ЗМІСТ
Коротка характеристика сплаву
Таблиця – Хімічний склад сплаву Е1868 (ХН60ВТ), %мас.
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Ti |
Al |
W
|
Fe |
S |
P | ||||||
|
не більше |
н.б. |
не більше | ||||||||||||||
|
0,1 |
0,8 |
0,5 |
23,5÷26,5 |
основа |
0,3÷0,7 |
0,5 |
13,0÷16,0 |
4,0 |
0,013 |
0,013 | ||||||
Жаростійку стальХН60ВТ застосовують при виготовленні листових деталей двигуна, що працює при температурі не вище 1000̊С. .
Розрахунок матеріального балансу
Шихтові матеріали
Виплавка сплаву в індукційних печах може проводитися двома методами: сплавленням чистих матеріалів або переплавом легованих відходів. Для даного розрахунку використовуємо другий варіант технології – переплав легованих відходів.
При виплавці використаємо відходи конструкційних нержавіючих сталей 12Х21Н5Г2САЛ, 03Х20Н16АГ6, нікель марки Н2, металічний азотований хром Х99Н5.
Технологія виплавки
Шихтові матеріали завантажують у тигель якомога щільніше. При цьому дотримуються наступних правил: на дно укладається частина дрібної шихти, найбільш тугоплавкі матеріали розташовують біля стінок у нижній третині висоти тигля, великі шматки шихти укладаються у вертикальному положенні.
Завантаження мас печі повинно забезпечувати рівень рідкого металу і шлаку при нормальному положенні печі не вище місця стику тигля з ворітником. По закінченні завалки, піч вмикається на максимальну потужність. У період плавлення здійснюється систематичне осаджування шихти для попередження заклинювання шматків шихти і утворення мостів з металу.
По мірі проплавлення шихти відбувається завалка частина шихтових матеріалів, що залишилася. Після розплавлення шихти відбирається проба для проведення хімічного аналізу. Під час плавлення шихти присаджується шлакова суміш, яка складається з вапна, плавикового шпату і магнезитового порошку.
Основна частина суміші (більше половини) присаджується після розплавлення усієї шихти. Після розплавлення шихти метал нагрівається до температури 1750-1780 ̊C і витримується впродовж 10-20 хвилин. Після витримки метал охолоджується до температури 1490-1510 ̊С. Охолодження може проводитися шляхом:
багаторазового занурення у розплавлений метал нікелевого стрижня на 5-10 с (d=120÷200 мм);
шляхом перемішування металу грибками;
шляхом присадки в тигель металу тієї ж марки сплаву.
Після одержання необхідної температури додається порція шлаку і починається завантаження порошкових матеріалів.
Тривалість рафінування не
повинна перевищувати 30 хвилин. Впродовж
рафінування шлак розкислюється порошком
силікокальцію (Si-Ca)
– 3
.Феросиліцій для розкислення
або легування використовується не
пізніше ніж за 10 хвилин до випуску.
Алюміній для розкислення вводиться за
1-2 хвилини до початку випуску.
Розрахунок шихти
Хімічний склад матеріалів шихти наводиться у таблиці 1.1.
Таблиця 1.1 – Хімічний склад матеріалів, %
|
Матеріали |
C |
W |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Ti |
Mo |
S |
P |
Al |
Fe |
|
Відходи ЕІ1868 |
0,1 |
0 |
0,41 |
0,3 |
26,5 |
69,109 |
0,55 |
0 |
0,007 |
0,009 |
0,2 |
2,815 |
|
Відходи ФВ72 |
0,12 |
72 |
0,4 |
0,2 |
0 |
0 |
0 |
0,8 |
0,045 |
0,03 |
0 |
26,405 |
|
ФТи25 |
0,8 |
0 |
16 |
0 |
0 |
0 |
25 |
0 |
0,015 |
0,07 |
8 |
50,105 |
|
Нікель Н3 |
0, |
0 |
0 |
0 |
0 |
98 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
Оскільки піч має номінальну ємність – 5 т, розрахунок шихти ведемо на 5000 кг.
Таблиця 1.2 – Вміст компонентів у шихті, кг
|
Матеріал |
Відходи ЕІ1868 |
Відходи ФВ72 |
ФТи25 |
Нікель Н3 |
Всього, кг |
Всього, % |
|
Маса |
500 |
1100 |
1400 |
2000 |
5000 |
100 |
|
C |
0,5 |
1,32 |
11,2 |
0 |
13,02 |
0,260 |
|
Si |
2,05 |
4,4 |
224 |
0 |
230,45 |
4,609 |
|
Mn |
1,5 |
2,2 |
0 |
0 |
3,7 |
0,074 |
|
Cr |
132,5 |
0 |
0 |
0 |
132,5 |
2,650 |
|
Ni |
345,545 |
0 |
0 |
1960 |
2305,545 |
46,111 |
|
N |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Cu |
0 |
0 |
0,14 |
0 |
0,14 |
0,003 |
|
S |
0,035 |
0,495 |
0,21 |
0 |
0,74 |
0,015 |
|
P |
0,045 |
0,33 |
0,98 |
0 |
1,355 |
0,027 |
|
Al |
1 |
0 |
112 |
0 |
113 |
2,260 |
|
Ti |
2,75 |
0 |
350 |
0 |
352,75 |
7,055 |
|
W |
0 |
792 |
0 |
0 |
792 |
15,840 |
|
Mo |
0 |
8,8 |
0 |
0 |
8,8 |
0,176 |
|
Fe |
14,075 |
290,455 |
701,47 |
40 |
1046 |
20,920 |
Кількість компонента у матеріалі визначається за формулою:
(1.1)
де
- маса матеріалу, кг;
- вміст компонента у матеріалі,
%.
Наприклад, вміст вуглецю у відходах EI1 визначається, відповідно до формули 1.1, таким чином:
кг.
Під час розплавлення шихти
до печі присаджується шлакова суміш,
яка складається з вапна (12
),
флюоритового концентрату (3
)
і магнезитового порошку (3
).
Склад шлакоутворюючих матеріалів
наведений у таблиці 1.3.
Таблиця 1.3 – Склад шлакоутворюючих матеріалів (%)
|
Матеріал |
CaO |
SiO2 |
MgO |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaF2 |
S |
Втрати при прокалюванні |
|
Вапно |
94 |
1,39 |
2 |
0,8 |
1,2 |
0 |
0 |
0,61 (СО2) |
|
Порошок магнезитовий (ПМОН95) |
0 |
2,5 |
95 |
2 |
0,5 |
0 |
0 |
0 |
|
Флюоритовий концентрат (ФК95А) |
|
2 |
0 |
0 |
0 |
95 |
0,15 |
2,85 (H2O) |