Выплавка металлов
Понятие, основные свойства металлов как химических элементов, их распространенность в природе и сферы практического применения. Использование чугуна в черной металлургии. Способы выплавки стали. Получение заготовок путем заливки жидкого сплава в форму.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 03.04.2013 |
Размер файла | 29,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Металлы в природе встречаются в солях, оксидах и рудах.
Металлы делят на черные и цветные. К черным относят чугун и сталь, а к цветным все остальное.
Цветные металлы делятся:
· Легкие (магний, бериллий, алюминий, титан (плотность < 5 гр/см3));
· Тяжелые (свинец, молибден, серебро (плотность > 10 гр/см3));
1. Легкоплавкие (олово, свинец, цинк);
2. Тугоплавкие (молибден, необий).
1. Благородные (золото, платина, серебро);
2. Актиноиды ();
3. Редкоземельные;
4. Щелочные и щелочноземельные.
Свойства металлов:
· Пластичность;
· Электропроводность;
· Теплопроводность;
· Положительный температурный коэффициент электрического сопротивления;
· Термо-электронная эмиссия;
· Кристаллическое строение.
Классификация стали:
Ш По химическому составу:
o по содержанию углерода
§ малоуглеродистая сталь (менее 0,3% углерода);
§ среднеуглеродистая (0,3 - 0,7% углерода);
§ высокоуглеродистая (>0,7% углерода);
o по содержанию легирующих элементов:
§ низколегированные (менее 0,5%);
§ среднелегированные (2,5 - 10%);
§ высоколегированные (>10%);
Легированные стали делятся на классы по структурному составу:
- в отожженном состоянии доэвтектоидные, заэвтектоидные, ледебуритные, мартенситные, аустенитные, ферритные.
- в нормализованном состоянии перлитные, мартенситные, аустенитные.
Ш По условиям производства (чем меньше серы и фосфора, тем качественнее сталь):
o Обыкновенного качества (марки, содержащие углерода до 0,06%);
o Качественные (углеродистые и легированные);
o Высококачественные;
o Особо высококачественные.
Маркировка стали по химическому составу:
1. Углеродистые стали обыкновенного качества (содержат фосфора до 0,07%, серы 0,06%, углерода 0,06-0,49%), имеют феррито-перлитную структуру. Ст - сталь обыкновенного качества, цифра (чем больше, тем больше содержание углерода, выше прочность) - условный номер марки в зависимости от нормируемых показателей. А - гарантируются механические свойства, Б - гарантируется химический состав (Б Ст 1), В-гарантия химического состава и механических свойств.
2. Углеродистые качественные (содержат не более 0,35% фосфора, не более 0,04% серы, углерода 0,05 - 0,6%), характеризуются высокой пластичностью и свариваемостью, в маркировке присутствуют двузначные цифры, обозначающие содержание углерода в сотых долях процента. 08 кп - сталь кипящая, пс - полуспокойная. Низкоуглеродистые качественные конструкционные стали обладают невысокой прочностью и высокой пластичностью.
Среднеуглеродистые используют после нормализации улучшении поверхностной закалки. Требуется сочетания высокой прочности с вязкостью сердцевины.
Высокоуглеродистые обладают высокой прочностью, износостойкостью. Применяют после закалки, нормализации.
3. Инструментальные углеродистые стали - цифра указывает содержание углерода в десятых долях процента. Могут выпускаться качественными и высококачественными. При маркировке высококачественных инструментальных углеродистых сталей ставиться буква «А». У7А.
4. Легированные стали - маркируются с использованием двух цифр. Если стоит буква, нет цифры - значит содержание данного химического элемента около 1%. Цинк - ц, хром - х, марганец - г, кремний - с, кобальт - к, вольфрам - в, ванадий - ф, бор - р, медь - д, молибден - м, никель - н, необий - б, титан - т, алюминий - ю. Если в начале маркировки нет цифры, то содержание углерода составляет 1%.
Отличие в обозначении качественных, высококачественных и особо высококачественных сталей заключается в том, что в конце маркировки приписывается буква А для высококачественных, буква Ш для особо высококачественных. Если в конце стоит буква Л, то эту сталь применяют в виде литья.
Основная продукция черной металлургии - чугун (передельный, литейный), железорудные металлизированные окатыши для выплавки стали, ферросплавы, стальные сливки для изготовления крупных покровов и др.
Основная продукция цветной металлургии - слитки для производства отливок, лигатуры, слитки чистых и особо чистых металлов.
Чугун
Структурные составляющие чугуна:
1. Феррит - твердый раствор внедрения углерода в альфа-железе, растворимость углерода в альфа-железе при комнатной температуре до 0,005%; при температуре 727 C - растворимость до 0,02%.
2. Аустенит - твердый раствор внедрения углерода в гамма-железе;
3. Цементит - химическое соединение железа и углерода;
4. Графит - свободный углерод, обладает низкой прочностью;
5. Перлит - механическая смесь феррита и цементита;
6. Ледебурит - механическая смесь аустенита и цементита.
На образование микроструктуры влияет углерод, сера, марганец, фосфор и легирующие элементы. В обычных серых чугунах углерода 2,7-3,7%, сера является вредной примесью, ухудшает литейные свойства чугуна, марганец препятствует графитизации и нейтрализует вредное влияние серы на чугун, содержится в составе 0,5-0,8% с повышением до 1% повышаются механические свойства чугуна. Фосфор содержится 0,1-0,3%, практически не оказывает влияния на графитизацию чугуна, повышает жидкотекучесть и износостойкость чугуна. Легирующие элементы направлены на улучшение свойств чугуна (хром, никель, молибден).
Основные типы чугуна:
1. Белый чугун (твердый и хрупкий, плохо обрабатывается режущими инструментами);
2. Серый чугун (литейный, из него выполняют отливки, хорошая износостойкость, хорошо рассеивает вибрацию и переменную нагрузку);
3. Высокопрочный чугун (перлит и графит, применяют для изготовления деталей машин);
4. Ковкий чугун (не используют для отливок).
Чугун - сплав железа и углерода, 2,14 - 6,67% содержания углерода. Для выплавки чугуна используют железные руды, топливо и флюсы. В зависимости от содержания руду делят на богатую и бедную. К железным рудам относят магнитный железняк (Fe3O4 с содержанием железа 55-60%), красный железняк (Fe2O3 с содержанием железа 55-60%), бурый железняк (гидраты оксида в железо с содержанием железа 37-55%), марганцевые руды (применяют для выплавки сплава железа с марганцев, а также передельных чугунов, марганца 10-82%), хромовые руды (применяют для производства феррохрома, металлического хрома и хромомагнезитов). Для извлечения металла из руды ее обогащают, для это изначально ее измельчают до состояния порошка, после этого используют один из способов обогащения (промывка - отделение плотных составляющих от пустой рыхлой породы), затем флотация, используется смачиваемость частиц руды и пустой породы, отсадка (гравитация) - отделение руды от пустой породы при пропускании струи воды через дно вибрирующего сита, затем магнитная сепарация.
Для использования в доменной печи измельченный железорудный концентрат необходимо снова превратить в прочный кусковой материал. С помощью агломерации (окускование) или оконкования (получения окатышей). Агломерация - термический процесс окускования мелких материалов путем их спекания. Исходные материалы для агломерации - мелкая сырая руда - 8-10 мм и ее концентрат 40-50%. Топливо - коксовая или антрацитовая мелочь + известняк или доломит.
Агломерация проводится на холосниковых решетках с просасыванием воздуха сверху вниз сквозь шихту. При производстве окатышей шихту измельченных концентратов, флюса и топлива увлажняют при обработке во вращающихся барабанах или чашах. Шарики окатыши в диаметре до 30 мм. Высушивают при температуре 1200-1300 C.
Чугун выплавляют в печах шахтного типа (доменные печи). Сущность процесса заключается в восстановлении оксидов железа, входящих в состав руды, оксидом углерода, водорода и твердым углеродом, выделяющимся при сгорании топлива. Топливом для доменной кладки служит кокс. Кокс получают сухой перегонкой при температуре 1000-1300 С без доступа воздуха каменного угля коксующихся сортов. В коксе содержится 80-88% углерода, 8-12% золы, 2-5% влаги. Куски кокса должны иметь размеры 25-60 мм, он является не только топливом, но и реагентом восстановления железа из руды.
При выплавке чугуна решаются задачи:
1. Восстановление железа из окислов руда, науглероживание, удаление в виде жидкого чугуна определенного химического состава;
2. Оплавление пустой породы руды, образование шлака, растворение в нем золы, кокса и удаление его из печи.
Топливо для доменной печи - кокс, природный газ, мазут.
Кокс получают методом сухой перегонки, в результате этого он содержит до 90% углерода, до 12% золы. Кроме кокса используются ы - минералы, которые используются для образования легкоплавкого соединения с пустой породой, а также золой кокса. Такое соединение называется шлаком. Флюсом является известняк (CaCO3) или доломитезированный известняк, содержащий CaCO3, MgCO3, т.к. в шлак должны входить основные оксиды CaO и MgO, которые необходимы для удаления серы.
В качестве огнеупорных материалов для изготовления футеровки доменной печи:
· Магнезитовый кирпич (основная кладка);
· Магнезитохрометовый кирпич (основная кладка);
· Кварцевый песок (кислая кладка);
· Денасовый кирпич (кислая кладка);
· Шамотовый кирпич (нейтральная кладка).
В нижней части доменной печи (лещадь) кладка выполняется из углеродистых блоков. Вблизи фурм природный газ и углерод кокса взаимодействуют с кислородом воздуха, в результате чего сгорает.
В результате горения выделяется большое количество теплоты (до 2000 C). Продукты сгорания взаимодействуют с раскаленным коксом по реакциям.
Образуется смесь восстановительных газов, в которой окись углерода CO является главным восстановителем железа из его оксидов. Для увеличения производительности воздух, подаваемый в печь, увлажняется, что приводит к увеличению восстановителя. Горючие газы, поднимаясь, отдают теплоту шихтовым материалам и нагревают их, охлаждаясь до t - 300-400 C. Шихта опускается на встречу к потоку газов и при t~570 C начинается восстановление оксидов железа. Восстановление железа происходит от высшего оксида к низшему в несколько стадий. В зависимости от температуры характер химической реакции может меняться. Восстановителями оксидов железа являются твердый углерод, оксид углерода и водород. Восстановление твердым углеродом (коксом) называется прямым восстановлением, протекает в нижней части печи в зоне распара, где более высокие температуры.
Восстановление газами (CO и H2) называется косвенным восстановлением. Протекает в верхней части печи при более низких температурах.
За счет CO и H2 восстанавливаются все высшие оксиды железа до низшего и 40-60% металлического железа. При t 1000-1100 C восстановленное из руды твердое железо взаимодействует с оксидом углерода, коксом и сажистым углеродом и интенсивно растворяет углерод. При насыщении углеродом температура плавления понижается и на уровне распара и заплечиков железо расплавляется при t~1300 C. Капли железо-углеродистого сплава, протекая по кускам кокса, дополнительно насыщаются углеродом, марганцем, кремнием, фосфором, которые при t 1200 C восстанавливаются из руды, и серой, которая содержится в коксе.
Основным продуктом доменной плавки является чугун (литейный и передельный). Передельный предназначен для выплавки стали. Обычно такой чугун содержит около 4% углерода, 0,3-1,2% кремния, 0,2-1% марганца, 0,15-0,2% фосфора, 0,03-0,07% серы. Литейный чугун применяется для получения фасонных отливок. Кроме чугуна в доменных печах выплавляют ферросплавы (сплав железа с марганцем, кремнием и т.д.). Их применяют для раскисления и легирования стали. Побочными продуктами являются шлак и доменный газ.
Шлак образуется в результате сплавления окислов пустой породы руды, флюсов, золы и состоит из следующих соединений (Al2O3, CaO, MgO, MnO, FeO, CaS, SiO2). Шлак образуется постепенно, его состав меняется по мере стекания в горн, где он скапливается на поверхности жидкого чугуна, т.к. имеет меньшую плотность. Чугун выпускают из печи каждые 3-4 часа, а шлак - каждый 1-1,5 часа. Ледку чугунную открывают бурильной машиной, а закрывают огнеупорной массой.
Производство черных и цветных металлов
Основными исходными материалами для производства черных металлов являются передельный чугун, лом (скраб). Т.к. в чугуне содержание углерода выше, чем в стали, то основной задачей при выплавке стали является понижение его содержания и примесей путем их избирательного окисления и перевода в шлак и газы. Железо окисляется, во-первых, при взаимодействии чугуна с кислородом в сталеплавильных печах по реакции 2Fe + O2 = 2FeO + Q. Одновременно с железом окисляются кремний, фосфор, марганец и углерод. Образующийся оксид железа при высоких t отдает свой кислород более активным примесям в чугуне и окисляет их. Процесс выплавки стали можно разделить на 3 этапа:
1. Расплавление шихты и нагрев ванной жидкого металла (t сравнительно невысокая, интенсивно происходит окисление железа и образование оксидов кремния, марганца). Наиболее важная задача этого этапа - удаление фосфора (т.к. фосфор является вредной примесью и передают стали дефект - хладноломкость). Для этого в печи наводят основный шлак, содержащий CaO. Фосфорный ангидрид P2O5 образует с оксидом железа нестойкое соединение (FeO)3P2O5. Оксид кальция более сильное основание, поэтому при невысоких t связывает P2O5 и переводит его в шлак. Для удаления фосфора необходимы невысокие температуры металла и шлака, а также достаточное содержание в шлаке оксидов железа. Для этого в печь добавляют железную руду и окалину, тем самым наводят железистый шлак. По мере удаления фосфора из металла в шлак его содержание в шлаке повышается и поэтому необходимо убрать этот шлак с зеркала металла и навести новый шлак со свежими добавками CaO.
2. Кипение металлической ванны начинается по мере прогрева до более высоких температур, при повышении температуры более интенсивно протекает реакция окисления углерода. Для окисления углерода в металл вводят незначительное количество руды, окалины или вдувают кислород. При реакции оксида железа с углеродом пузырьки CO выделяются из жидкого металла, вызывая кипение ванны. Кипение способствует перемешиванию металла, при этом уменьшается содержание углерода до требуемого значения, выравнивается температура металла по объему ванны, частично удаляются неметаллические включения, которые прилипают к всплывающим пузырькам CO, а также газы, которые проникают внутрь пузырька CO. Все это способствует повышению качества металла, поэтому этот процесс называют основным. В это же время создают условия для удаления серы - десульффурации, так как сера приводит к такому дефекту, как красноломкость. Сера в стали находится в виде сульфида FeS, который растворяется так же в основном шлаке. Чем выше температура, тем большее количество сульфида железа растворяется в шлаке и взаимодействует с CaO. Образующееся соединение растворяется в шлаке, но не растворяется в железе. Поэтому сера удаляется в шлак.
3. Раскисление стали - заключается в восстановлении оксида железа, растворенного в жидком металле. Чтобы окислить примеси, необходимо повысить содержание кислорода в металле. Но в готовой стали, кислород является вредной примесью, т.к. понижает механические свойства, особенно при высоких температурах. Сталь раскисляют двумя способами: осаждающим и диффузионным. Осаждающее раскисление осуществляется введением в жидкую сталь растворимых раскислителей, таких как ферромарганец, ферросилиций, алюминий, содержащим элементы, который обладает большим сродством кислороду. В результате раскисления восстанавливается железо и образуются оксиды MnO, SiO2, Al2O5, которые имеют меньшую плотность, чем сталь, поэтому всплывают в шлак. В зависимости от степени раскисления выплавляют спокойные, кипящие и полуспокойные стали. Спокойная сталь - полностью раскисленная сталь в печи и ковше. Кипящая - раскислена в печи не полностью, ее раскисление продолжается при затвердевании слитка. Полуспокойная сталь имеет промежуточное раскисление, ее частично раскисляют в печи, частично в ковше, изложнице. Легирование стали осуществляют введением ферросплавов и чистых металлов в необходимом количестве в расплав. Легирующие элементы, у которых сродство к кислороду меньше, чем у железа (никель, кобальт, молибден, медь) при плавке и разливке не окисляются. Поэтому их вводят в любое время плавки. А такие элементы как марганец, алюминий, хром, титан, кремний вводят в металл после раскисления или одновременно с ним в конце плавки.
Сталь выплавляют в мартеновских, электросталеплавильных и конверторных печах.
Способы выплавки стали
Производство стали в мартеновских печах
Мартеновская печь является пламенной, отражательной, регенеративной печью. В плавильном пространстве сжигается газообразное топливо или мазут. Для обеспечения высокой температуры применяют подогрев воздуха. С этой целью печь оборудована газовыми регенераторами, представляющими собой кирпичную кладку. Отходящие от печи газы имеют t 1500-1600 C. Проходя через регенератор, нагревают кладку до t 1250 C. Через один из регенераторов подают воздух, который нагревается до 1200 C, поступает в головку печи, смешивается с топливом и на выходе из головки образует факел, направленный на шихту. Отходящие газы проходят через противоположную головку, очистные устройства и направляются во второй регенератор, затем отводятся в дымовую трубу. После нагрева регенератора, клапан переключают, и поток газа в печи меняет свое направление. Температура факела примерно 1800 C. Факел нагревает рабочее пространство печи и шихту. Он способствует процессу окисления примесей. Продолжительность плавки 3-6 часов. Сталь выпускают через отверстие, расположенное в задней стенке, на нижнем уровне пода. Мартеновские печи могут работать непрерывно до остановки на капитальный ремонт (400-600 плавок). В зависимости от состава шихты, используемой при плавке различают 2 вида плавки: скраб-процесс (шихта состоит из стального лома, 25-45% чугуна), скраб-рудный процесс (шихта состоит на 55-75% из чугуна). В зависимости от плавки футеровка может быть кислой и основной.
Этапы плавки мартеновской печи:
1. Заправка печи (осмотр печи в нагретом состоянии);
2. Загрузка железной руды и известняка;
3. Загрузка и прогрев скраба;
4. Заливка жидкого чугуна;
5. Окислительный период;
6. Период кипения ванны (в печь загружают железную руду и прогревают кислородом, подача топлива отключена, удаляют шлак, наводят новый);
7. Раскислительный период в два этапа (сначала раскисление идет путем окисления углерода металла при одновременной подаче раскислителей, окончательное раскисление при выпуске стали в ковше);
8. Выпуск стали
Плюсы - выплавка любых марок стали и можно управлять ходом плавки.
Минусы - низкая производительность, высокий расход топлива, загрязнение окружающей среды, низкая степень автоматизации и сложность конструкции.
Производство стали в кислородно-конверторной печи
Кислородный конвертор предназначен для выплавки стали из жидкого чугуна. Конвертор всегда футеруется основной кладкой. Вместимость конвертора 130-350т жидкого чугуна. Во время выплавки печь может поворачиваться на 360?. При выплавке стали стальной лом используется до 30%. Шихтовым материалом является известь для наведения шлака, железная руда, боксит и плавиковый шпат.
Основные этапы плавки:
· Загрузка скрапа совком;
· Заливка чугуна (t 1250-1400 C);
· Продувка кислородом (внутрь вводят водоохлаждаемый фурм, через нее подают кислород под давлением, одновременно с началом продувки загружают боксит, известь, железную руду; продувка способствует перемешиванию металла со шлаком, под фурмой повышается температура 2400 C, в зоне контакта кислородной струи с металлом железо окисляется, также окисляются кремний, марганец, углерод, что приводит к снижению их содержания. Фосфор удаляется в начале продувки, когда температура невысока, сера удаляется в течение всей плавки);
· Выпуск стали;
· Слив шлака.
Плюсы:
1. Простота конструкции;
2. Не требуется топлива;
3. Высокая автоматизация;
4. Высокая производительность.
Минусы:
1. Ограничен сортамент марок, которые можно выплавлять;
2. Невозможно управлять ходом плавки.
Производство стали в электропечах
Электропечи используют для выплавки конструкционных, высоколегированных, инструментальных и специальных сплавов и сталей. Различают дуговые и индукционные электропечи. Футеровка дуговой электропечи может быть основной и кислой, в зависимости от плавки. Вместимость 0,5 - 400т. В цехах используют электропечи с основной футеровкой для получения стали, предназначенной для обработки, а для производства стали для литья - кислая футеровка.
В основной дуговой печи плавка бывает двух видов: на шихте из легированных отходов (метод переплава), на углеродистой шихте (с окислением примесей). Плавка по первому методу ведется без окисления примесей, после того как шихта расплавится, из металла удаляют серу. Для этого наводят основный шлак, при необходимости науглероживают и доводят металл до заданного хим. состава. Плавку по второму методу применяют для производства конструкционных сталей. Затем в печь загружают шихту (стальной лом, чушковый передельный чугун, электродный бой или кокс) и известь. После расплавления шихты удаляются вредные примеси в процессе окисления. При t 1500 C загружают руду и известь, начинается процесс кипения. После прекращения процесса кипения удаляют серу и раскисляют металл.
В индукционных и вакуумно-индукционных печах выплавляют наиболее качественные, коррозионно-стойкие и жаропрочные стали и сплавы. Вместимость от 10 кг до 30 тонн. Под действием э/м поля происходит интенсивная циркуляция жидкого металла, что способствует ускорению реакций и получению однородного хим. состава. В индукционных печах получают сталь методом переплава (или методом сплавления) из чистого железа или скрапа.
Сталь сливают в изложницы (сверху или сифоном) и непрерывно. Для улучшения качества металла используют обработку синтетическим шлаком, вакуумную дегазацию (удаление газов и неметаллических включений) металла, электрошлаковый переплав, вакуумно-дуговой переплав, переплав металла в электронно-дуговых и плазменных печах. Вакуумирование стали проводят в ковше при переливе из ковша в ковш. Для вакуумирования ковш помещают в камеру, создают разряжение давления, при понижении которого из жидкой стали выделяются водород и азот. Пузырьки забирают неметаллические включения и примеси. В результате повышается качество стали.
При электрошлаковом переплаве прокатанный на пруток металл переплавляется, источником теплоты является шлак, нагреваемый электрическим током. Температура металлической ванны 1700 C. Расходуемый электрод - пруток, к нему подводится ток, он оплавляется, капли жидкого металла проходят через шлак, где происходит окисление примесей. Результат - слиток стали высокого качества. Вакуумно-дуговой переплав применяется для удаления газов и неметаллических включений. В качестве расходуемого электрода используют пруток.
Производство меди и алюминия
Для получения меди используют медный колчедан и медный блеск. 90% первичной меди получают пирометаллургическим способом и 105 гидрометаллургическим способом. Гидрометаллургический способ - выщелачивание слабым раствором серной кислоты и последующее выделение меди в чистом виде из раствора. Пирометаллургический способ - обогащение, обжиг, плавка на штейн, продувка в конверторе, рафинирование. Обогащение проводят путем флотации и окислительного обжига. При окислительном обжиге руду нагревают до 700-800 C в присутствии кислорода, в результате сульфиды окисляются, и содержание серы снижается. Обжигу подвергают только бедные руды (меди до 25%).
После обжига руда и концентрат подвергаются переплавке на штейн. Полученный штейн продувают сжатым воздухом. В результате химических реакций температура повышается, образующиеся окислы переходят в шлак. В результате получают черновую медь, которую потом рафинируют - сначала огневое рафинирование, затем электролитическое рафинирование.
Производство алюминия
Алюминий в природе встречается в виде боксита, алунита, нефилин, полевого шпата, каоленита. Получить алюминий путем восстановления его из руды невозможно. Его получают из глинозема. Глинозем получают путем обработки боксита щелочным раствором при высокой температуре. В результате получается алюминатный раствор и нерастворимый осадок красного шлама. Затем отделяют осадок от раствора путем химической реакции.
Алюминий производят из глинозема в электролизерах, которые классифицируют по мощности и конструкции. Три разновидности конструкции: с самообжигающимся анодом и боковым подводом тока; с самообжигающимся анодом и верхним подводом тока; с обожженными анодами.
Для получения алюминия чистотой 99,9999-99,99999% проводят зонную перекристаллизацию или дистеляцию. Кроме чистого алюминия в конструкциях используют сплавы: дуралюмины, магналии, силумины, САП.
Литейное производство
Способ получения заготовок путем заливки жидкого сплава в специально приготовленные формы.
Литые заготовки классифицируются:
· Общего назначения;
· Ответственного назначения;
· Особо ответственного назначения.
В зависимости от способа изготовления и конфигурации:
1. Прямолинейные детали без особых искривлений; 6. Особо сложные.
Свойства:
· Жидкотекучесть;
· Усадка;
· Газопоглощение;
· Ликвация;
Основные литейные сплавы - чугун и сталь. Среди цветных металлов - медные сплавы и алюминиевые.
Способы изготовления отливок:
· Изготовление отливок в песчаные формы (для приготовления смеси, которые используются для изготовления форм и стержней, применяют песок, глину и другие материалы. Сначала песок сушат и просеивают, глину сушат, размельчают и просеивают, затем их перемешивают, увлажняют и разрыхляют. В зависимости от способа изготовления стержней смеси разделяют на: с отвердением тепловой сушки, жидкие самотвердеющие, жидкие холоднотвердеющие, жидкостекольные);
Основными операциями изготовления литейных форм являются: уплотнение формовочной смеси для получения точного отпечатка моделей и придание форме достаточной прочности; устройство вентиляционных каналов для вывода газа из полости форм; извлечение из формы; отделка и сборка форм.
Сборка литейной формы включает установку нижней полуформы, установку стержней, контроль размеров и совпадение всех частей полуформ, установку верхней полуформы. После этого заливают форму расплавленным сплавом, температура которого д.б. на 100-150 C температуры плавления. Далее охлаждают до температуры выбивки.
металл чугун сталь выплавка
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Электрические печи, применяемые для выплавки стали, их строение и принцип действия. Понятие дислокаций в кристаллических веществах, оценка влияния их количества на механические свойства металлов, способы увеличения. Азотирование стали, преимущества.
контрольная работа [26,8 K], добавлен 06.09.2014Распространенность металлов в природе. Содержание металлов в земной коре в свободном состоянии и в виде сплавов. Классификация областей современной металлургии в зависимости от методов выделения металлов. Характеристика металлургических процессов.
презентация [2,4 M], добавлен 19.02.2015Сравнительная характеристика физико-химических, механических и специфических свойств продуктов черной металлургии - чугуна и стали. Виды чугуна, их классификация по структуре и маркировка. Производство стали из чугуна, ее виды, структура и свойства.
реферат [36,1 K], добавлен 16.02.2011Эксплуатационные свойства металлов. Классификация металлических материалов. Черные и цветные металлы, их сплавы. Стали для режущих и измерительных инструментов. Стали и сплавы со специальными свойствами. Сплавы алюминия и меди. Сплавы с "эффектом памяти".
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.03.2013Особенности технологии выплавки стали. Разработка способов получения стали из чугуна. Кислородно-конвертерный процесс выплавки стали. Технологические операции кислородно-конверторной плавки. Производство стали в мартеновских и электрических печах.
лекция [605,2 K], добавлен 06.12.2008Химический состав чугуна, характеристика его элементов. Влияние значения марганцевого эквивалента на эксплуатационную стойкость чугунных изделий. Процесс кристаллизации металлов и сплавов. Способы защиты металлов от коррозии. Область применения прокатки.
контрольная работа [30,5 K], добавлен 12.08.2009Описание технологии производства чугуна и стали: характеристика исходных материалов, обогащение руд, выплавка и способы получения. Медь, медные руды и пути их переработки. Технология производства алюминия, титана, магния и их сплавов. Обработка металлов.
реферат [101,6 K], добавлен 17.01.2011Методика производства стали в конвейерах, разновидности конвейеров и особенности их применения. Кристаллическое строение металлов и её влияние на свойства металлов. Порядок химико-термической обработки металлов. Материалы, применяющиеся в тепловых сетях.
контрольная работа [333,8 K], добавлен 18.01.2010Добыча, обогащение руд цветных металлов и выплавка цветных металлов и их сплавов. Цветная металлургия как отрасль национальной экономики. Основные факторы и условия функционирования и развития цветной металлургии в стране. Доля России на мировом рынке.
презентация [299,4 K], добавлен 31.05.2014Исходные материалы для выплавки чугуна. Устройство доменной печи. Выплавка стали в кислородных конвертерах, мартеновских, электрических печах. Продукты доменного производства. Производство меди, алюминия. Термическая и химико-термическая обработка стали.
учебное пособие [7,6 M], добавлен 11.04.2010Проектирование современного цеха по производству отливок из сплавов черных металлов. Выбор оборудования и расчет производственной программы этого цеха. Особенности технологических процессов выплавки стали. Расчет площади складов для хранения материалов.
курсовая работа [125,6 K], добавлен 13.05.2011Основные свойства стали и характеристика ее разливки, этапы и особенности. Факторы, влияющие на качество выплавки и критерии его повышения. Характеристика и требования к ковшам для разливки стали. Способы изготовления стальных отливок и их разновидности.
курсовая работа [34,0 K], добавлен 21.10.2009Общие сведения о металлах и сплавах. Технология изготовления чугуна и стали. Строение и основные свойства железоуглеродистых сплавов. Углеродистые и легированные стали. Стальной прокат, арматура и изделия. Коррозия металлов и способы защиты от нее.
лекция [473,3 K], добавлен 16.04.2010Понятие металла, электронное строение и физико-химические свойства цветных и черных металлов. Характеристика железных, тугоплавких и урановых металлов. Описание редкоземельных, щелочных, легких, благородных и легкоплавких металлов, их использование.
реферат [25,4 K], добавлен 25.10.2014Сущность процессов спекания изделий из порошков. Особенности получения отливок из медных сплавов. Технологический процесс ковки, ее основные операции. Производство стали в дуговых электрических печах. Способы электрической контактной сварки металлов.
контрольная работа [208,1 K], добавлен 23.05.2013Классификация и маркировка углеродистой стали. Основные представления о структуре металлов и сплавов. Изготовление металлографических шлифов. Термическая обработка стали: отжиг, закалка и отпуск. Макроскопический анализ ее излома, механические свойства.
контрольная работа [2,5 M], добавлен 18.10.2013Изменение термодинамического потенциала твердого и жидкого металла. Механизм и закономерности кристаллизации металлов. Зависимость параметров кристаллизации от степени переохлаждения. Получение мелкозернистой структуры. Строение металлического слитка.
презентация [358,7 K], добавлен 14.10.2013Механические свойства металлов, основные методы их определения. Технологические особенности азотирования стали. Примеры деталей машин и механизмов, подвергающихся азотированию. Физико-химические свойства автомобильных бензинов. Марки пластичных смазок.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 25.09.2013Классификация сплавов черных металлов по свойствам. Содержание примесей в чугуне. Сырые материалы (шихта). Топливо и флюсы в металлургии чугуна, характеристика некоторых железных руд. Производство чугуна на АО "АрселорМиттал Темиртау". Качество чугуна.
презентация [607,8 K], добавлен 31.10.2016Современное металлургическое производство чугуна и стали. Схема современного металлургического производства. Продукция черной металлургии. Откатывание (производство окатышей). Образование сплава железа с углеродом при низкой температуре. Восстановление ме
лекция [1,0 M], добавлен 06.12.2008