Варіант 18

а) Вследствие большой чувствительности чугунов к скорости охлаждения, их структура и механические свойства существенно изменяются от поверхности к середине. По структуре сечение валка можно разбить на три зоны: наружную из белого чугуна (перлит и цементит); переходную из половинчатого чугуна (перлит, цементит, графит); сердцевину из серого чугуна, в котором отсутствуют включения структурно свободного цементита. Регулировать структуру и свойства можно, изменяя химический состав чугуна и скорость охлаждения валка.

Основная масса материала валка должна обеспечивать общую высокую механическую прочность, что может быть достигнуто методами и технологическими приемами. Важное значение наряду со структурой металлической матрицы чугуна имеет количество и форма графита. Общая прочность валка будет определяться размерами отбеленного слоя и переходной зоны. С увеличением величины отбеленного слоя непропорционально повышается глубина переходной зоны, снижающей общую прочность валка. Листопрокатные валки с чистым отбелом в рабочем слое применяют при получении холоднокатного тонкого листа.

б) Технологическая карта определяет как порядок, так и условия выполнения технологических операций при изготовлении отливки. В ней также перечисляют необходимые материалы, оборудование, оснастку, основной и вспомогательный инструмент, норму выработки в смену, разряд рабочих и их число, часовую тарифную ставку и расценки на одну отливку. Для каждого отделения литейного цеха в карте приводят перечень технологических указаний по изготовлению модельного комплекта, стержневых ящиков, литейной формы и стержней, указывают продолжительность и температуру отливки металла в форму, температуру выбивки отливки из формы, способы очистки поверхности отливки, термической обработки и контроля.

С целью получения качественных отливок в технологической карте оговаривают допустимые колебания технологических и теплофизических параметров. Точное соблюдение технологических указаний является одним из условий получения качественных отливок.

Варіант 19

а) Формирование литой структуры чугунной отливки определяется процессами первичной кристаллизации. В зависимости от степени эвтектичности сплава его затвердевание начинается с образования избыточной фазы – аустенита в доэвтектических чугунах или высокоуглеродистой фазы – в заэвтектических. Наиболее важным и значительным, но одновременно и наименее исследованным является эвтектическое превращение. При анализе процессов необходим всесторонний учет как термодинамических, так и кинетических факторов.

Структура чугуна окончательно формируется при эвтектоидном превращении. В сером чугуне к моменту эвтектоидного превращения основными структурными составляющими являются аустенит и графит, образовавшийся при эвтектическом превращении, а также выделившийся из аустенита вследствие уменьшения растворимости углерода в аустените при охлаждении в интервале температур от эвтектического до эвтектоидного превращения. Характер эвтектической кристаллизации существенно влияет на форму, размеры и распределение графитовых включений в сером чугуне.

б) Обезуглероживание высокохромистой ванны базируется на избирательном окислении углерода при высокой температуре в присутствии хрома. Благодаря экзотермическим реакциям продуваемый кислородом металл нагревается значительно быстрее, чем от электрических дуг. Барботаж ванны обеспечивает снижение в стали азота и водорода.

После раскисления силикохромом и ферросилицием состав корректируют присадкой феррохрома и других легирующих элементов, шлак раскисляют порошкообразными смесями алюминия и ферросилиция.

Выплавка экономно гированных азотосодержащих литейных сталей связана с решением по крайней мере двух проблем: обеспечением стабильного усвоения азота и использованием недефицитных, дешевых материалов и методов. Одним из решений этих проблем является азотокислородная продувка ванны. Эта технология предусматривает получение в печи полупродукта из легированных отходов и лома, дешевых марок углеродистого феррохрома и его продувку в печи кислородом.