- •Литейные сплавы и плавка предисловие
- •Литейные свойства сплавов
- •1.1. Технологические свойства сплавов и важность их определения для практики
- •1.2. Номенклатура литейных свойств сплавов
- •1.3. Жидкотекучесть. Технологические пробы
- •Взаимосвязь толщин стенок отливок и площади их поверхности при литье в кокиль
- •Взаимосвязь толщины стенок отливки и площади их поверхности при литье под давлением
- •1.4. Склонность отливок к образованию усадочных раковин и пористости
- •V1, v2, v3 и v0 - объемы сплава при соответствующих температурных условиях
- •Температурные коэффициенты объемного сжатия (ткос) в жидком состоянии (индекс «ж») и объемная усадка затвердевания (индекс «з»)
- •1.5. Линейная усадка сплавов и отливок
- •1.6. Усадочные напряжения в отливках
- •1.7. Склонность сплавов и отливок к горячим трещинам
- •1.8. Склонность сплавов и отливок к холодным трещинам
- •3.9. Склонность сплавов к насыщению газами и образованию газовой пористости
- •Растворимость водорода в металлах
- •1.10. Неметаллические включения и плены в сплавах
- •1.11. Склонность компонентов сплавов к ликвации
- •1.12. Зависимость механических свойств сплавов от толщины стенок отливок
- •Механические свойства и рекомендуемый химический состав серого чугуна по гост 1412-85
- •Механические свойства серых чугунов, не предусмотренные гост 1412-85
- •Физические свойства чугунов
- •5.3. Высокопрочный чугун
- •Механические свойства*1 и рекомендуемый химический состав высокопрочного чугуна с шаровидным графитом по гост 7283—85
- •5.4. Чугун с вермикулярным графитом
- •Зависимость механических свойств и объема усадочных раковин в чвг от содержания шаровидного графита (шг)
- •5.5. Ковкий чугун
- •Содержание с и Si в отливках из ковкого чугуна в зависимости от толщины стенок
- •Механические свойства и рекомендуемый химический состав ковкого чугуна по гост 7293-79 (изм. В 1991 г.)
- •Марки, содержание углерода и механические свойства литейных углеродистых сталей по гост 977-88
- •Средний химический состав легированных сталей, мае. %
- •Механические свойства легированных сталей
- •Литейные сплавы цветных металлов
- •6.1. Алюминиевые сплавы
- •Химический состав и механические свойства алюминиевых литейных сплавов по гост 1583—93
- •* В данной таблице обозначения способов литья те же, что в табл. 6.1; то — термическая обработка; ств — временное сопротивление разрыву; стт — предел текучести; 5 — относительное удлинение.
- •Химический состав литейных титановых сплавов, мае. %
- •Линейная усадка 8/ и объем ву.Р усадочных раковин в отливках титановых сплавов
- •Механические свойства бронз
- •Механические свойства латуней
- •Средний химический состав и прочностные свойства никелевых литейных сплавов при температурах 800 и 900 °с
- •Основные понятия и определения
- •Классификация огнеупорных материалов
- •Типовые операции и процессы плавки литейных сплавов Горение топлива
- •Шлакообразование. Строение шлаковых расплавов
- •8.3. Окислительное рафинирование
- •8.4. Закономерности угара элементов в кислых и основных печах
- •Удаление вредных примесей из железоуглеродистых сплавов
- •8.7. Раскисление металла
- •Науглероживание расплавов железа
- •Взаимодействие футеровки с расплавами шлакаи металла
- •Исходные материалы для плавки литейных сплавов Первичные металлические материалы
- •Соотношение содержаний с и Si в литейных чугунах
- •9.2. Вторичные металлические материалы
- •Вторичные черные металлы
- •Физические характеристики* важнейших шихтовых материалов
- •Топливо
- •Важнейшие характеристики каменноугольного кокса
- •9.4. Флюсы
- •Состав известняка, мае. %
- •9.5. Расчет шихты
- •Список компонентов шихты и ограничений по их содержанию
- •Угар (пригар) химических элементов при плавке чугуна
- •Угар элементов при выплавке цветных сплавов, отн. %
- •Примечание. В числителе — угар при плотной шихте, в знаменателе — угар при некомпактной шихте.
- •Примечание. Минимальное значение функции равно 2720,49 руб./т.
- •10.1. Принцип действия и разновидности конструкций коксовых вагранок
- •Особенности горения кокса в вагранках
- •Изменение температуры и химического состава газовой фазы по высоте вагранки
- •Влияние высоты холостой колоши на процесс плавки в вагранке
- •Влияние размеров рабочих колош на процесс плавления шихты в вагранке
- •Влияние качества кокса на тепловые процессы в вагранке
- •Влияние подготовки шихты на ход ваграночной плавки
- •Влияние величины удельного расхода кокса и воздуха на ход ваграночной плавки
- •Способы интенсификации ваграночного процесса
- •Металлургические процессы плавки в коксовой вагранке
- •Расчет требуемого расхода известняка
- •Данные о характере газовой фазы в зонах вагранки
- •Значение коэфициента к науглероживания в холостой колоше
- •Зависимость концентрации серы в чугуне от содержания ее в коксе
- •Особенности плавки в вагранках с основной футеровкой
- •Особенности плавки в металлургических вагранках
- •Особенности плавки чугуна в коксогазовых вагранках
- •Плавка чугуна в бескоксовых вагранках
- •Стабилизация химического состава чугуна, выплавляемого в вагранках
- •Плавка чугуна в дуговых печах
- •11.2. Технология плавки
- •Особенности конструкции и технологии плавки чугуна в дуговых печах постоянного тока
- •Плавка чугуна в индукционных печах
- •Выбор частоты тока для питания индукционных тигельных печей
- •Электромагнитное перемешивание металла в тигле
- •12.4. Основные элементы конструкции печей промышленной частоты
- •Изготовление футеровки печи
- •Технология плавки чугуна в индукционных тигельных печах промышленной частоты
- •12.7. Особенности плавки чугуна в индукционных тигельных печах средней частоты
- •Индукционные канальные печи в чугунолитейном производстве
- •Преимущества и недостатки индукционных канальных печей.
- •12.9. Сравнительный анализ процессов плавки чугуна в современных чугуноплавильных печах
- •Технологические особенности плавки различных сортов чугуна
- •13.1. Технология получения высококачественного серого чугуна с пластинчатым графитом
- •13.2, Технология получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом
- •13.3. Производство чугуна с вермикулярным графитом
- •13.4. Производство ковкого чугуна
- •Рекомендации по введению легирующих элементов при плавке легированных чугунов
- •Плавка стали
- •14.1. Плавка стали в мартеновских печах
- •Плавка стали в мартеновской печи с основной футеровкой.
- •Плавка стали в основной дуговой печи с окислением примесей.
- •14.4. Плавка стали в индукционных тигельных печах Общая характеристика особенностей плавки стали в индукционных тигельных печах.
- •Плавка в печи с кислой футеровкой.
- •Особенности плавки в индукционных тигельных печах с основной футеровкой.
- •14.6. Электрошлаковый переплав стали
- •Плавка сплавов цветных металлов
- •15.1. Плавка сплавов на основе алюминия
- •Характеристики двойных алюминиевых лигатур
- •Состав модификаторов и параметры процесса модифицирования алюминиевых сплавов
- •15.2. Плавка сплавов на основе магния
- •Режимы модифицирования магниевых сплавов
- •15.3. Плавка сплавов на основе цинка
- •Составы лигатур для плавки медных сплавов
- •Список литературы к разделу 1
- •К разделу II
Соотношение содержаний с и Si в литейных чугунах
\
Марка чугуна |
Среднее содержание, мае. % | |
углерода |
кремния | |
Л1 |
3,65 |
3,4 |
Л6 |
4,15 |
1,4 |
Передельно-литейные чугуны (ГОСТ 805—80) выпускаются марок ПЛ1 и ПЛ2. Как и литейные, передельно-литейные чугуны делятся на группы по марганцу, классы по фосфору и категории по сере. Передельно-литейные чугуны содержат меньше кремния, чем литейные чугуны, поэтому они дешевле литейных чушковых чугунов, но для их получения требуются добавки в шихту большего количества кремния в виде ферросилиция.
Для выплавки чугуна и стали в литейном производстве используются также передельные высококачественные чугуны марок ПВК1, ПВК2 и ПВКЗ, отличающиеся пониженным содержанием фосфора и серы.
Для производства прокатных валков согласно ОСТ 1465—80 предусмотрены две марки специального валкового чугуна — ЧВ1 и ЧВ2.
Природнолегирован- ные чугуны получили свое название потому, что руды некоторых месторождений железа содержат оксиды хрома, меди и Других металлов. В процессе доменной плавки на таких рудах оксиды металлов частично восстанавливаются и легируют выплавленный чугун. Содержание легирующих элементов в природнолегированных чугунах невелико (0,3...3%), поэтому присадка их в шихту позволяет получать низколегированные конструкционные чугуны при минимальном угаре легирующих элементов. Это особенно важно при плавке в печах с окислительной атмосферой.
Наибольшее распространение получили три вида природнолегированных чугунов: хромоникелевые марок JIXH1 ...ЛХНЮ (0,4...3,2% Сг и 0,4... 1,0% Ni); титановые марок БТЛЗ... BTJI7 (0,3% Ti) и титаномедистые марок BTMJI3...BTMJI7 (0,3... 1,2% Ti и 2,0...3,0% Си).
Ферросплавы. Сплавы железа с одним или несколькими легирующими элементами называют «ферросплавами», при этом содержание легирующих элементов в сплавах этого класса часто превышает содержание самого железа. Первая буква во всех марках ферросплавов — «Ф», за ней следуют буквы, соответствующие легирующему элементу.
Ферросилиций (ГОСТ 1415—78). В марке указывается среднее содержание кремния в процентах (например, ФС20, ФС75). Для легирования чугунов и сталей используется ферросилиций марок ФС20...ФС45, в качестве раскислителей — ФС45...ФС75, в качестве модификаторов — ФС75...ФС90.
Ферромарганец (ГОСТ4755—80). В низко- и среднеуглеро- дистых ферромарганцах после букв Мн указывается содержание углерода в сплаве в процентах (например, ФМн2), а содержание марганца в них по умолчанию — 85... 75 %. В ферромарганце высокоуглеродистых марок — ФМн75... ФМн78 указывается содержание марганца в процентах (содержание углерода в них около 7 %). В ферромарганце обычных марок содержится повышенное количество фосфора (0,3...0,55 %). Буква «А» в конце марки означает пониженное (до 0,05...0,1 %) содержание фосфора, буква «К» — пониженное содержание кремния, «С» — повышенное содержание кремния.
При выплавке низкоуглеродистых сталей с пониженным содержанием фосфора используется металлический марганец (ГОСТ 6008—82), марки которого начинаются с букв «Мр». Содержание углерода в металлическом марганце 0,02...0,2%, а фосфора — 0,005...0,07 %.
Силикомарганец (ГОСТ 4756—77). В марке указывается минимальное содержание кремния в процентах — СМн10...СМн2б. Содержание марганца в силикомарганце всех марок не менее 60...65 %.
Силикокальций (ГОСТ 4762—71). В марке указывается минимальное содержание кальция в процентах — СК10... СК30. Суммарное содержание кремния и кальция в силикокальции всех марок 75... 95 % соответственно.
Феррохром (ГОСТ 4757—79). Так же как и ферромарганец, различают низко-, средне- и высокоуглеродистый феррохром с содержанием углерода соответственно до 0,5; 4 и 8 %. Содержание углерода указывается в марке в сотых долях процента (например, в феррохроме ФХ050 содержится 0,50 % С). В маркировке азотированного феррохрома содержание азота указывается в сотых долях процента после буквы Н (например, в феррохроме ФХН200 — 2 % N). Содержание хрома во всех марках составляет 6068 %.
Ферросиликохром (ГОСТ 11861—77). В марке указывается среднее содержание кремния в процентах (ФСХЗЗ содержит 30...37 % Si). Содержание хрома — от 28 до 55 %.
Ферротитан (ГОСТ 4761—80). В марке указывается содержание титана в процентах (ФТи20А, ФТи68). Буквы А или Б в конце марки указывают на разное содержание фосфора.
Ферровольфрам (ГОСТ 17293—82) содержит не менее 65 % W. Пример обозначения — ФВ80.
Ферромолибден (ГОСТ 4759—79) содержит молибден в количестве, указанном в конце марки в процентах ФМобО.
Феррофосфор (ТУ 14-5-72-80) помимо железа содержит фосфор в количестве, указанном после букв (в процентах). Например, феррофосфор ФФ14.
Феррованадий (ТУ 14-5-98-78) содержит 85 % V в металле марок Вд35А, Вд35Б и Вд350.
Ферробор (ГОСТ 14848—69) содержит 6...20% В, что отражено в написании марок ФБ6...ФБ20.
Металлы цветные первичные. Поставляются в литейные цехи в виде чушек, слитков, гранул. Их маркируют в зависимости от степени чистоты.
Алюминий первичный по ГОСТ 11069—74 имеет три вида чистоты: особой чистоты с содержанием алюминия 99,999 % А1 (обозначается А999), высокой чистоты — 99,995...99,95% А1 (А99...А95) и технической чистоты — 99,85...99,0 % А1 (А85...А0).
В чушках первичной плавки поставляется силумин, содержащий 10 ... 13 % Si. Цифры в марке силумина показывают степень загрязненности сплава. Если наиболее чистым является СИЛ-00, то силумин СИЛ-2 содержит около 2 % примесей Fe, Мп, Cu, Zn и Са в сумме.
Медь в зависимости от чистоты и способа изготовления маркируют по ГОСТ 859—78: М006 (99,99 % Си) — наиболее чистая бескислородная медь; М1р, М2р, М1ф (до 99,9% Си) и медь огневого рафинирования М2 и МЗ (до 99,7 % Си).
Магний первичный в чушках по ГОСТ 804—72 маркируется в зависимости от содержания магния: Мг96, Мг95, Мг90 (соответственно 99,96; 99,95 и 99,90% Mg).
Также в зависимости от чистоты маркируются цинк (ГОСТ 3640-79) - от ЦВ00 до ЦЗ (99,997...97,5 % Zn); олово (ГОСТ 860—75) от ОВЧ-ООО до 04 (99,999...96,43 % Sn); свинец (ГОСТ 3778-77) -от СО до СЗС (99,992. ..99,5 % Pb); никель (ГОСТ 849-70) - от НО до Н4 (99,99...97,6 % Ni); хром (ГОСТ 5905- 79) - от Х99А до Х97 (99...97 % Сг).
Титан (ГОСТ 17746—79) маркируется по твердости от ТГ-90 до ТГ-150.
Сплавы цветные в чушках маркируются следующим образом: первая буква марки сплава обозначает его основной металл: А — сплавы на основе алюминия (ГОСТ 1586—73); М — сплавы магния (ГОСТ 2581—78); Ц — сплавы цинка (ГОСТ 19424- 74); последующие буквы в марке обозначают легирующие элементы сплава. Содержание этих элементов в процентах указывается в той же последовательности, что и буквенные обозначения.
Бронзы в чушках (оловянистые ГОСТ 614—73 и безоло- вянистые ГОСТ 17328—78), а также латуни литейные в чушках маркируются аналогично соответствующим сплавам в отливках.