Ви є тут

Теоретичні основи та практичні методи одержання литих прокатних валків із комплексномодифікованих чавунів

Автор: 
Іванова Людмила Харитонівна
Тип роботи: 
Дис. докт. наук
Рік: 
2008
Артикул:
3508U000086
129 грн
Додати в кошик

Вміст

РАЗДЕЛ 2
ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ
2.1. Определение характера и объема работ
Характер и объем экспериментальных работ определялись поставленными задачами
исследования. Основное внимание было уделено вопросам влияния типа и состава
модификаторов на особенности процессов кристаллизации, структурообразования, а
также совместного с тепловой обработкой влияния на физико-механические и
эксплуатационные свойства БЧ, ПЧ и СЧ. Изучение этих вопросов проводили с
использованием современных средств и методов исследования. При этом применяли
как стандартные методы – металлографический, химический, рентгеноспектральный,
определения механических свойств, так и специальные и усовершенствованные
автором для конкретных условий – термический, дифференциальный
термографический, методы испытания термостойкости, износостойкости, релаксации
напряжений и другие. Часть исследований, такие, например, как разработка
оптимальных составов КМ и смесей, содержащих модифицирующие и легирующие
составляющие, режимов тепловой обработки были проведены с использованием
методов математического планирования эксперимента.
2.2. Применяемые материалы, модификаторы и методы выплавки
комплексных модификаторов
Особенности модифицирующего влияния индивидуальных РЗМ, КМ на их основе и
смесей, содержащих модифицирующие и легирующие составляющие, исследовали в
лабораторных и промышленных условиях на технических чугунах и синтетических
железоуглеродистых сплавах, химические составы которых приведены в последующих
разделах. В качестве основных шихтовых материалов при проведении промышленных
экспериментов применяли чушковые чугуны, стальной лом, лом валков, ферросплавы
(табл.2.1). Кроме того, использовали различные ОСП: сплав марки НТ–50 двух
видов: без оболочки – тип Б и в медной оболочке – тип А (рис.2.1),
РЗМ–содержащие шлаки, в том числе содержащие оксид гадолиния Gd2O3 (первичный и
вторичный), цирконий–содержащий шлак, ниобий–содержащий шлак и другие.
Рис. 2.1. Срез ОСП марки
НТ–50 (А) – в медной
оболочке
В ходе экспериментальных работ в качестве модификаторов применяли
индивидуальные РЗМ цериевой (церий, лантан, самарий) и иттриевой (иттрий,
гадолиний) подгрупп и КМ на их основе опытного производства УкрНИИспецстали и
ВНИИХТ и промышленного производства Ключевского и Запорожского заводов
ферросплавов (см.табл.2.1). Химические составы некоторых КМ приводятся в
последующих разделах настоящей работы.
В лабораторных условиях КМ на основе РЗМ получали углетермическим методом или
методом сплавления ферросилиция и РЗМ. При получении КМ углетермическим методом
окускование смеси оксидов РЗМ с углем проводилось по технологии получения
рудно–углеродистых материалов, разработанный в НМетАУ на лабораторной
установке, которая состояла из узла скоростного нагрева, узла формования, узла
спекания и прокаливания (рис.2.2). Процесс получения формованных
рудно–углеродистых материалов делился на следующие стадии: 1) скоростной нагрев
рудно–углеродистой смеси до режимной температуры, 2) изотермическая выдержка
нагретой смеси, 3) формование термически подготовленной смеси и 4) спекание и
прокаливание формовок.
Скоростной нагрев осуществляли в реторте 2, снабженной газоотводящей трубкой и
термопарой 1, контролирующей температуру нагрева рудно–углеродис-той смеси.
Реторта нагревалась в двухсекционной печи, состоявшей из трубы 3, изготовленной
из жаропрочной стали, установленной на подшипниках и приводящейся во вращение
электродвигателем 7 через редуктор 6. Вращавшаяся с постоянной скоростью труба
нагревалась спиралями, размещенными в корпусе 5. Темпера-
Таблица 2.1
Характеристика шихтовых материалов
Название
материала
Марка
Нормативный
документ
Содержание химических элементов, %

Si
Mn
Mg
Чугун пере-
дельный
ПЛ2
ДСТУ 3133-95 (ГОСТ 805-95)
4,0–4,5
0,5–0,9
0,9–1,5
до 0,08
до 0,03
Полупродукт
ТУ 14-15-42-77
3,7–4,2
до 0,05
до 0,06
до 0,06
до 0,04
Лом стальной
2А,2Б
ГОСТ 2787-86
до 0,2
до 0,2
до 0,5
до 0,03
Возвраты
3,0–3,5
1,5–5,0
0,6–0,8
до 0,20
до 0,02
Ферросилиций
ФС75-2
ДСТУ4127:2002
до 0,2
74–80
до 0,4
до 0,05
до 0,02
Ферромарга-нец
ФМн70
ДСТУ 3547-97
до 7,0
до 6,0
65–75
до 0,30
до 0,03
Феррохром
ФХ800А
ГОСТ 4757-89
до 8,0
до 2,0
до 0,03
до 0,06
Ферромолиб-ден
ФМо50
ГОСТ 4759-91
до 0,50
до 3,0
до 0,10
до 0,50
Ферротитан
ФТи70
ГОСТ 4761-91
до 0,12
до 4,0
до 0,04
до 0,03
Никель
Н-4
ГОСТ 849-97
до 0,15
до 0,04
Лигатура
ФС30-РЗМ30
ТУ 14-5-136-81
до 0,5
30–50
до 1,5
Лигатура
ФС15Т20М25РЗМ10
до 0,6
15–17
Лигатура
КМг9
ДСТУ 3362-96
40–55
8–10
Лигатура
КМг6
ДСТУ 3362-96
40–55
5,5-6,5
Медь
М1к
ГОСТ 859-78
Отходы
НТ-50(А)
СТП 317-87
Отходы
НТ-50(Б)
СТП 317-87
Магний
Мг90
ДСТУ 2187-93
99,90
Шлак, содержащий РЗМ
осталь-ное
Шлак, содержащий ниобий

Шлак, содержащий цирконий

Продолж. табл.2.1
Название
материала
Содержание химических элементов, %

РЗМ
Al
Cr
Ni
Тi
Nb
Cu
Mo
Fe
Чугун пере-
дельный
до 0,04
остальное
Полупродукт
до 0,1
до 0,02
до 0,1
Лом стальной

Возвраты
до 0,3
до 1,2
Ферросилиций
до 1,5
до 0,4
Ферромарганец

Феррохром
св.65
Ферромолиб-ден
до 2,0
св.50
Ферротитан
до 8
65–75
до