Разработка технологии электрошлакового переплава сплава марки ХН75МБТЮ с получением слитка 1,25 т
Химический состав, назначение сплава марки ХН75МБТЮ. Требования к металлу открытой выплавки. Разработка технологии выплавки сплава марки. Выбор оборудования, расчет технологических параметров. Материальный баланс плавки. Требования к дальнейшему переделу.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.07.2014 |
| Размер файла | 294,9 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.
(68)
г;
(69)
г.
Содержание кремнезема во флюсе увеличивается в результате окисления кремния. В системе CaF2 - SiO2 протекает реакция:
CaF2 + SiO2 = 2CaO + SiF4^.
Определим потери Si в результате образования SiO2. Принимаем, что по реакции образования SiF4 окисляется 20 % SiO2 находящегося во флюсе.
(70)
г.
Тогда во флюсе останется:
По этой реакции определим расход CaF2:
г;
г.
Образуется SiF4:
г.
Количество МnО, Сr2О3, TiO2 и Al2O3 определяется: г; г; г; г.
В процессе ЭШП испаряется 13 % CaF2 от исходного содержания. Состав флюса после ЭШП приведен в таблице 9.
Таблица 9.1 - Состав флюса после ЭШП
|
Состав |
CaF2 |
СаО |
SiO2 |
МnO |
Cr2O3 |
TiO2 |
FeO |
|
|
кг |
34,32 |
0 |
0,78 |
0,10 |
2,59 |
3,04 |
0,22 |
|
|
% |
78,31 |
0 |
1,79 |
0,22 |
5,91 |
6,93 |
0,51 |
Таблица 9.2
|
Состав |
S |
Al2O3 |
С |
Р |
МоО3 |
Всего |
|
|
кг |
0,013 |
2,44 |
0,01 |
0,008 |
0,35 |
33,96 |
|
|
% |
0,030 |
5,57 |
0,02 |
0,017 |
0,79 |
100 |
Таблица 10.1- Состав металла после ЭШП
|
Элемент |
С |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
S |
P |
|
|
кг |
1,01 |
6,84 |
3,72 |
251,42 |
944,22 |
0,084 |
0, 190 |
|
|
% |
0,08 |
0,54 |
0,30 |
19,94 |
74,87 |
0,007 |
0,015 |
Таблица 10.2
|
Элемент |
Ti |
Mo |
Al |
Nb |
Fe |
У |
|
|
кг |
6,27 |
25,07 |
6,27 |
13,386 |
2,66 |
1261,12 |
|
|
% |
0,50 |
1,99 |
0,50 |
1,061 |
0,21 |
100,00 |
На гарнисаж расходуется до 20 % получаемого флюса или 8,766 кг.
Таблица 11 - Материальный баланс всей плавки
|
Израсходовано |
Получено |
|
|
1 Масса сплавляемой части электродов - 1265,96 кг |
1 Шлак - 43,83 кг; в т. ч. гарнисаж - 8,766 кг |
|
|
2 Кислорода из атмосферы - 2,690 кг |
2 Слиток - 1261,123 кг |
|
|
3 Флюс - 30 кг |
3 SiF4 - 0,039 кг |
|
|
4 Испарение SО2 - 0,026 кг |
||
|
Итого: 1306,149 кг |
Итого: 1305,018 кг |
Невязка:
6. Требования к дальнейшему переделу
В дальнейшем слитки квадратного сечения, полученные при ЭШП, прокатывают в электроды для вакуумно-дугового переплава.
Поскольку сплав ХН75МБТЮ применяется в основном для изготовления листовых деталей, то после ВДП будет прокатка на листовых станах.
Жаропрочные свойства формируются при термической обработке, поэтому после прокатки следует проводить термообработку. Сплав ХН75МБТЮ имеет после двойной закалки при 1190°С и 1050°С и старении при 800°С следующие механические свойства: ув = 1140 МПа, у0,2 =750 МПа, д = 14 %, ш = 15 %.
Общим требованием к термической обработке сплава ХН75МБТЮ является определенная последовательность операций, характерная для дисперсионно-твердеющих материалов: гомогенизирующий нагрев, быстрое охлаждение и старение при одной или нескольких температурах. При этом детали должны быть защищены от непосредственного радиационного действия нагревателей. Это достигается установкой экранов или использованием муфельных печей. Рекомендуется использовать обработку в печах с инертной или защитной средой (аргон, гелий, азот и другие газы) [11].
Заключение
Способ электрошлакового переплава по сравнению с другими современными способами производства специальных сталей и сплавов особо высокого качества является наиболее экономичным и в то же время не менее эффективным.
В ближайшие годы масштабы производства электрошлакового металла должны быть резко увеличены. Этому должны способствовать новые разработки в области ЭШП, обеспечивающие повышение выхода годного металла при переделе электрошлаковых слитков, улучшение электротехнических характеристик электрошлаковых печей, снижение расхода электроэнергии на ЭШП и затрат на изготовление расходуемых электродов [1].
В настоящее время жаропрочные никелевые сплавы по своему значению вышли на одно из первых мест и находят широкое применение в различных областях техники (авиационное двигателестроение, стационарные газовые турбины, химическое аппаратостроение и др.). Объясняется это тем, что жаропрочные никелевые сплавы удачно сочетают высокую жаропрочность, окалиностойкость и технологичность.
Только за последние 15…20 лет рабочие температуры жаропрочных никелевых сплавов возросли примерно с 750°С до 1000…1030°С. Это оказалось возможным за счет:
использования для приготовления жаропрочных сплавов более чистых шихтовых материалов, свободных от вредных легкоплавких примесей (свинец, висмут, олово, сурьма, сера и др.);
легирование жаропрочных сплавов значительными количествами вольфрама, кобальта, молибдена и ниобия (вводимых раздельно или совместно), которые существенно затормаживают диффузионные процессы разупрочнения в сплавах и повышают их жаропрочность;
увеличения до оптимального уровня содержания легирующих элементов, вызывающих упрочнение жаропрочных никелевых сплавов при термической обработке (в первую очередь алюминия и титана);
введения в сплавы небольших добавок бора, циркония и других аналогичных легирующих элементов, способствующих упрочнению границ зерен и приграничных областей за счет образования боридов и др.;
наконец, усовершенствования технологии производства и обработки жаропрочных никелевых сплавов (плавка в вакууме или среде инертного газа, различные варианты упрочняющей термической или термомехапической обработки и др.) [11].
В ходе курсового проекта разработана технология электрошлакового переплава сплава марки ХН75МБТЮ. Произведен расчет геометрических и электрических параметров, а также рассчитаны тепловой и материальный баланс плавки. Невязка суммарного материального баланса плавки составила 0,087 %.
Библиографический список
1. Латаш Ю.В., Медовар Б.И. Электрошлаковый переплав. - М.: Металлургия, 1970. - 240 с.
2. Чуманов В.И. Технология электрошлакового переплава: Учебное пособие. - Челябинск. - изд. ЮУрГУ, 2009. - 143 с.
3. ГОСТ 5632 - 72. Дисперсионно твердеющие никелевые жаропрочные сплавы.
4. Химушин В.А. Производство сплавов. - Учебник для вузов. - М.: Металлургия.
5. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А., Строганов А.И., Ярцев М.А. Электрометаллургия стали и ферросплавов. - Учебник для вузов. Изд.2-е, переработ. и доп. - М.: Металлургия, 2008 г. - 568 с.
6. Глебов А.Г., Машкевич Е.И. Электрошлаковый переплав. - М.: Металлургия, 2010. - 343 с.
7. Технологические инструкции ЗМК-ЭШП. Электрошлаковый переплав сталей и сплавов.
8. Электрошлаковые печи /Под ред. Б.Е. Патона. - Киев.: Наук. думка, 1976. - 414 с.
9. Егоров А.В. Расчет мощности и параметров электропечей черной металлургии: Учеб. пособие для вузов - М.: Металлургия, 2011. - 280 с.
10. Вачугов Г.А. Расчет электрошлаковых установок для производства сталей и сплавов. Учебное пособие - Челябинск, 2006. - 32 с.
11. Масленков С.Б. Жаропрочные стали и сплавы.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Химический состав и назначение стали марки ШХ4. Требования к металлу открытой выплавки. Требования к исходному металлу для электрошлакового переплава. Расчет геометрических размеров электрода и кристаллизатора. Расчет материального баланса плавки.
курсовая работа [266,8 K], добавлен 07.07.2014Структура, химический состав и назначение стали марки ЭИ 961. Выплавка металла в мартеновской, электродуговой и индукционных печах. Технология электрошлакового переплава стали и контроль качества слитков. Требования к расходуемым электродам и флюсам.
дипломная работа [315,7 K], добавлен 07.07.2014Технология выплавки сплава и работа оборудования. Выбор шихты для выплавки и огнеупорных материалов. Контроль качества продукции. Тепловой расчет печи, баланс плавки. Возможные виды брака, основные методы борьбы с браком, способы устранения брака.
дипломная работа [698,8 K], добавлен 14.06.2015Обоснование выбора марки сплава для изготовления каркаса самолета, летающего с дозвуковыми скоростями. Химический состав дуралюмина, его механические и физические свойства, и технологические методы их обеспечения. Анализ конечной структуры сплава.
контрольная работа [597,7 K], добавлен 24.01.2012Расчёт технологии выплавки стали ёмкостью 80 тонн, химический состав металла по периодам плавки. Соотношения в составе шихты: лома и чугуна, газообразного кислорода и твердого окислителя, в виде железной руды. Количество и состав шлака, расход извести.
курсовая работа [222,0 K], добавлен 08.06.2016Характеристика заданной марки стали и выбор сталеплавильного агрегата. Выплавка стали в кислородном конвертере. Материальный и тепловой баланс конвертерной операции. Внепечная обработка стали. Расчет раскисления и дегазации стали при вакуумной обработке.
учебное пособие [536,2 K], добавлен 01.11.2012Характеристика деформируемого сплава латунной ленты марки Л63. Обзор основного оборудования прокатного цеха. Проектирование и расчет технологической схемы процесса производства латунной ленты марки Л63 толщиной 0,08 мм для охлаждающей пластины радиатора.
курсовая работа [7,5 M], добавлен 04.04.2015Разработка технологического процесса изготовления прессованного профиля ПК-346 из сплава АД1. Расчет оптимальных параметров прессования и оборудования, необходимого для изготовления заданного профиля. Описание физико-механических свойств сплава АД1.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.05.2012Характеристика завода, его сырьевой и энергетической базы. Характеристика сталеплавильного цеха. Назначение, химический состав и свойства сплава 35ХГСА. Результаты расчетов шихты и химического состава продуктов плавки. Тепловой расчет футеровки.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 18.01.2012Общая характеристика стали 38Х2МЮА. Технологический процесс выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи. Химический состав шихтовых материалов, Расчёт металлошихты на 1 т металла. Материальный баланс периодов плавления и окисления (на всю плавку).
курсовая работа [48,0 K], добавлен 16.03.2014
