АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 МАРКЕТИНГОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ 8
1.1 Состояние рынка режущего инструмента в России 8
1.2 Оценка в потребности и производстве стали марки ХВГ 9
2 МЕТОДЫ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ МАРКИ ХВГ 14
3 ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ МАРКИ ХВГ 16
4 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 24
4.1 Расчет материального баланса 24
4.1.1 Расчет шихты 24
4.2 Выплавка стали в дуговой сталеплавильной печи 26
4.2.1 Период плавления 26
4.2.2 Окислительный период 38
4.3 Обработка стали в печи-ковше 46
4.3.1 Раскисление шлака и металла. Предварительное легирование 47
4.3.2 Легирование 49
4.3.3 Десульфурация стали шлаком 55
4.3.4 Доведение стали до заданного химического состава 57
5. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ «ВЛИЯНИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ
НА СВОЙСТВА СТАЛИ» 61
5.1 Классификация неметаллических включений 61
5.2 Влияние включений на свойства стали 64
5.3 Причины образования неметаллических включений 67
5.4 Образование неметаллических включений 69
5.5 Удаление неметаллических включений 71
5.4 Методы удаления неметаллических включений 74
5.5 Методы исследования неметаллических включений 78
6 Безопасность жизнедеятельности и гражданская оборона 82
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 96
История развития обработки металлов показывает, что одним из эффективных путей повышения производительности труда в машиностроении является применение новых инструментальных материалов. Например, применение быстрорежущей стали вместо углеродистой инструментальной, позволило увеличить скорость резания в 2...3 раза. Это потребовало существенно усовершенствовать конструкцию металлорежущих станков, прежде всего, увеличить их быстроходность и мощность. Аналогичное явление наблюдалось также при использовании в качестве инструментального материала твердых сплавов.
Инструментальный материал должен иметь высокую твердость, чтобы в течение длительного времени срезать стружку. Значительное превышение твердости инструментального материала по сравнению с твердостью обрабатываемой заготовки должно сохраняться и при нагреве инструмента в процессе резания. Способность материала инструмента сохранять свою твердость при высокой температуре нагрева определяет его красностойкость (теплостойкость). Режущая часть инструмента должна обладать большой износостойкостью в условиях высоких давлений и температур.
Важным требованием является также достаточно высокая прочность инструментального материала, так как при недостаточной прочности происходит выкрашивание режущих кромок либо поломка инструмента, особенно при их небольших размерах.
Инструментальные материалы должны обладать хорошими технологическими свойствами, т.е. легко обрабатываться в процессе изготовления инструмента и его переточек, а также быть сравнительно дешевыми. В настоящее время для изготовления режущих элементов инструментов применяются инструментальные стали (углеродистые, легированные и быстрорежущие), твердые сплавы, минералокерамические материалы, алмазы и другие сверхтвердые и абразивные материалы.
Кроме того, на протяжении всей истории металлургии перед металлургами стоит задача улучшения качества металла и прежде всего получения металла, не содержащего вредных примесей (серы, фосфора, газов, примесей цветных металлов, неметаллических включений и т.п.) и с необходимой структурой. Развитие таких отраслей техники, как авиакосмическая, атомная, энергетическая и ряда других, во многом определяется состоянием и техническим уровнем производства легированных сталей и сплавов, способных работать в самых разнообразных условиях. Современная техника нуждается в материалах, надежно работающих как при температуре, близкой к абсолютному нулю, так и температуре в несколько тысяч градусов, при знакопеременных и вибрационных нагрузках, под воздействием радиоактивных излучений, в агрессивных средах, в условиях глубокого вакуума и резких перепадов температуры.
Решение этих задач потребовало, во-первых, конкретного улучшения качества производимых сталей и сплавов и, во-вторых, создания новых материалов. Традиционными методами выплавки и разливки в ряде случаев нельзя получить металл требуемого качества. Взаимодействие жидкой стати в процессе выплавки и разливки с огнеупорными материалами, шлаком и атмосферой неизбежно приводит к значительному загрязнению металла неметаллическими включениями и газами. Затвердевание металла в чугунных изложницах сопровождается дефектами кристаллизационного (усадочные раковины, пористость, трещины и т.д.) и ликвационного происхождения.
В данной работе рассмотрены и проанализированы существующие положения о процессах образования неметаллических включений в жидком и затвердевающем металле, представлены математические модели этих процессов. Приведён обзор применяемых технологий производства и внепечной обработки стали, позволяющих получить металл с низким содержанием неметаллических включений на основе стали марки ХВГ.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были рассмотрены следующие вопросы:
1) маркетинговые исследования, в рамках которого была рассмотрена актуальность выплавки стали марки ХВГ, дан анализ рынка сбыта продукции стали ХВГ и родственных сталей.
2) в технологической части была разработана технология выплавки стали марки ХВГ.
3) в расчетной части был рассчитан материальный баланс ведения плавки и внепечная обработка.
4) в разделе «БЖД» были рассмотрены загрязнения промышленными газами атмосферы и способы газоочистки.
5) в рамках специальной части рассмотрено влияние неметаллических включений на свойства стали.
