ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Легированные стали, содержащие наименее 0,25% С, могут применяться в качестве строи тельных или котельных. Основная цель легирования строй сталей - увеличение уровня прочности и понижение температуры хладноломкости Tx (температура перехода из вязкого в хрупкое состояние). Для увеличения прочности используют легирование марганцем или марганцем вместе с кремнием. Таковой прочностью владеют строй стали ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ, к примеру, марок 14Г2 и 17ГС; такое легирование позволяет использовать эти марки сталей при температурах до -40°С. Добавки хрома и никеля позволяют понизить температуру хладноломкости до -60°С (стали ЮХСНД, 15ХСНД).

Основное применение легированные стали отыскали в разных отраслях машиностроения, транспорта и энергетики. Стали, содержащие 0,1-0,2% С, могут применяться для производства ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ деталей с цементованной поверхностью (цементуемые легированные стали). К ним относятся стали 15Х.20Х, 20ХН, используемые для производства деталей сложной формы, но работающие при сравнимо низких удельных давлениях. Для завышенных нагрузок употребляют стали 18ХГТ, 12ХНЗА, а для больших напряжений - сталь типа 18Х2Н4ВА (сталь мартенситного класса).

Легированные стали, содержащие ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ 0,3- 0,5% С, относятся к улучшаемым сталям. Напомним, что «улучшение» - это особая термообработка, состоящая из закалки и следующего высочайшего (600-650°С) отпуска. Такая обработка обеспечивает высочайший уровень ударной вязкости, потому детали из улучшаемых сталей могут выдерживать неожиданные перегрузки. превосходящие расчетные, работать в критериях ударного нагружения, знакопеременных нагрузок и т.п.

Для определенного предназначения ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ таких сталей очень принципиальной чертой является прокаливаемость (глубина проникания вовнутрь детали закаленного мартенситного слоя). Величина прокаливаемости должна быть таковой, чтоб обеспечить сквозную закалку детали по всему сечению.

Для деталей шириной до 30-40 мм употребляют стали, легированные одним элементом (40Х, 40Г). Легирование 2-мя и поболее элементами наращивает прокаливаемость до 60 мм (сталь ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ 40ХН) и даже выше 100 мм (сталь 40ХНМ). Чтоб сберечь дефицитный никель, используют всеохватывающее легирование улучшаемых сталей более дешевенькими элементами марганцем, кремнием, колченогом.

Создание ЧУГУНА

Железоуглеродистые сплавы, именуемые чугунами, содержат более 2% углерода. Не считая углерода в чугунах всегда находятся кремний (до 4%), марганец (до 2%), также фосфор и сера (в завышенном по сопоставлению со ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ сталью количестве). Чугун является главным начальным материалом для получения стали, на это расход дуется приблизительно 80-85% производимого в стране чугуна. Совместно с тем чугун-наиболее всераспространенный в индустрии литейный сплав.

Начальным материалом для выплавки чугуна служат стальные руды. Рудный материал представляет собой разные окислы железа. Стальные руды содержат и ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ пустую породу, состоящую из кварца и песчаников с примесью глин. Стальные руды относительно богаты. Более богатые руды содержат 60% железа и больше, более бедные (но применяемые в металлургической индустрии) – 30-40%.

Для удаления из доменной печи тугоплавкой пустой породы и золы (продукт сгорания горючего) использую доменные флюсы, которые выбирают зависимо от вида пустой ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ породы. В высококачественных рудах пустая порода, обычно, содержит излишек SiO2, т. е. является кислой. Потому в качестве флюса употребляют сильноосновные материалы, приемущественно известняк СаСО3, содержащий после обжига 50-55% СаО.

Вводимый в доменную печь флюс сплавляется с пустой породой руды и золой, образуя легкоплавкий сплав-доменный шлак, который удаляется потом из ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ печи через специальную шлаковую летку. Излишек извести в доменном шлаке содействует также удалению из чугуна серы.

Главные требования к доменному горючему - высочайшая теплотворность, маленькое содержание золы, отсутствие вредных примесей, сначала, серы. Горючее в доменных печах служит не только лишь источником теплоты, да и реагентом, обеспечивающим восстановление железа из руды и ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ образование чугуна (за счет науглерожирания железа). Основным видом горючего в доменных печах является кокс; он содержит 10-13% золы и менее 2% серы.

Но кокс - драгоценное и дефицитное горючее. На заводах СССР в первый раз в мировой практике использована разработка доменной плавки с применением природного газа. Вдувание 60 - 100 м3 природного газа ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ на 1 т выплавляемого чугуна понижает расход кокса на 10-15%, увеличивает восстановительную способность доменных газов, обеспечивает более высшую производительность доменной печи. Более действенным является внедрение природного газа в купе с высокотемпературным дутьем, обогащенным кислородом.

Подготовка руды к плавке заключается в ее дроблении до подходящего размера (10-80 мм), сортировка по классам крупности на особых ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ механических грохотах и обогащении руды. Для плавки обогащают около 80% всей руды, доводя содержание железа в концентраторах до 60- 65%. Главным методом обогащения стальной руды является магнитный. Тонкоизмельченную руду помещают в магнитное поле, где магнитные частички руды отделяются от пустой породы (сухая магнитная сепарация). При влажной сепарации руда при воздействии на нее ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ магнитного поля сразу промывается водой.

Получаемые в итоге обогащения тонкоизмельченные концентраты могут уноситься из доменной печи восходящим потоком жарких газов. Это нарушает ход выплавления чугуна и понижает производительность домны. Потому нужно железнорудное сырье подвергать окускованию - агломерации либо скатыванию.

Агломерация - это процесс окускования маленькой руды спеканием. Руду за ранее ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ подвергают увлажнению и окомкованию до размера комочков более 5 мм. В газовой печи при температуре 1300-1500°С происходит спекание шихты (консистенции рудной пыли, концентрата, железной стружки и т.п.) в пористый продукт - агломерат.

При агломерации происходит восстановление окислов железа и, что в особенности принципиально, на 85- 95% из руды удаляется более вредная примесь - сера. Кусочки ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ агломерата размером более 10 мм направляются в доменный цех. Более маленький агломерат ворачивается на переработку.

Другим действенным методом окусковывания тонкоизмельченных концентратов является окатывание (создание окатышей). Для наилучшего скатывания-гранулирования – шихту увлажняют и в ее состав добавляют некое количество связывающего, к примеру бентонитовой глины. Сырые окатыши поперечником 20-30 мм получают во ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ крутящихся барабанах, конусных либо тарельчатых грануляторах. Потом окатыши сушат при 200-400°С, после этого обжигают при 1300-1400°С, в итоге чего они получают высшую крепкость и не разрушаются при загрузке в доменную печь. Применение окаты шей - прогрессивное направление в подготовке доменной шихты.

Устройство доменной печи. Доменная печь вертикальная печь ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ шахтного типа. Высота ее (до 35 м) в 2,5-3 раза превосходит поперечник более утолщенной части (рис. 46). Стены печи выкладывают из огнеупорных материалов (шамота). Нижнюю часть горна и его основание (лещадь) делают из особо огнеупорных материалов - углеродистых (графитизированных) блоков. Не считая того, предусмотрены циркуляционные устройства для остывания стен печи (на 3/4 высоты) водой. Кладка печи ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ снаружи заключена в металлической кожух, стены которого имеют толщину до 40 мм.

С повышением полезного объема доменных печей увеличивается их экономичность. Современные большие доменные печи имеют объем до 5000 м3.

Воздух для горения горючего вдувается через 14-36 фурм в высшую часть горна печи (для выплавки 1 т чугуна требуется до 3000 м ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ3воздуха). Значимый эффект отдало применение высокотемпературного (1200-1300°С) дутья, обогащенного кислородом.

Доменная печь работает безпрерывно в течение 5-10 лет. По мере нужное т в нее загружают отдельными порциями шихтовые материалы, временами выпускают готовый чугун и шлак, безпрерывно убирают доменные газы. Доменная печь работает по принципу противотока. Шихтовые материалы - агломерат, кокс и др. загружают сверху ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ при помощи засыпного аппарата. Для выплавки 1 т чугуна расходуется в среднем 1,8 т офлюсованного агломерата, 550 кг кокса. Навстречу опускающимся материалам снизу ввысь движется поток жарких газов, образующихся при сгорании горючего.

Процесс восстановления железа происходит поочередно от высших окислов к низшим и дальше к чистому металлу (принцип А ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ. А. Байкова): Fе2О3→Fе3О→ FеО→Fе.

Главными восстановителями железа в доменной печи являются образующиеся в итоге взаимодействия углекислого газа с углеродом кокса окись углерода СО и жесткий углерод кокса.

Косвенное восстановление Fe2О3 начинается при температурах 400-500°С в высшей части печи. По мере опускания рудных материалов увеличиваются температура ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ и содержание СО в доменных газах; при всем этом создаются условия для окончательного восстановления железа. Эти процессы завершаются в нижней части печи при температурах 900-950°С.

Рис. 46. Профиль рабочего места доменной печи.

1- металлическая летка, 2 – горн, 3 – заплечики, 4 – распер, 5 – шахта, 6 – колошник, 7 – засыпной аппарат, 8 – горизонт образования чугуна, 9 – горизонт образования шлака, 10 – зона горения кокса, 11 – слой ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ шлака, 12 - шлаковая летка, 13 – расплавленный чугун.

Сразу в шахте печи проходит также косвенное восстановление окислов железа водородом. Прямое восстановление жестким углеродом кокса происходит .при температурах 950- 1000°С и выше (зона распара печи, см. на рис. 46). Процесс восстановления железа завершается при 1300-1400°С; получаемое железо находится в жестком состоянии в виде пористой ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ (губчатой) массы. Такое железо подвергается потом науглероживанию и в нижней части шахты начинается плавление сплава (чугуна). Водянистый чугун, стекая вниз, омывает 'кусочки раскаленного кокса и дополнительно активно науглероживается. В нем также растворяются восстановленный марганец, кремний, сера и другие примеси. Конечный состав чугуна устанавлдвается в горне.

Шлакообразование начинается приблизительно в ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ распаре печи. Хим состав шлака определяет состав чугуна, потому важная черта шлака - его основность (отношение содержания главных окислов к содержанию кислотных окислов) - строго контролируется. С повышением основности шлака улучшаются удаление серы и восстановление марганца; для восстановления же кремния основность шлака должна быть уменьшена.

Доменный шлак по мере его скопления выпускают ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ в расплавленном состоянии через шлаковые летки в ковши-шлаковозы емкостью около 30 т, транспортируемые по жд путям.

Расплавленный чугун выпускают через одну-две чугунные летки по 10-18 раз в день. В ковшах-чугуновозах емкостью 80-100 т его по жд путям подают или в сталеплавильный цех для передела в сталь, или на специальную разливочную ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ машину для получения металлических отливок.

Таким макаром, в доменных печах выплавляют передельные (ГОСТ 805-69) и литейные ч./ гуны, также некие ферросплавы.


primenenie-okislitelej-dlya-borbi.html
primenenie-opornih-shem-s-interaktivnimi-komponentami-dlya-razvitiya-rechi-shkolnikov-naurokah-himii.html
primenenie-oruzhiya-dopusk-k-postu.html