ɭɝɥɟɪɨɞɭ. ɉɪɢ ɪɚɫɱɟɬɟ ɲɢɯɬɵ ɞɥɹ ɜɵɫɨɤɨɥɟɝɢɪɨɜɚɧɧɵɯ ɫɬɚɥɟɣ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɮɟɪɪɨɫɩɥɚɜɨɜ,
ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɵɯ ɞɥɹ ɩɨɥɭɱɟɧɢɹ ɡɚɞɚɧɧɨɝɨ ɫɨɞɟɪɠɚɧɢɹ ɨɫɧɨɜɧɨɝɨ ɥɟɝɢɪɭɸɳɟɝɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɜ ɫɩɥɚɜɟ. Ⱦɥɹ ɧɢɡɤɨ- ɢ ɫɪɟɞɧɟɭɝɥɟɪɨɞɢɫɬɵɯ ɫɬɚɥɟɣ ɬɚ
ɤɨɣ ɪɚɫɱɟɬ ɧɟ ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɫɹ, ɚ ɫɪɚɡɭ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɬɫɹ ɛɚɥɚɧɫɨɜɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ
ɲɢɯɬɵ ɢ ɛɚɥɚɧɫɨɜɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɩɨ ɭɝɥɟɪɨɞɭ.
ɉɪɢɦɟɦ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɜɨɡɜɪɚɬɚ ɜ ɲɢɯɬɟ 40ௗ%, ɬɨɝɞɚ ɫ ɜɨɡɜɪɚɬɨɦ ɛɭ-
ɞɟɬ ɜɧɟɫɟɧɨ ɦɚɪɝɚɧɰɚ:
-
Mn = (10,4 Â 40) / 100 = 4,16 ɤɝ.
Ʉɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɦɚɪɝɚɧɰɚ, ɤɨɬɨɪɨɟ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɜɧɟɫɬɢ ɜ ɫɩɥɚɜ ɫ ɮɟɪ-
ɪɨɫɩɥɚɜɚɦɢ, ɪɚɜɧɨ 13 í 4,16 = 8,84 ɤɝ.
Ʉɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɮɟɪɪɨɫɩɥɚɜɚ, ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɝɨ ɞɥɹ ɩɨɥɭɱɟɧɢɹ ɡɚɞɚɧɧɨɝɨ
ɫɨɞɟɪɠɚɧɢɹ
ɦɚɪɝɚɧɰɚ, ɪɚɜɧɨ:
ɏ
4
= 8,84 / 0,85 = 10,4,
ɝɞɟ 0,85 – ɞɨɥɹ ɦɚɪɝɚɧɰɚ ɜ ɮɟɪɪɨɫɩɥɚɜɟ, ɤɝ.
Ɍɨɝɞɚ ɛɚɥɚɧɫɨɜɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɲɢɯɬɵ ɢ ɛɚɥɚɧɫɨɜɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɩɨ ɭɝ-
ɥɟɪɨɞɭ ɞɥɹ ɪɚɫɱɟɬɚ ɲɢɯɬɵ ɦɨɠɧɨ ɡɚɩɢɫɚɬɶ:
32
ɏ1 + ɏ2 + 40 + 10,4 = 100;
0,45ɏ
+ 3,78ɏ2 + 0,99 Â 40 + 10,4 1,35 = 0,9 Â 100.
1
Ɋɟɲɚɹ ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɭɸ ɫɢɫɬɟɦɭ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ, ɩɨɥɭɱɢɦ, ɤɝ:
ɏ
= 39,38; ɏ2 = 10,22.
1
6. Ɉɩɪɟɞɟɥɹɟɦ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɜɫɟɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ, ɜɧɨɫɢɦɵɯ ɲɢɯɬɨɜɵɦɢ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚɦɢ, ɜ ɨɬɞɟɥɶɧɨɫɬɢ ɢ ɜ ɫɭɦɦɟ. Ɍɚɤ ɤɚɤ ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɢ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɞɚɧɧɵɟ ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɨɝɨ ɫɨɫɬɚɜɚ ɲɢɯɬɨɜɵɯ ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɜ, ɬɨ ɭɝɚɪ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɩɥɚɜɤɢ ɭɱɬɟɧ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɚɦɢ ɭɫɜɨɟɧɢɹ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ. ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɫɬɚɥɶɧɨɣ ɥɨɦ ɜɧɨɫɢɬ ɭɝɥɟɪɨɞɚ, ɤɝ:
ɋ = (45,4 Â 0,45) / 100 = 0,204.
Ɋɟɡɭɥɶɬɚɬɵ ɪɚɫɱɟɬɚ ɩɨ ɜɫɟɦ ɷɥɟɦɟɧɬɚɦ ɫɜɨɞɢɦ
ɜ ɬɚɛɥ. 5.4.
7. ɉɪɢ ɪɚɫɱɟɬɟ ɪɚɫɤɢɫɥɢɬɟɥɟɣ ɫɥɟɞɭɟɬ ɭɱɢɬɵɜɚɬɶ ɦɟɬɨɞ ɩɥɚɜɤɢ.
Ɍɚɤ, ɩɪɢ ɩɥɚɜɤɟ ɩɟɪɟɩɥɚɜɨɦ ɫɨɫɬɚɜ ɫɬɚɥɢ ɤ ɦɨɦɟɧɬɭ ɪɚɫɤɢɫɥɟɧɢɹ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢ ɧɟ ɨɬɥɢɱɚɟɬɫɹ ɨɬ ɬɚɤɨɜɨɝɨ ɩɨ ɪɚɫɩɥɚɜɥɟɧɢɢ.
Ʉɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɪɚɫɤɢɫɥɢɬɟɥɟɣ ɢ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɞɥɹ ɞɨɜɨɞɤɢ ɫɬɚɥɢ ɞɨ ɡɚɞɚɧɧɨɝɨ ɯɢɦɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɫɬɚɜɚ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɤɚɤ ɪɚɡɧɨɫɬɶ ɫɬɪɨɤ (ɬɚɛɥ. 5.4)
«ɪɚɫɱɟɬɧɵɣ ɫɨɫɬɚɜ» ɢ «ɫɬɚɥɶ ɩɨ ɪɚɫɩɥɚɜɥɟɧɢɸ».
ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɩɪɢ ɞɨɜɨɞɤɟ
ɫɬɚɥɢ 110Ƚ13Ʌ ɩɨ ɤɪɟɦɧɢɸ ɩɨɥɭɱɚɟɦ, ɱɬɨ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɜɧɟɫɬɢ ɱɢɫɬɨɝɨ
ɤɪɟɦɧɢɹ, ɤɝ:
'Si = ((1,0 + 0,4) / 2) í 0,536 = 0,164.
Ɍɚɛɥɢɰɚ 5.4
Ɋɚɫɱɟɬ ɲɢɯɬɵ ɞɥɹ ɩɥɚɜɤɢ ɫɬɚɥɢ 110Ƚ13Ʌ
(ɧɚ 100 ɤɝ ɦɟɬɚɥɥɨɡɚɜɚɥɤɢ)
Ʉɨɦɩɨɧɟɧɬ
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ɋɚɫɱɟɬɧɵɣ
ɫɨɫɬɚɜ
Ʌɨɦ ɫɬɚɥɶɧɨɣ
Ⱥ2
ɑɭɝɭɧ ɩɟɪɟ-
ɞɟɥɶɧɵɣ ɉɅ2
Ʉɨɥɢ-
ɱɟɫɬɜɨ
100 0,9–1,3 0,4–1,0
45,4 0,204 0,108 0,217 0,011 0,011 0 0
4,2 0,158 0,025 0,020 0,002 0,002 0 0
C Si Mn S P Cr Ni
ɋɨɞɟɪɠɚɧɢɟ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ, ɤɝ
11,5–
14,5
0,050 0,100 0,50 0,500
33
Ɉɤɨɧɱɚɧɢɟ ɬɚɛɥɢɰɵ 5.4
%
Ʉɨɦɩɨɧɟɧɬ
1 2 3 4 5 6 7 8 9
ȼɨɡɜɪɚɬ
Ɏɟɪɪɨɦɚɪɝɚ-
ɧɟɰ ɎɆɧ1,5
ȼɫɟɝɨ
ɋɬɚɥɶ ɩɨ
ɪɚɫɩɥɚɜɥɟ-
ɧɢɸ
ɇɟɨɛɯɨɞɢɦɨ
ɜɧɟɫɬɢ
ȼɧɨɫɹɬ:
ɮɟɪɪɨɫɢɥɢ-
ɰɢɣ Ɏɋ1,5
Ɏɟɪɪɨɯɪɨɦ
Ɏɏ200
ɇɢɤɟɥɶ ɇ4
ȼɫɟɝɨ
ɜ ɫɬɚɥɢ
ɏɢɦɢɱɟɫɤɢɣ
ɫɨɫɬɚɜ ɫɬɚɥɢ,
Ʉɨɥɢ-
ɱɟɫɬɜɨ
40,0 0,396 0,168 4,160 0,010 0,020 0,17 0,144
10,4 0,140 0,234 8,390 0,003 0,004 0 0
100 0,898 0,536 12,790 0,026 0,040 0,17 0,194
– 0,898 0,536 12,790 0,026 0,040 0,17 0,194
– 0 0,164 0 0 0 0,33 0,306
0,264 0 0,164 0 0 0 0 0
0,597 0,010 0,005 0 0 0 0,330 0
0,323 0 0 0 0 0 0 0,306
101,18
4
100 0,894 0,693 12,589 0,026 0,039 0,492 0,492
ௗ
C Si Mn S P Cr Ni
0,908 0,705 12,790 0,026 0,040 0,500 0,500
ɋɨɞɟɪɠɚɧɢɟ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ, ɤɝ
Ɂɚɬɟɦ ɜɵɛɢɪɚɟɬɫɹ ɦɚɪɤɚ ɮɟɪɪɨɫɩɥɚɜɚ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ Ɏɋ75, ɪɚɫɫɱɢɬɵɜɚɟɬɫɹ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɮɟɪɪɨɫɩɥɚɜɚ, ɤɨɬɨɪɨɟ ɜɧɟɫɟɬ ɧɭɠɧɨɟ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɩɨ ɮɨɪɦɭɥɟ
,
Ʉ
ɝɞɟ K
FeMe = 'Me / K
– ɞɨɥɹ ɥɟɝɢɪɭɸɳɟɝɨ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɜ ɮɟɪɪɨɫɩɥɚɜɟ ɫ ɭɱɟɬɨɦ ɤɨɷɮɮɢ-
Ʉ
ɰɢɟɧɬɚ ɭɫɜɨɟɧɢɹ.
Ⱦɥɹ ɮɟɪɪɨɫɢɥɢɰɢɹ (ɫɦ. ɬɚɛɥ. 5.3) ɩɨɥɭɱɢɦ, ɤɝ:
FeSi = 0,164 / 0,693 = 0,264.
Ɋɚɫɫɱɢɬɵɜɚɟɦ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɞɪɭɝɢɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ, ɜɧɨɫɢɦɵɯ ɮɟɪɪɨɫɩɥɚɜɚɦɢ.
ɋɨɞɟɪɠɚɧɢɟ ɫɟɪɵ ɢ ɮɨɫɮɨɪɚ, ɟɫɥɢ ɨɧɨ ɧɢɠɟ, ɱɟɦ ɜ ɝɨɬɨɜɨɣ ɫɬɚɥɢ,
ɨɫɬɚɜɥɹɟɦ ɧɚ ɧɢɠɧɟɦ ɩɪɟɞɟɥɟ. ȿɫɥɢ ɜɵɲɟ – ɧɚɡɧɚɱɚɟɦ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɱɟɫɤɢɟ
ɨɩɟɪɚɰɢɢ ɩɨ ɭɞɚɥɟɧɢɸ ɫɟɪɵ ɢ ɮɨɫɮɨɪɚ ɢɥɢ ɩɨɞɛɢɪɚɟɦ
ɧɨɜɵɟ ɲɢɯɬɨɜɵɟ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɵ ɫ ɦɢɧɢɦɚɥɶɧɵɦ ɫɨɞɟɪɠɚɧɢɟɦ ɫɟɪɵ ɢ ɮɨɫɮɨɪɚ.
34
8. Ɉɩɪɟɞɟɥɹɟɦ ɪɚɫɱɟɬɧɨɟ ɫɨɞɟɪɠɚɧɢɟ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɜ ɫɬɚɥɢ. ɋɨɞɟɪɠɚ-
5.2. ǷȇȘȞȌș ȟȏȜșȢ ȋȒȦ ȖȒȇȉȑȏ ȘșȇȒȏ ȓȇȗȑȏ 40ǼǴDz
Ȕȇ Ȅǩdz ȘȏȓȖȒȌȑȘ-ȓȌșȕȋȕȓ
ɧɢɟ ɭɝɥɟɪɨɞɚ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ ɜ ɫɬɚɥɢ (ɫɦ. ɬɚɛɥ. 5.4), ɛɭɞɟɬ ɪɚɜɧɨ,ௗ%:
ɋ = (0,98 Â 100) / 101,184 = 0,897.
ɋɨɞɟɪɠɚɧɢɟ ɭɝɥɟɪɨɞɚ ɩɨɥɭɱɢɥɨɫɶ ɧɢɠɟ ɧɢɠɧɟɝɨ ɩɪɟɞɟɥɚ ɜ ɝɨɬɨɜɨɣ ɫɬɚɥɢ ɧɚ 0,06, ɩɨɷɬɨɦɭ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɨɛɟɫɩɟɱɢɬɶ ɧɚɭɝɥɟɪɨɠɢɜɚɧɢɟ
ɥɢɛɨ ɨɬ ɷɥɟɤɬɪɨɞɨɜ, ɥɢɛɨ ɪɚɫɫɱɢɬɚɬɶ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɨɟ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɤɚɪɛɸɪɢɡɚɬɨɪɨɜ.
9. Ɉɩɪɟɞɟɥɹɟɦ ɪɚɫɱɟɬɧɵɣ ɫɨɫɬɚɜ ɲɢɯɬɵ,ௗ%:
ɥɨɦ ɫɬɚɥɶɧɨɣ
ɱɭɝɭɧ ɩɟɪɟɞɟɥɶɧɵɣ ɏ
ɜɨɡɜɪɚɬ ɏ
ɮɟɪɪɨɦɚɪɝɚɧɟɰ ɏ
ɮɟɪɪɨɫɢɥɢɰɢɣ ɏ
ɮɟɪɪɨɯɪɨɦ ɏ
ɧɢɤɟɥɶ ɏ
ɏ1 = (45,4 Â 100) / 101,184 = 44,87;
= (4,2 Â 100) / 101,184 = 4,15;
2
= 39,53;
3
= 10,28;
4
= 0,66;
5
= 0,59;
6
= 0,32
7
ȼɋȿȽɈ: 100.
10. Ɉɩɪɟɞɟɥɹɟɦ ɫɬɨɢɦɨɫɬɶ ɲɢɯɬɵ ɫ ɭɱɟɬɨɦ ɪɚɫɱɟɬɧɨɝɨ ɫɨɫɬɚɜɚ ɩ.9
ɢ ɫɬɨɢɦɨɫɬɢ ɲɢɯɬɨɜɵɯ ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɜ (ɫɦ. ɬɚɛɥ. 5.3).
58,8 44,87/100 + 66,3 4,15/100 + 65 39,53/100 + 361 10,28/100 +
+ 205 0,26/100 + 258 0,59/100 + 3400 0,32/100 = 26,38 + 2,75 +
+ 25,69 +37,11 + 0,53 + 1,52 + 10,88 = 104,86 ɪ./ɬ.
ɂɫɯɨɞɹ ɢɡ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɱɟɫɤɢɯ ɬɪɟɛɨɜɚɧɢɣ ɤ ɨɬɥɢɜɤɟ, ɜɵɛɢɪɚɟɦ ɫɬɚɥɶ
40 ɏɇɅ, ɤɨɬɨɪɚɹ ɢɦɟɟɬ ɫɥɟɞɭɸɳɢɣ ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ [3],ௗ%:
C 0,35…0,45
Si 0,20…0,42
Mn 0,40…0,90
Ɋ ɞɨ 0,04
35
S ɞɨ 0,04
Cr 0,5…0,8
Ni 0,5…0,8
Cu ɞɨ 0,3
ȼɵɛɢɪɚɟɦ ɦɟɬɨɞ ɩɥɚɜɤɢ, ɬɢɩ ɩɥɚɜɢɥɶɧɨɝɨ ɚɝɪɟɝɚɬɚ [3], ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɦ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ ɭɫɜɨɟɧɢɹ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ (ɫɦ. ɬɚɛɥ. 5.1).
ɉɥɚɜɤɭ ɫɬɚɥɢ 40 ɏɇɅ ɫɥɟɞɭɟɬ ɜɟɫɬɢ ɜ ɷɥɟɤɬɪɨɞɭɝɨɜɨɣ ɩɟɱɢ ɫ ɤɢɫɥɨɣ ɮɭɬɟɪɨɜɤɨɣ ɚɤɬɢɜɧɵɦ ɤɪɟɦɧɟɜɨɫɫɬɚɧɨɜɢɬɟɥɶɧɵɦ ɩɪɨɰɟɫɫɨɦ, ɜ ɨɤɢɫɥɢɬɟɥɶɧɵɣ ɩɟɪɢɨɞ ɩɪɢ ɷɬɨɦ ɭɞɚɥɹɟɬɫɹ 0,1…0,2ௗ% ɭɝɥɟɪɨɞɚ.
ɍɝɚɪ ɭɝɥɟɪɨɞɚ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ ɪɚɫɩɥɚɜɥɟɧɢɹ ɢɡ ɦɟɬɚɥɥɨɡɚɜɚɥɤɢ ɩɪɢɦɟɦ
15, ɢɡ ɮɟɪɪɨɫɩɥɚɜɨɜ 0ௗ%.
Ʉɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ ɭɫɜɨɟɧɢɹ, ɜɵɱɢɫɥɹɟɦɵɟ
ɩɨ ɮɨɪɦɭɥɟ (4.4), ɛɭɞɭɬ
0,85 ɢ 1,0. Ʉɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ ɭɫɜɨɟɧɢɹ ɞɪɭɝɢɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɦ ɢɡ
ɬɚɛɥ. 5.1.
Ⱦɚɧɧɵɟ ɫɜɨɞɢɦ ɜ ɬɚɛɥ. 5.5.
Ɍɚɛɥɢɰɚ 5.5
Ʉɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ ɭɫɜɨɟɧɢɹ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɢɡ ɲɢɯɬɨɜɵɯ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɜ ɞɥɹ ɩɥɚɜɤɢ ɫɬɚɥɢ 40ɏɇɅ
Ƚɪɭɩɩɚ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɜ
Kc K
Ɉɬɯɨɞɵ, ɥɨɦ 0,85 0 0,30 0,5 0,9 0,80 0,97 0,95
Ɏɟɪɪɨɫɩɥɚɜɵ 1,00 0,9 0,95 0,8 1,0 0,95 0,97 0,97
Ʉɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ ɭɫɜɨɟɧɢɹ
K
Si
Kp KS K
Mn
K
Cr
K
Ni
Cu
ȼɵɛɢɪɚɟɦ ɦɚɪɤɢ ɢ ɫɨɫɬɚɜɵ ɢɫɯɨɞɧɵɯ ɲɢɯɬɨɜɵɯ ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɜ ɢ
ɫɜɨɞɢɦ ɜ ɬɚɛɥ. 5.6.
Ɍɚɛɥɢɰɚ 5.6
ɂɫɯɨɞɧɵɣ ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ ɲɢɯɬɨɜɵɯ ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɜ
ɏɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ,ௗ%
Ɇɚɬɟɪɢɚɥ,
ɦɚɪɤɚ
Ɉɬɯɨɞɵ ɥɟɝɢ-
ɪɨɜɚɧɧɨɣ ɫɬɚɥɢ
ɋɬɚɥɶɧɚɹ
ɫɬɪɭɠɤɚ, ɛɪɢ-
ɤɟɬɵ
ȼɨɡɜɪɚɬ
ɏ
ɏ
ɏ
C Si Mn S P Cr Ni Cu
Ʉɨɞɨɜɨɟ
ɨɛɨɡɧɚɱɟɧɢɟ
0,3 0,3 0,95 0,050 0,04 0,3 0,25 0,3 65,2
1
0,4 0,3 0,7 0,040 0,04 0,7 0,70 0,3 39,2
2
0,4 0,3 0,7 0,040 0,04 0,7 0,70 0,3 57,6
3
Ɉɩɬɨɜɚɹ
ɰɟɧɚ, ɪ./ɬ
36
Ɉɤɨɧɱɚɧɢɟ ɬɚɛɥɢɰɵ 5.6
ɏɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ,ௗ%
Ɇɚɬɟɪɢɚɥ,
ɦɚɪɤɚ
ɑɭɝɭɧ ɉɅ11
ȽɈɋɌ 805-95
ɏ
C Si Mn S P Cr Ni Cu
Ʉɨɞɨɜɨɟ
ɨɛɨɡɧɚɱɟɧɢɟ
4,2 1,1 0,3 0,010 0,08 0 0 0 62,5
4
Ɉɩɬɨɜɚɹ
ɰɟɧɚ, ɪ./ɬ
Ɏɟɪɪɨɫɢɥɢɰɢɣ
0,1 77 0,4 0,030 0,05 0,3 0 0 205
ɏ
Ɏɋ75
5
ȽɈɋɌ 1415-93
Ɏɟɪɪɨɫɢɥɢɰɢɣ
0,1 77 0 0,020 0,03 0 0 0 296
ɏ
Ɏɋ75Ƚ
6
ȽɈɋɌ 1415-93
Ɏɟɪɪɨɦɚɪɝɚɧɟɰ
7,0 1 75 0,450 1,00 0 0 0 247
ɏ
ɎɆɧ75
7
ȽɈɋɌ 4755-91
Ɏɟɪɪɨɦɚɪɝɚɧɟɰ
7,0 2 78 0,030 0,35 0 0 0 255
ɏ
ɎɆɧ78
8
ȽɈɋɌ 4755-91
Ɏɟɪɪɨɯɪɨɦ
6,5 1,5 0 0,060 0,04 65 0 0 235
ɏ
Ɏɏ 650
9
ȽɈɋɌ 4757-91
ɗɥɟɤɬɪɨɞɧɵɣ
ɛɨɣ
ɇɢɤɟɥɶ ɇ2
ȽɈɋɌ 849-97
ɏ
ɏ
95 0 0 0,100 0 0 0 0 30
10
0,1 0 0 0,003 0 0 98 0 3650
11
ȼ ɨɬɥɢɱɢɟ ɨɬ ɪɚɫɱɟɬɚ ɩɪɢɛɥɢɠɟɧɧɵɦ ɦɟɬɨɞɨɦ ɩɪɢ ɪɚɫɱɟɬɟ ɧɚ ɗȼɆ
ɤɚɠɞɵɣ ɤɨɦɩɨɧɟɧɬ ɲɢɯɬɵ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɞɜɭɯ-ɬɪɟɯ ɦɚɪɨɤ. Ɉɫɧɨɜɧɵɦɢ
ɤɪɢɬɟɪɢɹɦɢ ɜɵɛɨɪɚ ɤɨɦɩɨɧɟɧɬɨɜ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɦɢɧɢɦɚɥɶɧɨɟ ɫɨɞɟɪɠɚɧɢɟ
ɜɪɟɞɧɵɯ ɩɪɢɦɟɫɟɣ ɫɟɪɵ ɢ ɮɨɫɮɨɪɚ, ɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɶ ɫɨɫɬɚɜɥɟɧɢɹ ɲɢɯɬɵ ɩɨ
ɭɝɥɟɪɨɞɭ, ɤɪɟɦɧɢɸ, ɦɚɪɝɚɧɰɭ ɢ ɞɪɭɝɢɦ ɷɥɟɦɟɧɬɚɦ. ȼ ɝɪɭɩɩɟ ɨɬɯɨɞɨɜ
ɞɨɥɠɧɵ ɛɵɬɶ ɤɨɦɩɨɧɟɧɬɵ ɫ ɫɨɞɟɪɠɚɧɢɟɦ ɪɚɫɱɟɬɧɵɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ
ɦɟɧɶɲɟ
ɢ ɛɨɥɶɲɟ, ɱɟɦ ɜ ɪɚɫɱɟɬɧɨɦ ɫɨɫɬɚɜɟ ɲɢɯɬɵ.
ɋɨɞɟɪɠɚɧɢɟ ɦɟɞɢ ɜ ɲɢɯɬɨɜɵɯ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɢɯ ɧɟ ɩɪɟɜɵɲɚɟɬ 0,3ௗ%,
ɩɨɷɬɨɦɭ ɪɚɫɱɟɬ ɲɢɯɬɵ ɩɨ ɦɟɞɢ ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɶ ɧɟ ɛɭɞɟɦ.
Ɉɩɪɟɞɟɥɹɟɦ ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɨɟ ɫɨɞɟɪɠɚɧɢɟ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɜ ɲɢɯɬɟ. Ⱦɥɹ ɷɬɨɝɨ ɤɚɠɞɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɯɢɦɢɱɟɫɤɨɝɨ ɫɨɫɬɚɜɚ ɤɨɦɩɨɧɟɧɬɚ ɲɢɯɬɵ (ɫɦ. ɬɚɛɥ.
5.6) ɭɦɧɨɠɚɟɦ ɧɚ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɭɫɜɨɟɧɢɹ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɣ ɝɪɭɩɩɵ (ɫɦ.
ɬɚɛɥ. 5.5). Ɋɟɡɭɥɶɬɚɬɵ
ɪɚɫɱɟɬɚ ɫɜɨɞɢɦ ɜ ɬɚɛɥ. 5.7.
37
Ɍɚɛɥɢɰɚ 5.7
ɉɪɢɜɟɞɟɧɧɵɣ ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ ɲɢɯɬɨɜɵɯ ɦɚɬɟɪɢɚɥɨɜ
ɫɬɚɥɢ 40ɏɇɅ
Ʉɨɞɨɜɨɟ
ɨɛɨɡɧɚɱɟ-
ɧɢɟ
ɏ
1
ɩɪ
ɋ
ɋ
0,26 0 0,285 0,045 0,020 0,240 0,24 65,2
ɏ2 0,34 0 0,210 0,036 0,020 0,560 0,66 39,2
ɏ
3
0,34 0 0,210 0,036 0,020 0,560 0,66 57,6
ɏ4 3,57 0 0,090 0,009 0,040 0 0 62,5
ɏ
5
0,10 69,30 0,380 0,030 0,040 0,285 0 205,0
ɏ6 0,10 69,30 0 0,020 0,024 0 0 296,0
ɏ
7
7,00 0,97 1,250 0,450 0,800 0 0 247,0
ɏ8 7,00 1,87 4,100 0,030 0,280 0 0 255,0
ɏ9 6,50 1,35 0 0,060 0,320 61,750 0 235,0
ɏ
80,75 0 0 0,090 0 0 0 30,0
10
ɏ11 0,08 0 0 0,003 0 0 95,06 3650,0
ɏɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ,ௗ%
ɩɪ
i
Mn
ɩɪ
ɩɪ
S
ɩɪ
P
Cr
ɩɪ
Ni
ɩɪ
Ɉɩɬɨɜɚɹ
ɰɟɧɚ, ɪ./ɬ
ɋɨɫɬɚɜɥɹɟɦ ɨɝɪɚɧɢɱɟɧɢɹ ɧɚ ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ ɲɢɯɬɵ. ɋɨɞɟɪɠɚɧɢɟ ɭɝɥɟɪɨɞɚ ɜ ɲɢɯɬɟ ɫ ɭɱɟɬɨɦ ɭɞɚɥɟɧɢɹ ɜ ɨɤɢɫɥɢɬɟɥɶɧɵɣ ɩɟɪɢɨɞ
0,10…0,2ௗ% ɛɭɞɟɬ,ௗ%:
ɋ
= (0,35 í 0,45) + 0,15 = 0,5 í 0,6.
ɲ
Ɉɝɪɚɧɢɱɟɧɢɹ ɧɚ ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ ɞɪɭɝɢɯ ɤɨɦɩɨɧɟɧɬɨɜ ɛɭɞɟɬ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɨɜɚɬɶ ɯɢɦɢɱɟɫɤɨɦɭ ɫɨɫɬɚɜɭ ɠɢɞɤɨɝɨ ɦɟɬɚɥɥɚ.
Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɨɝɪɚɧɢɱɟɧɢɹ ɧɚ ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɣ ɫɨɫɬɚɜ ɲɢɯɬɵ ɞɥɹ
ɫɬɚɥɢ 40ɏɇɅ, ɜɵɱɢɫɥɟɧɧɵɟ ɩɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɸ (4.1), ɦɨɠɧɨ ɡɚɩɢɫɚɬɶ ɜ ɜɢɞɟ
ɧɟɪɚɜɟɧɫɬɜ:
0,5 d ¦ɋ
0,2 d ¦Si
0,4 d ¦Mn
ɩɪ.
 ɏj d 0,6;
ij
ɩɪ.
 ɏj d 0,42;
ij
ɩɪ.
d 0,9;
ij
ɩɪ.
¦Ɋ
d 0,04;
ij
0,5 d ¦ɋr
38
ɩɪ.
ij
d 0,8;
ɩɪ.
¦S
d 0,04;
ij
0,5 d ¦Ni
ɩɪ.
ij
d 0,8.
Ɍɟɯɧɨɥɨɝɢɱɟɫɤɢɟ ɨɝɪɚɧɢɱɟɧɢɹ ɧɚɡɧɚɱɚɟɦ ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ (4.6) ɫɥɟɞɭɸɳɢɦɢ (ɢɫɯɨɞɹ ɢɡ ɧɚɥɢɱɢɹ ɢ ɰɟɥɟɫɨɨɛɪɚɡɧɨɫɬɢ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɹ ɜ ɲɢɯɬɟ ɫɬɪɭɠɤɢ ɢ ɜɨɡɜɪɚɬɚ):
d 0,1; ɏ3 d 0,3.
ɏ
2
Ɂɚɩɢɫɵɜɚɟɦ ɛɚɥɚɧɫɨɜɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɩɨ ɜɵɯɨɞɟ ɠɢɞɤɨɝɨ ɦɟɬɚɥɥɚ ɜ
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ (4.8):
n
X 1/ , 0,97.
¦
1
j
ɄɄ
jɲ
ɲ
ɲ
Ɂɚɩɢɫɵɜɚɟɦ ɰɟɥɟɜɭɸ ɮɭɧɤɰɢɸ:
= 65,2ɏ1 +39,2 ɏ2 +57,6ɏ3 + 62,5ɏ4 + 205ɏ2 + 296ɏ6 +
F
min
+ 247ɏ
+ 255ɏ8 + 235ɏ9 + 30ɏ
7
+ 3650ɏ11.
10
ɉɨɥɭɱɟɧɧɵɟ ɞɜɭɫɬɨɪɨɧɧɢɟ ɧɟɪɚɜɟɧɫɬɜɚ ɩɪɟɨɛɪɚɡɭɟɦ ɤ ɨɞɧɨɫɬɨɪɨɧɧɢɦ ɢ ɩɪɢɜɨɞɢɦ ɤ ɤɚɧɨɧɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ ɜɜɟɞɟɧɢɟɦ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɯ
ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɯ. ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɩɨɥɭɱɚɟɦ ɫɥɟɞɭɸɳɭɸ ɫɢɫɬɟɦɭ ɥɢɧɟɣɧɵɯ
ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ:
11 11
ɩɪ ɩɪ
ɏɏ 0, 6; ɏɏ 0,8;
ɋɋr
¦¦
jj
11 11
¦¦
j
11 11
¦¦
jj
1
¦¦
jj
11
¦
j
11
¦
j
11 11
¦¦
jj
11
¦
j
ij j ij j
11
ɩɪ ɩɪ
ɋɋr
ij j ij j
11
ɩɪ ɩɪ
Si Ni
ij j ij j
11
11
ɩɪ
Si Ni
i
jijj
1
ɩɪ
Mn
ij
1
ɩɪ
Mn
ij j
1
ɩɪ
Ɋ
ij
11
ɩɪ
ɏɏ 0, 04;
S
i
jj
1
12 20
ɏɏ 0, 5; ɏɏ 0, 5;
13 21
ɏɏ 0, 42; ɏɏ 0,8;
14 22
ɏɏ 0, 2; ɏɏ 0, 5;
j
5
12
ɏ
ɏ 0, 9; ɏ ɏ 0,1;
16 2 24
j
ɏɏ 0, 4; ɏ 0, 3;
ɏɏ 0, 04; ɏ 1, 03.
17 3
18
j
19
j
1
ɩɪ
1
j
3
39
Ɂɚɩɢɫɵɜɚɟɦ ɰɟɥɟɜɭɸ ɮɭɧɤɰɢɸ ɫɨɝɥɚɫɧɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɸ (4.19)
65,2ɏ
+ 39,2ɏ2 + 57,6ɏ3 + 62,5ɏ4 + 205ɏ5 + 296ɏ6 + 247ɏ7 +
1
+255ɏ
+ 235ɏ9 + 30ɏ10 + 3650ɏ11.
8
Ɉɛɪɚɳɚɟɦɫɹ ɞɚɥɟɟ ɤ ɩɪɨɝɪɚɦɦɟ Burdering_2 ɢ ɩɨɥɭɱɚɟɦ ɪɟɲɟɧɢɟ ɜ
ɫɥɟɞɭɸɳɟɦ ɜɢɞɟ:
ɏ
= 0,55104; ɏ2 = 0,09999; ɏ3 = 0,29999; ɏ4 = 0,06072; ɏ5 = 0,00598;
1
ɏ
= 0,00112; ɏ8 = 0,00244; ɏ10 = 0,00368; ɍ = 74,22091.
7
Ɉɫɧɨɜɧɵɟ ɢ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɟ ɩɟɪɟɦɟɧɧɵɟ, ɪɚɜɧɵɟ ɧɭɥɸ, ɩɪɢ ɜɵɞɚɱɟ ɪɟɲɟɧɢɹ ɧɟ ɩɟɱɚɬɚɸɬɫɹ.
Ɉɩɬɢɦɚɥɶɧɵɣ ɫɨɫɬɚɜ ɲɢɯɬɵ ɜ ɩɪɨɰɟɧɬɚɯ ɞɥɹ ɩɥɚɜɤɢ ɫɬɚɥɢ 40ɏɇɅ
ɫɥɟɞɭɸɳɢɣ:
Ɉɬɯɨɞɵ ɥɟɝɢɪɨɜɚɧɧɨɣ ɫɬɚɥɢ ɏ
ɋɬɚɥɶɧɚɹ ɫɬɪɭɠɤɚ ɏ
ȼɨɡɜɪɚɬ ɏ
ɑɭɝɭɧ ɉɅ1 ɏ
Ɏɟɪɪɨɫɢɥɢɰɢɣ Ɏɋ75 ɏ
Ɏɟɪɪɨɦɚɪɝɚɧɟɰ ɎɆɧ75 ɏ
Ɏɟɪɪɨɦɚɪɝɚɧɟɰ ɎɆɧ78 ɏ
ɗɥɟɤɬɪɨɞɧɵɣ ɛɨɣ ɏ
ȼɋȿȽɈ ɲɢɯɬɵ
= 0,551 Â 100 = 55,1
1
= 0,099 Â 100 = 9,9
2
= 0,299 Â 100 = 29,9
3
= 0,060 Â 100 = 6,0
4
= 0,006 Â 100 = 0,6
5
= 0,001 Â 100 = 0,1
7
= 0,002 Â 100 = 0,2
8
= 0,004 Â 100 = 0,4
10
n
¦
j
1
j
.ɏ 1,023 100 102, 3
ɋɬɨɢɦɨɫɬɶ ɦɟɬɚɥɥɨɲɢɯɬɵ ɩɨ ɨɩɬɨɜɵɦ ɰɟɧɚɦ ɲɢɯɬɨɜɵɯ ɫɨɫɬɚɜɥɹɸɳɢɯ ɛɟɡ ɭɱɟɬɚ ɧɚɤɥɚɞɧɵɯ ɪɚɫɯɨɞɨɜ ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ 74,22 ɭ.ɟ./ɬ.
40
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