- •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
9.2. Вторичные металлические материалы
Вторичные черные металлы, используемые в качестве металлической шихты в плавильных агрегатах литейных цехов (ГОСТ 2787—86).
Различают две категории вторичных черных металлов: А — углеродистые и Б — легированные. В зависимости от физического состояния и показателей качества, различают 21вид кусковых (габаритных и негабаритных), прессованных (брикетированных и пакетированных) ломов, отходов и стружки (табл. 9.2).
Таблица 9.2
Вторичные черные металлы
Категория |
Вид |
Номер вида |
Общее обозначение |
Плавильный агрегат* |
Стальной лом и отходы | ||||
А, Б |
Стальной лом и отходы №1 |
1 |
1А, 1Б |
ДСП, ист, в |
А, Б |
Стальной лом и отходы №2 |
2 |
2А, 2Б |
ДСП |
А, Б |
Стальной лом и отходы № 3 |
3 |
ЗА, ЗБ |
МП |
А, Б |
Шихтовые слитки |
4 |
4А, 4Б |
ДСП |
А, Б |
Брикеты из стальной стружки |
7 |
7А, 7Б |
МП, ДСП, в |
А, Б |
Пакеты № 1 |
8 |
8А, 8Б |
МП, ДСП |
А, Б |
Пакеты №2 |
9 |
9А, 9Б |
МП, ДСП |
А |
Пакеты №3 |
10 |
10А |
МП, ДСП |
А |
Пакеты №4 |
11 |
11А |
МП |
Категория |
Вид |
Номер вида |
Общее обозначение |
Плавильный агрегат* |
А, Б |
Стальные канаты и проволока |
12 |
12 А, 12Б |
МП |
А |
Стальная стружка № 1 |
13 |
13А |
ДСП, ИСТ, ИЧТ |
А, Б |
Стальная стружка № 2 |
14 |
13А, 4Б |
МП |
Чугунный лом и отходы | ||||
А, Б |
Чугунный лом и отходы № 1 |
16 |
16 А, 16Б |
ИЧТ, в |
А |
Чугунный лом и отходы № 2 |
17 |
17А |
ИЧТ, в |
А |
Брикеты из чугунной стружки |
20 |
20А |
в |
А, Б |
Чугунная стружка |
21 |
21А, 21Б |
МП, ДСП, ИЧТ |
* Условные обозначения плавильных печей: ДСП — дуговая сталеплавильная печь; ИСТ — индукционная сталеплавильная тигельная печь; В — вагранка, МП — мартеновская печь; ИЧТ — индукционная чугуноплавильная печь промышленной частоты
Таблица 9.3
Физические характеристики* важнейших шихтовых материалов
Шихтовый материал |
Свойства шихтового материала | |||
р, т/м3 |
Рнасэ Т/М3 |
м2/т |
t °С | |
Чугун чушковый |
7...7,3 |
3... 3,5 |
7,4... 13 |
1150... 1250 |
Лом чугунный |
7...7,6 |
1,5...2,5 |
5...20 |
1200... 1400 |
Стружка чугунная (россыпью) |
7...7,6 |
1 ...2,2 |
140... 160 |
1200... 1400 |
То же (брикеты) |
7...7,6 |
i 2...5 |
50... 100 |
1200... 1400 |
Лом стальной В том числе стружка: дробленая брикетированная |
7,5...8 7,5...8 7,5...8 |
0,5...2 1,8...2 2...5 |
5...14 140... 160 50... 100 |
1400... 1550 1400... 1550 1400... 1550 |
Алюминий и его сплавы в чушках |
2,5...2,7 |
1... 1,5 |
14...25 |
590... 665 |
Лож тшжтя й em сплавов |
2,55... 2,7 |
0,5... 1,5 |
> 10..,40 |
590...665 |
Шихтовый
материал
Свойства
шихтового материала
р,
т/м3
Рнас,
Т/М3
м2/т
^плэ С
Стружка
А1-сплавов дробленая и мелкий лом
2,55...2,7
0,4...0,8
280... 320
590...665
Магний и его
сплавы в чушках
1,74... 1,85
0,7... 1
20...50
590...650
Лом магниевых
сплавов
1,74... 1,85
0,6... 1
15...70
590...650
Цинк и его
сплавы
7,0...7,2
3... 3,5
7... 13
420...430
Лом цинковых
сплавов
7,0...7,2
1,5 ...2,5
5...20
420...430
Медь и медные
сплавы в чушках
7,8... 8,95
5
7,4... 13
900... 1150
Лом меди и ее
сплавов
7,8...8,95
1,5... 3
5...20
900... 1150
Стружка меди
и ее сплавов
7,8...8,95
2...2,5
140... 160
900... 1150
*
р — плотность; рнас
— насыпная плотность;
S
— удельная поверхность; tnл
— температура плавления.
Лом и отходы цветных металлов и сплавов (ГОСТ 1639—78). По
наименованиям металлов они классифицируются на лом Al, Ti, Си, Pb, Ni, Mo, Zn, Sn, Mg и металлы всех видов. По физическим признакам их делят на классы (А, Б, В...), по химическому составу — на группы и марки сплавов.
Алюминий вторичный используется для раскисления (ГОСТ 395—79Е). В алюминии марок АВ97...АВ86 содержится соответственно 97...86 % А1 и Mg (в сумме), при содержании магния не более 3 %. Кроме магния и алюминия в сплаве содержатся Си, Zn, Si, Sb и Sn.
Физические характеристики металлических шихтовых материалов. К важнейшим физическим свойствам шихтовых материалов, влияющим на производительность печи, величину угара металла, удельный расход энергии на плавку, относятся плотность р, насыпная плотность рнас, удельная поверхность S, температура плавления компонентов шихты (см. табл. 9.3).