Тема: Разработка оптимальной технологии выплавки и внепечной обработки стали марки 4Х5МФС

Металлургический комплекс - это основа индустрии. Он является фундаментом машиностроения, обеспечивающего вместе с электроэнергетикой и химической промышленностью развитие научно-технического прогресса во всех звеньях народного хозяйства страны. Металлургия относится к числу базовых отраслей народного хозяйства и отличается высокой материалоемкостью и капиталоемкостью производства. На долю черных и цветных металлов приходится более 90 % всего объема конструкционных материалов, применяемых в машиностроении России. В общем объеме транспортных перевозок Российской Федерации на металлургические грузы приходится свыше 35 % всего грузооборота. На нужды металлургии расходуется 14 % топлива и 16 % электроэнергии, т.е. 25 % этих ресурсов, расходуемых в промышленности.
Состояние и развитие металлургической промышленности в конечном итоге определяют уровень научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства. Металлургический комплекс характеризуется концентрацией и комбинированием производства.
Исключительно велико комплексообразующее и районообразующее значение металлургического комплекса в территориальной структуре народного хозяйства России.
Современные крупные предприятия металлургического комплекса по характеру внутренних технологических связей представляют собой металлургическо- энергохимические комбинаты.
Новые концепции получения «чистой» стали, непрерывной разливки, технологии и оборудования для станов, выпускающих прутки и катанку; современных станов новой конструкции для прокатки листов и полос широкого сортамента; мини - заводов по производству холоднокатаной листовой продукции, выпуск которой открывает широкие возможности для выхода на региональный потребительский рынок (профилированный настил, гнутые профили, электросварные трубы, метизы, и многое другое) - открывают большие возможности для начала структурной перестройки российской металлургии практически по всем направлениям производства металлопродукции.
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 радиоак-тивных 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 ликва- ционного происхождения.
Создание высокопроизводительных и стойких в эксплуатации инструментов связано, в первую очередь, с проблемой получения и обработки таких материалов, которые могли бы противостоять жестким условиям работы. Высокие механические свойства инструмента и его теплостойкость (красностойкость) достигаются специальным легированием и термической обработкой.
Сталь 4Х5МФС является инструментальной штамповой. Из нее изготавливают молотовые штампы (мелкие), прессовые, молотовые вставки (крупные более 200 мм) при горячем деформировании цветных сплавов, конструкционных сталей в условиях массового, крупносерийного производства, пресс-формы литья под давлением магниевых, цинковых, алюминиевых сплавов.
Характерной особенностью стали 4Х5МФС является комплексное легирование и склонность к дисперсионному твердению. Высокий уровень легирования благоприятно влияет на прочность, прокаливаемость, теплостойкость стали и дает возможность использовать ее ля инструментов, разогревающихся в процессе работы до 600 ○С.
Ввиду многочисленных и разнообразных требований, предъявляемых к штампам в зависимости от назначения, для их изготовления применяют стали различных марок, начиная от простых углеродистых и заканчивая сложно легированными.
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 позволяющих получить металл с низким содержанием неметаллических включений на основе стали марки 04Х5МФС.


Купить

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы рассмотрены вопросы:
1. Состояние рынка потребления инструментальных марок сталей, в том числе стали марки 4Х5МФС.
2. Современные способы производства стали марки 4Х5МФС с последующим расчетом материального баланса плавки для электродуговой печи номинальной садкой 10 тонн с внепечной обработкой стали, разработана технология выплавки и внепечной обработки стали с применением агрегата печь-ковш в условиях ООО «ЗМЗ».
3. Мероприятия по оптимизации технологических режимов.
4. Проанализированы условия образования неметаллических включений, их влияние на механические свойства стали данной марки и способы удаления.

Купить