Металлургия - одна из ведущих отраслей промышленности, обеспечивающая технический прогресс во многих смежных отраслях экономики.
К важнейшим характеристикам металла, определяющим его качество, относится состояние поверхности и структура металла, а также пороки, связанные с процессами производства стали, ее разливкой, кристаллизацией слитков и непрерывно литой заготовки, условия их деформации и отделки на всех этапах получения изделий из металлов. Дефекты, полученные при производстве металлических заготовок, являются одними из основных причин получения брака [1].
Дефекты металлов - отклонения от предусмотренного техническими условиями качества металла по химическому составу, структуре, сплошности, состоянию поверхности, механическим и другим характеристикам. Дефекты металлов возникают из-за нарушения технологий при всех видах формообразования поверхностей: получение отливок, при обработке давлением, при термической обработке.
Понятие дефекта является в некоторых случаях относительным и зависит от предъявляемых к металлу требований. Отдельные виды дефектов являются бесспорным браком, другие же нормируются в государственных стандартах и технических условиях. Из-за многообразия дефектов металлических заготовок была составлена общая классификация, которая рассматривает природу образования дефекта, вызывающих разнообразные виды брака. Нередко тот и или иной вид брака может вызываться не одной, а несколькими причинами, зависящими как от несоблюдения установленных технологических инструкций, так и от неудовлетворительного качества металлических заготовок, технического состояния оборудования и др. [2].
Улучшение качества продукции и снижение брака металла позволяет существенно повысить технико - экономические показатели производства. Для улучшения качества металла, повышения служебных характеристик сталеплавильного производства необходима не только тщательная разработка технологии, но и контроль за ее исполнением. Важным элементов в этой системе является правильная оценка качества металла в слитках, заготовках и особенно оценка конечной готовой продукции, так как по этим результатам вносятся коррективы в действующую технологию. Наряду с необходимостью улучшения технологии и организации производства, важное значение в борьбе с браком имеет правильная идентификация дефектов, которая может быть использована в сталеплавильном производстве, послужить основой совершенствования технологии этих производств и стать ключевой информацией для разработки систем мониторинга качества металлопродукции [3].
Таким образом, целью данной работы является разработка классификации дефектов макро - и микроструктуры металлических заготовок, содержащие более полное их графическое представление, причины образования, методы предотвращения и устранения.
В ходе выпускной квалификационной работы была рассмотрена и составлена общая классификация поверхностных и внутренних дефектов металлических заготовок сталеплавильного производства. На основании проведенного литературного обзора, дефекты классифицированы на макро- и микроструктурные. Дефекты макроструктуры образуются при кристаллизации, обработки металлов давлением (ковка, штамповка, прокатка, калибровка и прессование), при термообработке. При кристаллизации, а именно при разливке стали, образуется большой спектр дефектов: трещины, плены, рванины, подкорковые пузыри и т.д. При обработке металлов давлением образуются зажимы, трещины, раковины, царапины, риски, и т.д. При термообработке образуются трещины, деформации, коробления и т.д.
Дефекты микроструктуры выявляются в результате проведения микроанализа в металлах и сплавах. Они включают в себя: неметаллические включения, микропороки и т.д.
При составлении классификации поверхностных и внутренних дефектов были рассмотрены причины возникновения дефектов макроструктуры и микроструктуры, предложены рекомендации по устранению дефектов. Проведенный анализ показал, что в сталеплавильном производстве можно устранить дефект полностью или частично при соблюдении технологического процесса и на последующих стадиях передела стального слитка.
Такой дефект как трещина может произойти на любых стадиях производства и видах обработки. При разливке стали трещины образуются в результате: напряжений; резкого перепада температуры; при обработке давлением; в результате возникновения внутренних напряжений; при термообработке во время закалки. При обработке металлов давлением тонкие трещины можно устранить дополнительной механической обработкой - строжкой или обточкой. При штамповке, когда образуются вытянутые поверхностные трещины, трещины можно устранить также путем строжки и обточки. Трещины, возникающие от остаточных напряжений, устранить невозможно, так как они простираются до центральной зоны изделия.
Проведенный анализ дефектов показал важность определения характера дефекта: его размеры, формы, расположение, условия изготовления и эксплуатации. Образование дефектов в производстве является одной из причин появления брака.
В выпускной квалификационной работе при составлении классификации дефектов использованы 73 иллюстраций по дефектам макроструктуры и 10 иллюстраций по микроструктуре.
Таким образом, представленная классификация позволяет быстро и качественно разобраться в причинах появления дефектов и предусмотреть пути ее разрешения.
Кроме того, в выпускной квалификационной работе, рассмотрены вопросы обеспечения безопасности жизнедеятельности и охраны труда в сталеплавильном производстве.
