Повышение качества стали

Содержание:



      1.Повышение качества стали.
                                                стр.

           а) Критерии и методы оценки качества стали.
                                        2

           б) Металлургические методы повышения качества стали.
                             3

           в) Виды термической и химико-термической обработки и ее влияние

           на структуру  и свойства стали.
                                                         5

      2. Защита металлов от коррозии.

           а) Основные виды коррозии.
                                                    7

           б) Методы защиты металлов от коррозии, их эффективность.
                           8

           в) Народнохозяйственное значение борьбы с коррозией.
                              10



                        1. Повышение качества стали.

     Критерии и методы оценки качества стали.

      Контроль качества стали предполагает проведение ряда операций и
  приемов, обеспечивающих заданный уровень качества металла в процессе его
  производства, а также оценку соответствия фактических потребительских
  характеристик и товарного вида готовой продукции требованиям стандартов.

      К наиболее распространенным дефектам  относятся химическая и
  структурная неоднородность, повышенное содержание вредных примесей и
  неметаллических включений, дефекты макро- и микроструктуры, внутренние
  дефекты, дефекты формы и поверхности изделий и т. д.

      Для контроля и оценки разработаны специальные методы испытаний и
  средства измерения, а также соответствующие документы, характеризующие
  условия поставки и приемки. Применяются стандартные образцы, с которыми
  сравнивают фактические образцы с помощью спектрального, рентгеновского и
  других анализов.

      Номенклатура показателей качества зависит от вида поставок и
  назначения стали. Для оценки качества металла определяют его химический
  состав, механические свойства, делают макро- и микроструктурные анализы,
  производят внешний осмотр и др.

      Химический состав является основной и важной характеристикой качества
  стали, так как весь комплекс физических, химических, механических и
  технологических  свойств зависит от содержания углерода, вредных,
  полезных и сопутствующих элементов. Химический состав во многом
  определяет режим последующей обработки сталей давлением, сваркой и
  термической обработкой, а также структуру и свойства полученных изделий.

      Анализ химического состава проводится для каждой плавки стали отбором
  средней пробы при разливке металла в слитки. Пробы заливают в чугунные
  стаканчики-изложницы, а после затвердения из них сверлением или
  строганием получают стружку металла для химического анализа. Результаты
  анализа вносят в сертификат на сталь данной плавки.

      Наиболее распространенными нормируемыми показателями механических
  свойств металлов являются уровень твердости, прочность, относительное
  удлинение и сужение, ударная вязкость и др. Приведенные свойства стали
  определяются как в исходном, так и в отожженном или термически
  обработанном состоянии. После проведения анализа выясняют соответствие
  полученных данных требованиям стандартов.

       Макроструктурный анализ применяется для исследования структуры сталей
  невооруженным глазом или при увеличении ее в 30 раз с помощью лупы.
  Изучение макроструктуры производится темя методами: методом изломов,
  методом макрошлифов и просмотром отшлифованной и протравленной
  поверхности готового изделия. Метод изломов позволяет определить наличие
  дефектов во внутреннем строении материала, толщину слоя поверхностной
  обработки, размеры зерен и их  взаимное расположение и т. д. Метод
  макрошлифов основан на исследовании специальных макрошлифов, которые
  представляют собой продольные или плоские поперечные образцы, вырезанные
  из изделий. В результате анализа определяется волокнистость материала,
  неоднородность химического состава, а также дефекты внутреннего строения.
  Просмотром отшлифованной и протравленной поверхности готового изделия
  контролируется качество различной металлопродукции: слитков и отливок,
  изделий, полученных обработкой давлением, сваркой, механической и
  поверхностной обработкой и др. В процессе микроструктурного анализа
  структуру стали исследуют с помощью микроскопа. Строение металла,
  наблюдаемое при увеличении в 50-2000 раз, называется микроструктурой.
  Наибольшее распространение получили оптические микроскопы. Для изучения
  микроструктуры  образец вырезают в продольном или поперечном направлении,
  затем шлифуют, полируют до зеркального блеска и протравливают специальным
  реактивом.

      Также получили распространение специальные физические методы контроля
  скрытых дефектов в металлических изделиях без их разрушения. Совокупность
  этих методов называется дефектоскопией. Основными видами дефектоскопии
  являются ультразвуковая, магнитная, рентгеновская, люминесцентная и др.

      Показатели качества металлов и изделий оформляются документом, которые
  делятся на две основные группы. Первая группа документов определяет
  технические требования к качеству металлов и изделий: ГОСТы, ТУ, наряд
  заказы и т. п., вторая- характеризует качество изделий данной партии или
  марки: сертификат о качестве, акт проверки качества и т. д.



             Металлургические способы повышения качества стали.



      Разработан ряд  новых и эффективных способов повышения качества стали
  непосредственно в металлургическом  производстве. Эти способы основаны,
  во-первых, на более полном удалении из сталей газов и вредных
  неметаллических включений и, во-вторых на изменении химического состава
  сталей за счет ввода в них специальных легирующих элементов, улучшающих
  различные свойства сталей.

       В выплавленной стали всегда содержится определенное количество газов
  и неметаллических включений. Содержание газов даже в сотых и тысячных
  долях процента существенно снижает механические и другие свойства стали.
  Неметаллическими включениями, содержащимися в стали, являются соединения
  железа, кремния, марганца и др. Основными металлургическими способами
  снижения содержания газов и неметаллических включений в стали являются:
  электрошлаковый ее переплав, рафинирование синтетическим шлаком,
  вакуумная дегазация, вакуумно-дуговой переплав, переплав в
  электроннолучевых печах и др. Снижение в стали неметаллических включений
  достигается также изменением сочетания и последовательности введения
  раскислителей.

      При электрошлаковом переплаве из металла, подлежащего обработке,
  вначале изготавливают электроды, которые затем опускают в сой рабочего
  флюса, обладающего высоким сопротивлением. При прохождении электрического
  тока рабочий флюс плавится и образуется шлак, который выделяет тепло.
  Проходя через жидкий шлак, капли металла очищаются от вредных примесей и
  образуют высококачественный слиток. Этот метод целесообразно применять
  при получении высококачественных шарикоподшипниковых сталей, жаропрочных
  сплавов, изготовлении деталей турбин и др.

      Сущность обработки металла синтетическим шлаком заключается в том,
  что жидкую сталь из плавильной печи выливают в ковш со специальным
  синтетическим шлаком с большой высоты. При бурном перемешивании  шлак
  всплывает, сталь получается чистой. Рафинирование жидким синтетическим
  шлаком в ковше улучшает макроструктуру стали, удаляет до 70% серы. Этот
  способ нашел широкое применение при обработке конвертерной, мартеновской
  стали, а также электрометалла.

      Вакуумная дегазация- один из наиболее распространенных способов
  повышения качества стали- заключается в удалении из стали водорода,
  кислорода и азота. При вакуумировании резко повышаются  механические
  свойства сталей. основными способами вакуумной обработки являются
  вакуумирование в ковше, вакуумирование струи металла при переливе из
  ковша в ковш или при заливке в изложницу и др. Установлено, что при
  вакуумировании струи содержание водорода в металле снижается на 60-70%, а
  содержание азота- до 40%. В результате взаимодействия с углеродом металл
  очищается от кислородных оксидных включений.

      Одним из наиболее распространенных способов вакуумирования  является
  вакуумно-дуговой переплав в печах с расходуемым электродом. При этом
  выплавленную сталь переплавляют повторно в вакуумном пространстве с
  помощью электрической дуги. В результате оплавления металла в вакууме
  происходит дегазация и сталь приобретает новые, более высокие
  механические свойства.

      Сущность вакуумирования в электроннолучевых печах заключается в том,
  что на переплавляемый металл, находящийся в вакуумной камере, направляют
  электронные лучи из катодов. В процессе воздействия высокой температуры
  металл расплавляется и рафинируется в вакууме.

      Существенное влияние на свойства сталей оказывает легирование-
  намеренное введение в состав сплава соответствующих компонентов. Это
  приводит к изменению не только механических ,химических и
  технологических, но и специальных свойств сталей. Основными легирующими
  элементами являются: кремний, марганец, никель, хром, вольфрам, алюминий,
  молибден, ванадий, титан, кобальт, медь и другие металлы.

      Различные легирующие элементы, водимые в сталь, неоднозначно влияют
  на ее свойства. Так, кремний  является эффективным раскислителем  и
  применяется при получении  «спокойной» стали. Как легирующий элемент
  вводится в сталь для повышения ее прочности, стойкости к коррозии и
  жаростойкости.

      Марганец- важнейший компонент стали. Применение его как легирующего
  элемента  способствует повышению прокаливаемости стали характеризующей
  глубину закаленной зоны при термической обработке. При введении в сталь
  10-12% марганца она размагничивается. Никель повышает прочность и ударную
  вязкость стали, увеличивает ее прокаливаемость и сопротивление коррозии.
  Хром  повышает твердость и прочность , сохраняет ударную вязкость сталей,
  способствует сопротивлению на истирание, резко увеличивает стойкость к
  коррозии. При введении в сталь более 10% хрома она  становится
  нержавеющей. Вольфрам повышает твердость легированных сталей и улучшает
  режущие  свойства  инструментальной стали. Алюминий повышает
  жаростойкость и коррозийную стойкость стали, а молибден- прочность,
  упругость, износостойкость и ряд специальных свойств стали. Ванадий
  повышает твердость, прочность и плотность стали.

      На свойства стали влияет углерод, входящий в состав стали. С
  увеличением содержания углерода до 1.2% твердость и прочность сталей
  повышается, но снижается пластичность и ударная вязкость; при этом
  ухудшаются такие технологические свойства сталей, как ковкость,
  свариваемость, обработка резанием и др., одновременно улучшаются литейные
  свойства сталей.



  Виды термической и химико-термической обработки и ее влияние на структуру
                              и свойства стали



      Термической обработкой деталей из металлов и сплавов называется
тепловое воздействие с целью придания им необходимых свойств. Тепловое
воздействие может сочетаться одновременно с химическим  воздействием. Такие
процессы относятся к химико-термическим.
      Различают следующие виды термической обработки: отжиг, закалку,
отпуск, старение.
      Отжиг бывает 1-го и 2-го рода. Сущность отжига 1-го рода заключается
в нагреве заготовок выше температуры фазового превращения с последующим
медленным охлаждением. Различают следующие разновидности отжига 1-го рода:
      гомогенизационный, применяемый для выравнивания структуры, особенно
Смотрите также:
https://sportpit92.ru каталог магазинов спортивного питания ялта.

Повышение качества стали
Скачать реферат
Версия для печати