LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення якості сталевих виробів мікролегуванням та вдосконаленням способу введення модифікаторів у ківш

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ




На правах рукопису






Павленко Юрій Олександрович



УДК 669.18:621.746:669.86.046

.



ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ СТАЛЕВИХ ВИРОБІВ МІКРОЛЕГУВАННЯМ ТА ВДОСКОНАЛЕННЯМ СПОСОБУ ВВЕДЕННЯ МОДИФІКАТОРІВ У КІВШ





05.16.02 - "Металургія чорних металів"







АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеню

кандидата технічних наук











Дніпропетровськ - 2003




Дисертацією є рукопис.


Робота виконана в Національній металургійній академії України

Міністерства освіти і науки України.


Науковий керівник роботи:

Яковлєв Юрій Миколайович, доктор технічних наук, Національна металургійна академія України, професор кафедри теорії металургійних процесів і фізичної хімії.


Офіційні опоненти:

Луньов Валентин Васильович, доктор технічних наук, Запорізький Державний технічний університет, професор, завідувач кафедри "Машини і технологія ливарного виробництва".

Піптюк Віталій Петрович, кандидат технічних наук, Інститут чорної металургії Національної академії наук України, старший науковий співробітник відділу металургії сталі.


Провідна установа:

Дніпродзержинський державний технічний університет.


Захист відбудеться "_09"____ 12_______ 2003 р. в 12 -30 годин на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.03 при Національній металургійній академії України за адресою: проспект Гагаріна, 4, м. Дніпропетровськ, 49600.


З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національної металургійної академії України, проспект Гагаріна, 4, м. Дніпропетровськ, 49600.


Автореферат розіслано "_5" ___11______2003 р.



Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

доктор технічних наук, професор Л.В. Камкіна





ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність роботи. Найважливішими проблемами виробництва металовиробів в сучасних умовах є, підвищення якості, зниження енергоємності виробництва і собівартості готових виробів. У цьому зв'язку дослідження, спрямовані на удосконалювання процесів розкислення, легування і модифікування сталей, створення нових марок сталі і розробка енергозберігаючих технологій виробництва з них готових виробів, заслуговують на пильну увагу.

Рішення питань, спрямованих на підвищення якості, можливо за рахунок детального вивчення процесів твердіння металевих розплавів і факторів, що впливають на них. Впливати на ці процеси можна за допомогою фізико-хімічних воздій, наприклад, мікролегуванням і модифікуванням. При цьому особливо важливого значення набувають способи введення лігатур у рідкий метал, що дозволяють проводити легування і модифікування з максимальними ступенями засвоєння активних елементів металом. Питання взаємодії активних елементів з домішками рідкої сталі і вплив їхніх сполучень на експлуатаційні властивості виробів вивчені поки ще недостатньо повно.

У світовій практиці виробництва деталей машин і механізмів намітилася тенденція до заміни вуглецевих і низьколегованих конструкційних сталей на мікролеговані і модифіковані сталі, що не потребують термічної обробки. В даний час промисловістю України такі мікролеговані сталі не виробляються й у виробництві деталей машин і механізмів практично не використовуються.

Визначені задачі, а також вивчення ряду загальних питань кристалічної будівлі злитків і виливків покладені в основу дійсної дисертаційної роботи.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Питання і проблеми, розглянуті в дисертаційній роботі, відповідають Державній програмі розвитку гірничо-металургійного комплексу України до 2010 року і Державній програмі енергозбереження. Виконання дисертації зв'язане з планами науково-дослідних робіт НМетАУ. Основу дисертації складають результати науково-дослідних робіт, виконаних при активній участі автора з 1975 по 1991 роки, №№ держреєстрації: (теми): 75045746 (т.002.020/75), 77013862 (т.Х83050), 80024991 (т.983006), 0190001954 (т.Х00601000).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи була розробка технологічних основ виробництва сталей, різного ступеню легованості, модифікованих активними елементами, на базі фізико-хімічного аналізу процесів взаємодії легуючих та модифікуючих додатків із залізовуглецевим розплавом та домішками рідкої сталі, формування структурних зон у литому металі та утворення неметалічної фази в ході твердіння. Відповідно до цього були встановлені задачі дослідження:

- уточнення динаміки наростання твердої фази та механізму формування структурних зон в твердіючим зливку;

- вивчення закономірностей формування сполучень активних елементів (зокрема РЗЕ) з домішками рідкої сталі ;

- вивчення впливу модифікування і легування на властивості сталей різних класів;

- розробка способу введення активних елементів у рідкий метал, що забезпечує максимальний ступінь їх засвоєння;

- розробка уніфікованого способу виробництва мікролегованих і модифікованих конструкційних машинобудівних сталей.

Об'єкт дослідження. Процеси твердіння сталевих зливків. Вплив кількості, складу і методів введення легуючих та модифікуючих елементів на ступінь їх засвоєння і якість сталевих металовиробів із сталей різних класів.

Предмет дослідження. Фізико-хімічні закономірності формування структурних зон зливків при твердінні стандартних сталей і сталей, модифікованих РЗЕ; технологічні процеси отримання модифікованих сталей з різним рівнем легованості; метод введення модифікаторів у рідкий метал, що забезпечує стабільний ступінь їх засвоєння.

Методи дослідження. При виконанні роботи використані: відомі методи: виробництва сталей - у лабораторних індукційних печах, промислових мартенівських печах і конвертерах різної ємності; отриманий метал досліджували ДЕСТівськими методами хімічного, металографічного і петрографічного аналізів, випробувань на розрив та ударну в'язкість, розробленим автором новим методом дослідження процесів твердіння за допомогою РЗЕ; застосовували методи математичної статистики для встановлення залежностей механічних властивостей від твердості виробів.

Наукова новизна отриманих результатів:

- Вперше запропоновано використовувати РЗЕ в якості індикатору процесу твердіння сталевих зливків. Розроблено методику застосування РЗЕ як індикатор процесу затвердіння. Запропонована методика вивчення процесів твердіння дозволяє замінити екологічно шкідливі радіоактивні ізотопи на нешкідливі рідкісноземельні елементи. Запропонований спосіб має більшу точність (ніж спосіб використання радіоактивних ізотопів) так як РЗЕ проникають у двофазну область при цьому рідина, на