📄Работа №199071
Тема: Разработка оптимальной технологии выплавки и внепечной обработки стали марки 4Х5МФС
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Материаловедение
Объем:
85 листов
Год:
2021
Просмотров:
46
4850
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Технология выплавки стали марки 4Х5МФС 6
1.1 Назначение и химический состав стали марки 4Х5МФС 6
1.2 Метод выплавки стали марки 4Х5МФС 7
1.3 Общие положения выплавки 7
1.4 Требования к электродуговой печи 8
1.5 Очистка и заправка печи 8
1.6 Расчет шихтовых материалов на плавку 9
1.7 Завалка шихтовых материалов в печь 9
1.8 Плавление 9
1.9 Окислительный период 11
1.10 Внепечная обработка стали на установке печь-ковш 11
1.11 Выпуск металла 14
1.12 Разливка стали 14
1.13 Техника безопасности 14
2 Расчет материального баланса плавки 15
2.1 Расчет шихты 15
2.2 Расчет материального баланса периода плавления 16
2.3 Расчет материального баланса окислительного периода 26
2.4 Расчет материального баланса в агрегате печь-ковш 33
3 Маркетинговое исследование 39
3.1 Состояние рынка штампового инструмента в России 40
3.2 Оценка в потребности и производстве стали марки 4Х5МФС 44
4 Влияние неметаллических включений на свойства стали 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 76
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Презентационные материалы 85
1 Технология выплавки стали марки 4Х5МФС 6
1.1 Назначение и химический состав стали марки 4Х5МФС 6
1.2 Метод выплавки стали марки 4Х5МФС 7
1.3 Общие положения выплавки 7
1.4 Требования к электродуговой печи 8
1.5 Очистка и заправка печи 8
1.6 Расчет шихтовых материалов на плавку 9
1.7 Завалка шихтовых материалов в печь 9
1.8 Плавление 9
1.9 Окислительный период 11
1.10 Внепечная обработка стали на установке печь-ковш 11
1.11 Выпуск металла 14
1.12 Разливка стали 14
1.13 Техника безопасности 14
2 Расчет материального баланса плавки 15
2.1 Расчет шихты 15
2.2 Расчет материального баланса периода плавления 16
2.3 Расчет материального баланса окислительного периода 26
2.4 Расчет материального баланса в агрегате печь-ковш 33
3 Маркетинговое исследование 39
3.1 Состояние рынка штампового инструмента в России 40
3.2 Оценка в потребности и производстве стали марки 4Х5МФС 44
4 Влияние неметаллических включений на свойства стали 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 76
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Презентационные материалы 85
📖 Аннотация
В данной работе разработана оптимальная технология выплавки и внепечной обработки инструментальной стали марки 4Х5МФС, предназначенной для изготовления штампов горячего деформирования. Актуальность исследования обусловлена ключевой ролью металлургического комплекса как основы машиностроения и научно-технического прогресса, а также необходимостью повышения качества и конкурентоспособности отечественных инструментальных сталей, что требует оптимизации технологических режимов для снижения содержания вредных примесей и неметаллических включений. Основные результаты включают детальный анализ состояния рынка, разработку технологии выплавки в электродуговой печи садкой 10 тонн с последующей обработкой в агрегате «печь-ковш» для условий ООО «ЗМЗ», расчет материального баланса плавки и предложения по оптимизации технологических режимов, направленные на минимизацию дефектов структуры. Научная значимость заключается в систематизации подходов к рафинированию стали данной марки, а практическая – в предоставлении конкретных инженерных решений для металлургического производства, позволяющих повысить механические свойства готовой продукции. Теоретической основой послужили работы таких авторов, как В.А. Кудрин, раскрывающий общие теории сталеплавильных процессов, Д.А. Дюдюкин, детально рассматривающий методы внепечной обработки, Ю.А. Гудим, изучающий особенности электродуговой плавки, и Л.А. Позняк, исследовавший свойства штамповых сталей.
📖 Введение
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.
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.
✅ Заключение
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.
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.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.