- •1. Металловедение 15
- •3. Основы теории сплавов 39
- •Часть 2. Металлургия железа 84
- •Глава 3. Литейное производство 126
- •Глава 4. Основы термической обработки 150
- •4.7. Классификация стали 179
- •Литература
- •Введение
- •1. Страницы истории и научно – популярная
- •50.Ахметов с.Ф., Иванов с.Н. Многоликий кремний.- м.: Знание, -1987г., с 64
- •1. Металловедение
- •1 Основы свойств материалов
- •1.1 Физические свойства
- •1.2 Химические свойства
- •1.3 Механические свойства
- •1.4 Технологические свойства
- •1.5 Эксплуатационные свойства
- •2.Кристаллическое строение металлов
- •2.1 Общая характеристика строения металлов
- •2.2 Структура полимеров, стекла и керамики
- •3. Основы теории сплавов
- •3.1 Основные сведения о сплавах
- •3.2 Диаграммы состояния
- •3.2.1 Диаграмма состояния сплавов для случая неограниченной
- •3.2.1.1Правило отрезков (правило фаз)
- •3.2.2. Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов.
- •3.2.3.Диаграмма состояния сплавов для случая ограниченной
- •3.2.4. Диаграммы состояния сплавов, образующих химические соединения
- •3.2.5. Связь между свойствами сплавов и типом диаграмм состояния.
- •3.3. Диаграмма состояния железо – углерод
- •2 Материаловедение
- •Часть 2. Металлургия железа
- •2.1 Железные руды
- •2.2 Структура современного металлургического производства железа
- •2.3 Продукция черной металлургии
- •2.4 Технология производства чугуна
- •2.4.1. Подготовка сырья к доменной плавки агломерацией
- •2.4.2 Производство железосодержащих окатышей
- •2.4.3. Процесс доменной плавки
- •2.4.4. Технология прямого восстановления железа из руды
- •Заинтересованы реализовать проект на Ингулецком, Полтавском, Северном и Центральном гоКах.
- •2.4.5 Технология производства стали
- •2.4.5.1. Кислородно - конвертерный процесс
- •2.4.5.2 Производство стали в мартеновских печах
- •2.4.5.3. Получение стали в электрических печах
- •2.4.5.4. Выплавка стали в индукционных печах
- •2.5. Современные технологии получения стали высокого качества Внепечная металлургия
- •Глава 3. Литейное производство
- •3.1. Кристаллизация
- •3.2. Основы технологии литейного производства
- •3.2.1. Литье в песчанно-глинистые формы
- •3.2. 2. Литье в оболочковые формы
- •3.2.3. Отливки по выплавляемым моделям
- •3.2.4. Литье в кокиль
- •3.2.5. Центробежное литье
- •5.6. Литье под давлением
- •3.3.7. Литье под низким давлением
- •5.7. Литье вакуумным всасыванием
- •3.3.9. Литье непрерывное и полунепрерывное
- •3.3.10. Другие виды литья
- •Глава 4. Основы термической обработки
- •4.1. Общие вопросы
- •4. 2 Отжиг и нормализация
- •4.2.1. Отжиг
- •4.2.2. Нормализация
- •4. 2. 3. Закалка и отпуск
- •4. 2.1. Закалка
- •4.3. Термомеханическая обработка стали
- •4.4. Химико-термическая обработка
- •4.4.1. Цементация
- •4.4. 2. Азотирование
- •4.4. 3. Цианирование
- •4.4.4. Борирование
- •4.4.5. Силицирование
- •4.4.6. Хромирование.
- •4.5. Защитные покрытия, полученные в условиях свс
- •4.6. Особенности термической обработки легированных сталей
- •4.7. Классификация стали
- •4.7.1 Классификация по химическому составу
- •4.7.2. Легированные конструкционные стали
- •4.7.3 Классификация по назначению
- •4.7.4. Классификация по качеству
- •4.7.5. Классификация по степени раскисления
- •4.7.6. Классификация по структуре
- •4.7.6.1.Классификация по равновесной структуре
- •Глава 5.Предприятия черной металлургии Украины.
- •5.1. Предприятия горно-рудного сырья и обогащения.
- •5.1.1.Железо горно- рудные предприятия
- •5.1.2. Марганцевые горно-рудные предприятия
- •5.1.3. Предприятия производства известняка и попутных материалов
- •5.2. Металлургическое производство
- •5.3. Производство ферросплавов
- •5.5. Трубное производство
- •5.6. Метизное производство
- •5.7. Коксохимическое производство
- •Глава 7. Производство продукции предприятиями черной металлургии мира и Украины (Статистическая информация)
Заинтересованы реализовать проект на Ингулецком, Полтавском, Северном и Центральном гоКах.
2.4.5 Технология производства стали
Стали - железоуглеродистые сплавы, содержащие практически до 1,5 % углерода. Кроме углерода, сталь всегда содержит в небольших количествах постоянные примеси: марганец (до 0,8 %), кремний (до 0,4 %), фосфор (до 0,07 %), серу (до 0,06 %), что связано с особенностями технологии ее выплавки.
В технике широко применяют также легированные стали, в состав которых для улучшения качества дополнительно вводят хром, никель и другие элементы. Существует свыше 1500 марок углеродистых и легированных сталей - конструкционных, инструментальных, нержавеющих и т. д.
Разработано несколько способов получения стали из чугуна.
Первым способом получения железа из руды был сыродутный способ.
В горн загружали древесный уголь и железную руду; уголь разжигали и подавали дутье; по мере сгорания и оседания угля руда опускалась, подвергалась непрерывному контакту с восстановительными газами и раскаленным углем и постепенно при этом восстанавливалась. Температура в зоне горения угля поднималась до ~ 1400 °С. Образовывался жидкотекучий шлак и раскаленный ком (крица) железа (восстановлению подвергалось только 2/3 железа). Эту крицу вынимали из горна и обрабатывали под молотом, уплотняя крицу и выдавливая (выбивая) шлак.
На смену этого способа пришел кричный Х11 – Х111 века, когда по предыдущему способу получали чугун. Выложенный огнеупорным материалом горн наполняли древесным углем, разжигали и в хорошо разогретый уголь помещали чугун, который расплавлялся и капельками стекал вниз, одновременно с этим под действием кислорода дутья происходило окисление (выгорание) примесей чугуна и прежде всего углерода. Температура в горне достигала 1300 – 14000С, что достаточно было для образования жидкотекучего чугуна, но по мере выгорания примесей жидкотекучесть плава падала и получалась зернистая тестообразная железистая масса. Эту крицу вынимали и обрабатывали на молоте отделяя шлаковую фазу. В конце Х1Х – начале ХХ вв. от него отказались практически во всех странах.
На смену ему пришел пудинговый способ, предложенный в 1784 г. Г.Кортом (Англия). Способ заключался в получении стали окислительным плавлением чугуна на поду отражательной печи. В пудинговые печи загружали чушки и расплавляли их. Под воздействием кислорода, содержащегося в печных газах, шлаке и материале футеровки печи, углерод чугуна окислялся. Сгущающийся сплав перемешивали, добиваясь однородности его состава, и затем «накатывали» из него куски, вытаскивали из печи и проковывали.
Получение жидкой стали – тигельный процесс. Один из древнейших способов. Секрет технологии тигельной плавки утерян в средние века. Возрождение этого способа в Западной Европе произошло в конце первой половины ХV111 в.
В тигли вместимостью 25-35 кг загружают металлическую шихту, закрывают крышкой и помещали в горны или пламенные регенеративные печи. При выдержке материала в печи получали плотную сталь.
Простой и дешевый способ получения стали в больших количествах путем продувки жидкого чугуна воздухом был предложен в 1855 г. Г.Бессемером. Продувку чугуна проводили в специальном агрегате – конвертере с кислой футеровкой.
В 1878 – 1879 гг. Томасом (Англия) был разработан вариант конвертерного процесса, при котором футеровку конвертера выполняли из доломита.
В 1865 г. во Франции Э. и П.Мартены осуществили выплавку стали из чугуна и железного лома в регенеративных пламенных печах (мартенах). Получение в этих печах высокой температуры, достаточной для раскисления стали, стало возможным благодаря подаче в печь подогретого газа и воздуха.
Конвертерный и мартеновский способы явились базой для бурного развития сталеплавильного процесса.
Во второй половине Х1Х в появились ряд предложений по использованию для плавки стали электрической энергии, в том числе, разработаны электропечи различной конструкции. Особенно бурными темпами электросталеплавильное производство развивается в последнее десятилетие. Они стали заменять старые мартеновские печи.
Особенно интенсивно сталеплавильный конвертерный процесс стал развиваться с внедрением в конце 50-х годов использование кислорода при плавке.
Наконец, наиболее интенсивно развиваются процессы переплавки металлов с использованием плазменной и электронно- лучевой технологии, вакуумно-индукционных, вакуумно-дуговые, электрошлаковые.