- •Содержание
- •Введение
- •Возникновение и развитие металлургии
- •История развития металлургии в России. Возникновение и развитие высшего металлургического образования
- •Выдающиеся российские ученые металлурги
- •Павел Петрович Аносов (1799 – 1851 гг.)
- •Павел Матвеевич Обухов
- •Дмитрий Константинович Чернов
- •Владимир Ефимович Грум-Гржимайло
- •Михаил Александрович Павлов
- •Евгений Оскарович Патон (1870 – 1953 гг.)
- •Борис Евгеньевич Патон
- •Николай Тимофеевич Гудцов
- •Иван Павлович Бардин
- •Сергейй Иванович Губкин
- •История развития металлургии и металлургического образования на Урале. Подготовка персонала для металлургических предприятий
- •2.1. Основатель Уральской научно-педагогической школы по обработке металлов давлением
- •Головин Аким Филиппович
- •Развитие теории обработки металлов давлением и работа на заводах
- •Выдрин в.Н. Доктор технических наук, Тарновский и.Я. Доктор технических наук, профессор, основатель кафедры профессор, заведующий кафедрой
- •Создание новых методов расчета формоизменения и силы деформации
- •Красовский н.Н. И Поздеев а.А. Выпускники 1949 г., отличные студенты и спортсмены, стали членами Академии наук ссср
- •Кафедра "Обработка металлов давлением"
- •Основы материаловедения
- •3.1.1. Классификация металлов
- •Средний химический состав земной коры по а.П. Виноградову (мощность 16 км без океана и атмосферы), % мас.
- •3.1.2. Потребительские свойства некоторых металлов и сплавов. Область применения
- •Примерные объемы мирового годового производства некоторых металлов
- •Разбивка нанопорошков по типам
- •3.2. Металлофонд России
- •Кристаллическое строение металлов. Аллотропические или полиморфные превращения
- •От расстояния между ними
- •Элементарной ячейки.
- •Аллотропические формы некоторых металлов
- •3.4. Структура реальных кристаллов
- •3.5. Кристаллизация металлов
- •3.6.1. Диаграмма состояния сплавов, образующих механическую смесь компонентов
- •Механическую смесь компонентов:
- •(Кристаллизации) эвтектики
- •3.6.2. Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии
- •3.6.3. Диаграмма состояния сплавов, образующих ограниченные твердые растворы
- •3.6.4. Диаграмма состояния сплавов, образующих химические соединения
- •Системы Mg-Pb
- •Системы Cu-Zn
- •Свойства и деформация металлов и сплавов
- •Физико-химические и физико-механические свойства металлов и сплавов
- •В таблице Менделеева
- •Физические и механические свойства важнейших металлов
- •3.7.2. Механические свойства металлов и сплавов
- •Деформация металлов и сплавов
- •Сдвига в положение а'в' (б); в - выход дислокации на поверхность кристалла
- •Возврат и рекристаллизация
- •Основы металлургии
- •4.1. Принципиальные основы производства металлов
- •4.2. Руды, подготовка руд к металлургическому переделу
- •4.2.1. Способы добычи руд
- •4.2.2. Цель подготовки руд к металлургическому переделу
- •4.2.3. Дробление и измельчение руд
- •4.2.4. Грохочение и классификация
- •А) в открытом цикле; б) в закрытом
- •4.2.5. Обогащение руд
- •Сепаратора:
- •Для очистки барабана;
- •4.2.6. Обжиг руд
- •Температуры плавления и кипения хлоридов металлов
- •4.2.7. Усреднение
- •4.2.8. Окускование
- •Рекуперации и охлаждения
- •Основы технологии производства важнейших металлов и сплавов
- •5.1. Производство железа – чугунов и сталей
- •5.1.1. Рудная база черной металлургии
- •5.1.2. I стадия - подготовка железных руд к плавке
- •Важнейшие железорудные месторождения России
- •Химические составы железной руды Оленегорского месторождения и полученного из нее концентрата
- •Месторождения
- •5.1.3. II стадия - доменное производство
- •5.1.3.1. Химические процессы в доменной печи
- •5.1.3.2. Управление доменным процессом
- •Калькуляция себестоимости передельного чугуна (в ценах 1985 г.)
- •Калькуляция себестоимости передельного чугуна (в ценах 1985 г.)
- •5.1.3.3. Мероприятия по повышению количества воздуха, вдуваемого в печь
- •5.1.3.4. Устройство и оборудование доменной печи
- •Ленточными конвейерами (галереи обозначены стрелками)
- •В доменную печь:
- •5 .1.3.5. Устройства для подачи и нагрева дутья
- •И «на дутье» (б):
- •5.1.3.6. Устройства для обслуживания горна и уборки чугуна и шлака
- •Огнеупорной массы; 6 - механизм поворота пушки к летке; 7 - защелка; 8 - люк для загрузки огнеупорной массы
- •Доменной печи:
- •5.1.3.7. Использование продуктов доменной плавки
- •5.1.4. III стадия - сталеплавильное производство
- •5.1.4.1. Принципиальные основы сталеплавильного производства
- •Химические составы чугуна и стали
- •5.1.4.2. Шлаковый режим сталеплавильного процесса
- •5.1.4.3. Мартеновское производство стали
- •5.1.4.4. Кислородно-конвертерный способ производства стали
- •Элементов в металле по ходу продувки в кислородном конвертере
- •Конвертерных газов:
- •5.1.4.5. Выплавка стали в конвертерах дуплекс-процессом
- •Транспортного назначения
- •5.1.4.6. Производство стали в электрических печах
- •5.1.4.6. Разливка стали
- •5.1.4.7. Классификация сталей
- •5.1.4.8. Бездоменные способы получения железа
- •Составы восстановительного и колошникового газов шахтиой восстановительной печи, %
- •5.1.4.9. Получение особо чистого железа
- •5.1.4.10. Производство ферросплавов
- •Удельные расходы шихтовых материалов и электроэнергии при выплавке ферросплавов
- •5.1.5. IV стадия - методы повышения качества стали
- •5.1.6. Современный электросталеплавильный цех по производству трубной непрерывнолитой заготовки
- •Технические характеристики мнлз №1
- •5.2. Производство алюминия
- •5.2.1. Рудная база
- •Из высококремиземистых бокситов
- •5.2.2. II стадия - получение а12о3
- •Выщелачивания бокситов:
- •Алюминатного раствора:
- •Перемешиванием; 2- гидроциклон;
- •5.2.3. III стадия - получение металлического алюминия
- •Р ис. 5.50. Схема электролиза для получения алюминия:
- •5.2.4. IV стадия - получение чистого алюминия
- •5.3. Производство меди
- •5.3.1. Рудная база
- •Химический состав медных руд, %
- •5.3.2. I стадия передела - механическое обогащение руд
- •5.3.3. II стадия - выплавка штейна (химическое обогащение)
- •Пирометаллургическим способом
- •Р ис. 5.56. Схема распределения химических процессов по высоте шахтной печи при полупиритной плавке
- •Тепловой баланс полупиритной плавки
- •Р ис. 5.58. Схема печи для взвешенной плавки:
- •Р ис. 5.59. Схема печи Ванюкова:
- •5.3.4. III стадия - получение черновой меди
- •Р ис. 5.60. Схема горизонтального конвертера:
- •5.3.5. IV стадия - получение чистой меди
- •Распределение элементов медных анодов в процессе электролиза, %
- •5.4. Производство титана
- •5.4.1. I стадия - механическое обогащение ильменитовых руд
- •5.4.2. II стадия - химическое обогащение
- •5.4.3. Ill стадия - получение чистых TiCl4 и то2
- •Непрерывного действия:
- •И кипения (верхняя горизонталь) некоторых хлоридов; штриховкой показан температурный диапазон, в котором производится ректификация TiCl4
- •От примесей:
- •Хлоридов; 7 - бак для сбора высококипящих хлоридов; 8 - запорные и регулирующие краны;
- •5.4.4. Получение конечной продукции
- •Восстановлением TiCl4
- •Для алюмотермического производства ферротитаиа:
- •Производство изделий из металлов и сплавов металлургическими методами
- •6.1. Обработка металлов давлением
- •Классификация процессов обработки металлов давлением. Методы омд
- •Классификация процессов листовой штамповки
- •6.1.1.1. Прокатка
- •6.1.1.2. Ковка
- •Боёк; 3 - обрабатываемое изделие; 4 и 5 - верхний и нижний штампы;
- •6.1.1.3. Штамповка
- •6.1.1.4. Прессование
- •6.1.1.5. Волочение
- •6.1.2. Элементы теории обработки металлов давлением
- •Оценка степени деформации металлического тела
- •Напряженное состояние
- •Принцип минимума энергии деформации (наименьшего сопротивления)
- •Элементы теории продольной прокатки
- •Очаг деформации, угол захвата
- •Опережение и отставание
- •Уширение при прокатке
- •Усилие и давление при прокатке
- •Механическое оборудование прокатных цехов
- •Главная линия прокатного стана и ее элементы
- •Вспомогательное оборудование
- •Классификация прокатных станов
- •Для холодной прокатки жести:
- •И рельсобалочных станах:
- •И трамвайные рельсы; 8 - двутавровая балка; 9 - швеллер; 10 - z-образный профиль
- •Технология прокатного производства
- •Нагрев металла перед омд
- •Калибровка прокатных валков
- •Для упрощения рисунка из девяти калибров приведено только четыре
- •Производство заготовок
- •Стана 900/700/500
- •Производство рельсов и балок
- •Производство листового проката
- •Стана холодной прокатки
- •Обозначения те же, что и на рис. 6.23
- •Производство труб
- •6.2. Литейное производство
- •Принципиальная схема изготовления отливок
- •6.2.2. Формовочные материалы и смеси
- •6.2.2.1. Требования, предъявляемые к формовочным и стержневым смесям
- •Свойства компонентов формовочных и стержневых смесей
- •6.2.3. Изготовление форм
- •6.2.4. Заливка форм металлом
- •Основные элементы литниковых систем
- •Типы литниковых систем
- •6.2.5. Литейные сплавы
- •6.2.6. Дефекты отливок
- •6.2.7. Специальные методы литья
- •6.2.7.1. Литье по выплавляемым моделям
- •С выплавляемыми моделями
- •Литье в металлические формы
- •Литье под давлением
- •Литье под регулируемым давлением
- •Центробежное литье
Сергейй Иванович Губкин
(1898 – 1955 гг.)
Академик Сергей Иванович Губкин родился в г. Санкт-Петербурге, ученый в области пластичности и обработки металлов давлением. Академик Национальной академии наук Беларуси (1947), доктор химических наук (1936), профессор (1945). Заслуженный деятель науки и техники Беларуси (1954).
Окончил Московскую горную академию (1928). В 1930-1948 гг. доцент, профессор, заведующий кафедрой Московского института цветных металлов и золота. В 1944-1948 гг. заместитель директора по научной работе Института металлургии АН СССР, одновременно заведующий отделом этого института. С 1948 г. директор Физико-технического института АН БССР, одновременно заведующий кафедрой Белорусского политехнического института.
Широко известны его работы по теории пластической деформации и обработки металлов давлением.
Академик С.И. Губкин разработал математические методы изучения процессов течения металла при прокатке, ковке и штамповке. Ввел понятие о механических схемах деформации, на основании которого создал классификацию технологических процессов, исходя из их влияния на пластические свойства металлов.
Автор более 120 научных работ, в т.ч. 8 монографий.
Награжден орденом Трудового Красного Знамени (1949), медалями.
Основные труды:
1. Теория течения металлического вещества. М.; Л.: ОНТИ, 1935.
2. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургиздат, 1947.
3. Фотопластичность. Мн.: Изд-во Акад. наук БССР, 1957 (совм. с С.И. Добровольским, Б.Б. Бойко).
4. Пластическая деформация металлов. Т.1-3. М.: Металлургиздат, 1960-61.
Чекмарев Александр Петрович
Александр Петрович
Чекмарев (1902 – 1975 гг.)
Родился в селе Большая Знаменка (Запорожская область, Украина) – советский учёный в области обработки металлов давлением. В 1921 году поступил на химическое отделение Екатеринославского института народного образования. Окончил заводское отделение Днепропетровского горного института (1927), инженер-металлург. Доктор технических наук (1940). Докторскую диссертацию защищал в Ленинградском политехническом институте. Профессор (1934), академик АН СССР (1968), академик АН УССР (1948).
Лауреат Государственной премии СССР (1941, 1949), Государственной премии УССР (1970). Награжден двумя орденами Ленина, Трудового Красного Знамени (трижды), орденами Красной Звезды, «Знак Почета», медалями.
Указом Президиума Верховного Совета СССР
от 12 сентября 1972 г. за большие заслуги в развитии металлургической промышленности, многолетнюю плодотворную научно-педагогическую деятельность и в связи с 70-летием со дня рождения академику А.П. Чекмареву присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ему ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».
В 1927 – 1931 гг. А.П. Чекмарев работал на металлургических заводах им. Коминтерна и им. Петровского: конструктор, инженер, заведующий прокатной группой, заместитель начальника рельсобалочного цеха. С 1930 года – на преподавательской работе в Днепропетровском металлургическом институте: в 1931 – 1941 гг. и с 1944 года – заведующий кафедрой «Обработка металлов давлением», в 1931 – 1941 годах декан технологического факультета.
Одновременно в 1948 – 1975 годах А.П. Чекмарев работал в Институте чёрной металлургии АН УССР (Днепропетровск); в 1941-1944 гг. – заместитель главного инженера завода «Красный Октябрь» (г. Волгоград), профессор Магнитогорского горно-металлургического института, консультант на Магнитогорском металлургическом комбинате; в 1948 – 1970 гг. – заведующий прокатного отдела Института черной металлургии (г. Днепропетровск).
На многих металлургических заводах страны А.П. Чекмарев провел исследования по повышению производительности прокатных станов и точности проката, освоению производства экономичных профилей, разработке процесса бесконечной прокатки, новых режимов обжатия на блюмингах и листовых станах, новых калибровок валков для сортовых и трубных станов. Внес вклад в разработку теоретических основ прокатки. Предложенные им формулы для расчета уширения, давления металла широко известны в нашей стране и за рубежом. Подготовил более 120 кандидатов и докторов наук. За работы по повышению точности прокатки и коренное усовершенствование методов холодной прокатки конструкционной листовой стали удостоен Государственной премии СССР. Автор более 550 печатных работ, в т.ч. 25 монографий.
ЦЕЛИКОВ Александр Иванович
А кадемик Академии наук СССР, дважды Герой Социали-
стического Труда, Лауреат Ленинской и Сталинских премий.
Родился в Москве. После окончания в 1928 году Мос-
ковского высшего технического училища А.И. Целиков ра-
ботал конструктором в «Стальпроекте», а затем на метал-
лургических заводах «Серп и молот» и Ижорском. С 1935
года он преподает в технических вузах; с 1949 года – про-
фессор и заведующий кафедрой в МВТУ. В 50-е годы он в
течение нескольких лет руководил лабораторией обработки
металлов давлением в Институте машиноведения; одновре-
менно работал в Центральном конструкторском бюро ме-
таллургического машиностроения – заведующим отделом,
затем начальником этого бюро. В 1953 году А.И. Целиков
избирается членом-корреспондентом, а в 1964 году – дей-
ствительным членом Академии наук СССР. Он был иници-
Александр Иванович атором создания нового по целям и задачам научного маши-
Целиков ностроительного учреждения – Всесоюзного научно-иссле-
(1904 – 1984 гг.) довательского и проектно-конструкторского института машиностроения (ВНИИМЕТМАШ). Со времени создания ВНИИМЕТМАШ (1959 г.) А.И. Целиков в течение двадцати пяти лет был бессменным директором этого института. Большую роль сыграл он в постановке научных и проектных работ в области создания новых машин и технологических процессов для различных отраслей машиностроения СССР.
Основные научные работы академика А.И. Целикова посвящены теоретическим вопросам прокатки металла, проблемам конструирования прокатных станов и других металлургических агрегатов. Он разработал теорию прокатки и оригинальные методы расчета прокатных станов. Под его руководством и при участии созданы и внедрены в промышленность оригинальные станы и агрегаты – блюминги, непрерывные трубопрокатные и трубосварочные станы, штамповочные прессы усилием 75 тыс. т; разработаны технология и агрегаты совмещения непрерывного литья металлов с прокаткой и сварки труб с прокаткой. Большое значение для машиностроения имеют разработанные под руководством А.И. Целикова принципиально новые процессы прокатки периодических профилей, шаров, винтов, осей, зубчатых колес и других ответственных машиностроительных изделий.
Академик А.И. Целиков – автор многих монографий, получивших широкую известность среди специалистов и послуживших фундаментом для подготовки нескольких поколений инженеров металлургического машиностроения. Его первая большая работа – «Расчет и конструирование прокатных машин-орудий» – была опубликована еще в 1938 году; впоследствии им были изданы многие другие научные труды, под его редакцией вышли многочисленные сборники и справочные руководства. Выдающийся вклад А.И. Целикова в развитие науки и производства отмечен дважды высоким званием Героя Социалистического Труда, тремя Сталинскими премиями (1947, 1948, 1951 гг.), Ленинской премией (1964 г.) и Золотой медалью им. М.В. Ломоносова, присужденной ему Академией наук СССР в 1974 г.
Емельяненко Павел Терентьевич
П.Т. Емельяненко (1905 – 1947) – советский учёный-металловед, специалист по трубному делу. Является основоположником теоретической науки о трубном производстве. Во всем мире признан его вклад в теорию косой и пилигримовой прокатки, непрерывного оправочного и безоправочного деформирования труб, в разработку режимов деформации на трубопракатных агрегатах. Доктор технических наук, профессор. Член-корреспондент АН УССР (1939). Лауреат Сталинской премии (1943).
Окончил Днепропетровский металлургический институт (1931), после чего там же учился в аспирантуре. С 1934 года преподавал в ДМетИ, кандидат наук (1935), с 1940 года возглавил созданную кафедру трубопрокатного производства, с 1941 года профессор.
В 1941 году из Днепропетровска на Первоуральский новотрубный завод был эвакуирован и размещен на территории завода Научно-исследовательский трубный институт. Его ученые оказали огромную помощь заводу в освоении выпуска новой продукции для фронта. На должность главного инженера НИТИ был назначен П.Т. Емельяненко. В 1943 году П.Т. Емельяненко и инженеру Н.В. Панюшкину за разработку и внедрение усовершенствованной технологии изготовления труб для минометных стволов совместно со специалистами завода была присуждена Государственная премия СССР.
С 1943 по 1945 гг. по заданию правительства работал в Советской закупочной комиссии в США. С 1945 по 1947 гг. заведовал Отделом прокатки труб в НИИ в Москве.
Труды:
Емельяненко П.Т. Трубопрокатное и трубосварочное производство: учебник для школ и курсов мастеров.
Емельяненко П.Т., Шевченко А.А., Борисов С.И. Трубопрокатное производство.
Емельяненко П.Т. Теория косой и пилигримовой прокатки. М., 1949.
Полухин Петр Иванович
Петр Иванович Полухин (1911 – 1996) – ректор МИСиС, Герой Социалистического труда (1971), академик АН Казахской ССР (1975), заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1968), лауреат Государственной премии СССР (1972), лауреат премии Совета Министров СССР, лауреат Государственной Премии УССР, доктор технических наук (1951), профессор (1951), почетный доктор Фрайбергской Горной академии (ГДР).
В 1935 году окончил Московский институт цветных металлов и золота. Работал на заводе “Серп и молот” (1935-1937), аспирант, ассистент, доцент Московского института стали и сплавов (1941-1945), службы в Советской Армии (1941-1945), доцент Московского института стали и сплавов (1945-1949), директор Сибирского металлургического института (1949-1952), начальник главка, заместитель министра Минвуза СССР (1952-1965), ректор (1965-1986), заведующий кафедрой Московского института стали сплавов.
Возглавлял работы в области пластической деформации и технологии обработки конструкционных материалов. Разработал процессы прокатки листов, рельсов, балок, сортового металла, труб, процессы прессования и волочения; в соавторстве разработал и внедрил комплекс исследований по эффективному производству бесшовных труб.
Основные научные работы:
Прокатное производство. Москва, 1960.
Прокатка и термическая обработка рельсов. Москва, 1963.
Пластическое формоизменение металлов. Москва, 1968.
Качество листа и режимы непрерывной прокатки. Алма-Ата, 1974.
Награжден орденами Ленина, Трудового Красного Знамени (два), “Знак Почета”, медалями, орденом ГДР “За заслуги перед Отечеством” (в бронзе).
Смирнов Василий Сергеевич
Василий Сергеевич Смирнов (1915 ‒ 1973), советский металлург, специалист в области обработки металлов давлением, член-корреспондент АН СССР (1960). По окончании Уральского индустриального института (1937) работал на Верх-Исетском металлургическом заводе, а затем сочетал инженерную деятельность на промышленных предприятиях Урала с научно-педагогической работой в Уральском политехническом институте. С 1949 года в Ленинградском политехническом институте им. М.И. Калинина (профессор с 1950 года), с 1956 года – ректор. Основные труды по прокатке и другим процессам пластической деформации. Награжден орденом Ленина, двумя другими орденами, а также медалями.
Сочинения: Теория прокатки, М., 1967; Применение ЭЦВМ для расчета параметров прокатки, М., 1970 (совместно с А.К. Григорьевым); Метод подобия в теории прокатки, Л., 1971 (совместно с другими).