WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |

«А. В. Ткаченко, О. Л. Юшкина ТЕОРИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПЛАВКИ КУРС ЛЕКЦИЙ по одноименной дисциплине для студентов специальности 1-36 02 01 Машины и технология литейного ...»

-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный технический

университет имени П. О. Сухого»

Кафедра «Машины и технология литейного производства»

А. В. Ткаченко, О. Л. Юшкина

ТЕОРИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПЛАВКИ

КУРС ЛЕКЦИЙ

по одноименной дисциплине для студентов специальности 1-36 02 01 «Машины и технология литейного производства»

дневной и заочной форм обучения Электронный аналог печатного издания Гомель 2009 УДК 621.745.5(075.8) ББК 34.61я73 Т48 Рекомендовано к изданию научно-методическим советом механико-технологического факультета ГГТУ им. П. О. Сухого (протокол № 1 от 24.09.2008 г.) Рецензент: канд. техн. наук, доц. каф. «Инженерная графика» ГГТУ им. П. О. Сухого А. М. Селютин Ткаченко, А. В.

Теория и технология плавки : курс лекций по одноим. дисциплине для студентов Т специальности 1-36 02 01 «Машины и технология литейного производства» днев. и заоч. форм обучения / А. В. Ткаченко, О. Л. Юшкина. – Гомель : ГГТУ им. П. О. Сухого, 2009. – 67 с. – Систем. требования: PC не ниже Intel Celeron 300 МГц ; 32 Mb RAM ; свободное место на HDD 16 Mb ; Windows 98 и выше ; Adobe Acrobat Reader. – Режим доступа:

http://lib.gstu.local. – Загл. с титул. экрана.

ISBN 978-985-420-873-2.

Рассмотрена общая характеристика процесса плавки металлов. Отражены вопросы теории и технологии плавки черных и цветных металлов. Приведены физико-химические характеристики процессов плавки.

Для студентов специальности 1-36 02 01 «Машины и технология литейного производства»

дневной и заочной форм обучения.

УДК 621.745.5(075.8) ББК 34.61я © Ткаченко А. В., Юшкина О. Л., ISBN 978-985-420-873- © Учреждение образования «Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого»,

ВВЕДЕНИЕ

Одной из основных технологических операций и главным признаком литейного производства является плавка литейных сплавов, т. к. при любом виде литейной технологии обязательными этапами являются приготовление сплава в жидком состоянии, а затем кристаллизация его в виде отливки.

Получение отливок с заданным уровнем механических и эксплуатационных свойств – одна из важнейших задач, реализуемых в ходе трех основных этапов: плавки сплава, его внепечной обработки, т. е. обработки различными методами в жидком состоянии, и термической обработки.

Развитие современных отраслей машиностроения потребовало совершенствования технологии получения отливок с заданными свойствами. В результате расширилась номенклатура используемого для плавки оборудования, появились новые методы плавки, шире стала применяться внепечная обработка литейных сплавов различными методами внешнего воздействия.

Развитие энергетической основы плавки литейных сплавов, длительное время базировавшейся на сжигании топлива, в настоящее время связано с использованием электроэнергии и применением новых методов плавки, например, плазменной, электронно-лучевой и др., а также с широким развитием в последнее время известных, но мало использовавшихся методов, например, индукционной плавки.

Формирование свойств сплава происходит в результате различного рода физико-химических процессов, протекающих во время плавки и внепечной обработки расплава.

Теория процессов плавки литейных сплавов, охватывающая общие принципы плавки в литейном производстве, изучение особенностей строения и свойств исходных веществ, анализ термодинамики механизма и кинетики процессов, лежит в основе выбора исходных материалов для плавки и ее технологии, т. е. совокупности операций, обеспечивающих протекание требуемых процессов в плавильном агрегате и получение качественных отливок с заданными свойствами.

Эта теория базируется на физико-химических основах литейного производства и теории металлургических процессов.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ПРОЦЕССА ПЛАВКИ

1.1. Основные понятия и определения Плавкой называется процесс переработки материалов, главным образом металлов, в плавильных печах с получением конечного продукта в жидком виде.

Плавкой называют также отдельный разовый цикл процесса плавки, или полученный в результате этого продукт (проведена плавка, выпущена плавка и т. п.).

В литейном производстве термином плавка обозначают весь комплекс физических и химических процессов, связанных с приготовлением сплава, имеющего определенный химический состав и температуру и приемлемые литейные свойства, обеспечивающие получение отливки требуемого качества.

Совокупность физических и химических закономерностей, лежащих в основе процессов, обеспечивающих получение жидкого сплава требуемого качества, определяет метод плавки, связанный с применением определенного вида плавильных печей.

Например, использование для плавки чугуна индукционного нагрева лежит в основе метода индукционной плавки. Ее осуществляют в индукционных печах. Способ плавки при этом может состоять в загрузке шихты в пустой тигель или в остаток жидкого металла, соблюдении определенного режима нагрева, последовательности проведения определенных операций и т. д.

Главной особенностью плавки литейных сплавов является то, что требуемые свойства должны быть получены в отливке сразу, без последующего металлургического передела. Например, сталь, выплавляемая на металлургических заводах, разливается в слитки, которые затем подвергаются обработке давлением (третий металлургический передел), а сталь, выплавляемая в литейном производстве, используется непосредственно для получения литой детали с требуемыми свойствами, которые могут быть улучшены термической обработкой, но без металлургического передела.



Плавку литейных сплавов иногда называют вторичной в отличие от первичной плавки, т. е. металлургического процесса получения металлов и сплавов. Для чугуна, например, первичной является доменная плавка, вторичной – плавка в вагранках или электропечах. Исходными материалами для вторичной плавки служат не руды, как в металлургии, а металлы и сплавы, которые являются либо продуктом первичной плавки, либо вторичными металлами. Чистые металлы применяют для изготовления отливок очень редко, поэтому термином металл часто обозначают литейный сплав (жидкий металл, вторичные металлы и т. п.). Вторичными металлами называют металлический лом, но иногда этим же термином обозначают цветные сплавы в чушках, полученные на специализированных предприятиях «Вторцветмета» путем переплава лома цветных металлов.

В плавильный агрегат загружают твердые материалы, а получают жидкий металл или сплав, а также шлак, являющийся побочным продуктом плавки.

Смесь твердых материалов, загружаемых в плавильный агрегат, называют шихтой. Состав шихты, естественно, определяется требуемым составом готового металла или сплава, основой ее являются металлические материалы. Для создания определенных условий формирования сплава в плавильный агрегат загружают также флюсы.

Флюсами называют материалы, применяемые в металлургических процессах с целью образования шлака или регулирования его состава.

При плавке многих литейных сплавов в виде отдельной фазы присутствует углерод, который является топливом в вагранке, карбюризатором (науглероживателем) в электропечах, а также футеровкой в некоторых видах плавильных агрегатов.

Во всех процессах плавки участвует газовая фаза, которая формируется из подаваемых газов (например, для горения топлива), продуктов сгорания топлива и взаимодействия других фаз, а также окружающей атмосферы, если плавильная печь не герметизирована.

В отдельных случаях плавка проводится в вакууме.

Внутреннее пространство плавильных печей, в котором протекает процесс плавки, ограничено огнеупорной футеровкой, способной выдерживать температуры ~1500–1800 °С. Футеровка во время плавки может частично оплавляться, а также вступать в химическое взаимодействие с другими фазами.

При рассмотрении процесса плавки целесообразно применить системный анализ, который представляет собой методологическую основу комплексного подхода при представлении исследуемых объектов как систем и при решении сложных проблем.

При плавке литейных сплавов (рис. 1.1) входом служит шихта (рабочий вход), а также плавильная печь и энергия, являющиеся процессором. Все элементы входа оказывают влияние на протекание самого процесса и на выход.

Процесс, преобразующий вход и выход, состоит из ряда операций (рис. 1.1): загрузки шихты в печь, нагрева, плавления, перегрева и доводки, т. е. доведения расплава до заданной температуры; очистки расплава от вредных примесей, называемой рафинированием; доведения содержания составляющих элементов до требуемого количества; накопления определенной массы готового сплава, необходимой для заливки его в литейную форму, и выпуска расплава в разливочный ковш. На выходе основной продукт – жидкий металл или сплав, побочные – жидкий шлак и отходящий газ.

Рис. 1.1. Схема системного анализа плавки литейных сплавов Моделью выхода являются состав, структура и свойства сплава, обеспечиваемые рассматриваемым процессом; поэтому проверка соответствия производится путем сравнения этих параметров с нормативными критериями, обусловленными ГОСТами, техническими условиями (ТУ), стандартами предприятия (СТП) и инструкциями.

Например, чугун СЧ 20 должен иметь в 196 МПа и в зависимости от толщины стенок и других условий охлаждения определенный химический состав и т. д.

1.2. Классификация процессов плавки В зависимости от стадийности все существующие процессы подразделяют на монопроцессы и полипроцессы (рис. 1.2). При монопроцессе все операции производятся в одном плавильном агрегате, при полипроцессе плавка осуществляется последовательно в двух или нескольких плавильных агрегатах. Особую группу составляют переплавные процессы, состоящие в переплаве исходного слитка (а не шихты, как обычно) в отливку, которая благодаря определенным условиям при переплаве приобретает более высокое качество. При этом возможен переплав непосредственно в отливку, т. е. формирование отливки в процессе плавки (непрерывный процесс), или переплав с заливкой в форму, в процессе которой продолжается формирование сплава в тех же специальных условиях, например в вакууме.

Полипроцессы подразделяют на дуплекс-процессы и триплекспроцессы. При дуплекс-процессе используют две печи: одну для расплавления и частичного перегрева, другую (печь ожидания или раздаточная печь) для окончательной доводки и выдачи на заливку.

При триплекс-процессе, кроме того, применяют печь, являющуюся специальным разливочным устройством.

Рис. 1.2. Классификация процессов плавки литейных сплавов Наибольшее распространение в литейном производстве получили монопроцессы. Физическая сущность плавки сплавов в литейном производстве состоит в превращении исходных материалов из кристаллического состояния в жидкое, происходящем с поглощением теплоты.

По способу генерации теплоты, необходимой для протекания процесса, различают процессы плавки в топливных и в электрических печах.

Процессы могут быть непрерывными, при которых операции загрузки и выпуска (рис. 1.1) происходят одновременно, и периодическими, при которых одновременное проведение этих операций невозможно.

Источник генерации теплоты может находиться в контакте с реагирующими при плавке фазами или быть изолированным от них, в связи с этим различают контактные и бесконтактные методы плавки (рис. 1.2). Характерной особенностью бесконтактных методов плавки является наличие холодных шлаков, которые не нагреваются от источника генерации теплоты. Возможно применение в одном плавильном агрегате двух источников генерации теплоты. Эти методы плавки относятся к комбинированным.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |
 



Похожие работы:

«На пути к пятому и шестому поколению. Часть VI. Про адаптивное крыло, наплывы и многое другое Лишь закончив дело, узнаешь с чего его нужно было начать. Блез Паскаль Самая скучная статья цикла В настоящей статье цикла рассмотрены основные аэродинамические решения, которые уже отработаны на истребителях 4-ого и 4+ поколения и могут быть использованы при разработке самолетов последующих поколений. А Вы ожидали уже увидеть схемы ПАК ФА? Прийдется подождать. Маскировочная сеть будет снята в...»

«Аннотация Пик добычи и потребления нефти достигнут, запасы ее истощаются буквально у нас на глазах, а альтернативные источники энергии до сих пор остаются светлой мечтой человечества. Что будет, когда запасы нефти на Земле иссякнут окончательно? Джеймс Говард Кунстлер утверждает, что наступят новые Темные века, и убедительно доказывает правоту своего мнения. В США и Европе его книга уже стала бестселлером, только заставит ли она общество бесконечного потребления задуматься и изменить свою...»

«Водная, энергетическая и продовольственная безопасность в странах ВЕКЦА: проблемы и решения Ташкент 2013 2 Водная, энергетическая и продовольственная безопасность в странах ВЕКЦА: проблемы и решения: Сб. научн. трудов Сети водохозяйственных организаций Восточной Европы, Кавказа, Центральной Азии, вып. 6. Ташкент: НИЦ МКВК, 2013. - 184 с. В сборнике представлены статьи, отражающие современное состояние дел в области водной, энергетической и продовольственной безопасности в странах ВЕКЦА....»

«3 70 лет кафедре электротехники ЧЕЛЯБИНСК 2014 В юбилейные даты мы оглядываемся на свое прошлое, чтобы объективно оценить свое настоящее. В.Шекспир 4 ОГЛАВЛЕНИЕ 1. История развития..4 2. Методическая работа..21 3. Научная работа..23 4. Сотрудничество с предприятиями..27 5. Международная деятельность..28 6. Наши заведующие кафедрой..31 7. Преподаватели кафедры..40 8. Сотрудники кафедры..62 9. Спортивная жизнь кафедры..67 10. Наши выпускники..68 5 Кирпичникова Ирина Михайловна Коголь Ида...»

«Международно-правовое регулирование права на альтернативную службу МИНСК 2011 2 Содержание Введение Глава I. Универсальный международно-правовой механизм регулирования права на альтернативную службу 1.1 Понятие права на свободу мысли, совести и религии 1.3 Индивидуальные сообщения в Комитет по правам человека по вопросу отказа от военной службы по соображениям совести 1.4 Замечания общего порядка №22 по статье 18 Международного пакта о гражданских и политических правах 1.5 Резолюции Комиссии...»

«Арнольд Эрет Целебная Система Бесслизистой Диеты ISBN ISBN 0-87904-004-1 Аннотация Оригинал — Arnold Ehret “Mucusless Diet Healing System. A Scientific Method Of Eating Your Way To Health.” В США впервые была опубликована в 1953-м. Арнольд Эрет Целебная Система Бесслизистой Диеты Предисловие от переводчика То, что нельзя объяснить простыми словами — чушь. Как бы научно это ни звучало. Арнольд Эрет Я взялся за этот перевод потому, что данный автор неимоверным образом повлиял на мою жизнь. Также...»

«Кафедра теории механизмов и машин СПбГПУ УДК 621.01 КАФЕДРА ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН Санкт-Петербургского государственного политехнического университета (к 100-летию механико-машиностроительного факультета) История История кафедры начинается в декабре 1903 года, когда был принят на работу в Санкт-Петербургский политехнический институт выдающийся учёный-механик Виктор Львович Кирпичёв (1845 – 1913) профессором прикладной и строительной механики. В те годы курс прикладной механики включал в себя...»

«Ю. Г. Просвирнин доктор юридических наук, профессор Воронежский государственный университет НАУКА ИНФОРМАЦИОННОГО ПРАВА: ПОНЯТИЕ И МЕТОДОЛОГИЯ С возникновением новой отрасли российского права — информационного появляется и система научных знаний о ней. В связи с этим неизбежно возникает комплекс проблем, дающих представление об этой науке: сущность, понятие и методология, объект и предмет исследования, цели и функции науки, ее система и структура, средства и способы научного исследования,...»

«Госстрой СССР Центральный научно-исследовательский и проектноэкспериментальный институт организации, механизации и технической помощи строительству УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ ОБРАТНЫХ ЗАСЫПОК В СТЕСНЕННЫХ УСЛОВИЯХ СТРОИТЕЛЬСТВА МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1981 Содержание Предисловие Глава I ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО УПЛОТНЕНИЮ ГРУНТОВ ОБРАТНЫХ ЗАСЫПОК 1. Характерные стесненные места в строительстве 2. Классификация грунтов обратных засыпок и требования к ним 3. Нормы плотности грунтов обратных засыпок 4. Методы...»

«Священна память о войне СТИХИ ЗАУРАЛЬСКИХ ПОЭТОВ О ВЕЛИКОЙ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ВОЙНЕ Курган 2010 1 Составитель Н. Корнийченко Редактор Т. Цаплина Компьютерный набор М. Куликова Е. Сарманаева Компьютерный дизайн А. Теремова Ответственный за выпуск С. Золотых 2 От составителя Давно отгремели залпы Великой Отечественной войны, зарубцевались нанеснные ею раны, но память о войне живт в людских сердцах, пламенеет Вечным огнм, зажжнным у обелиска. Подтверждением этому служит сборник стихов зауральских...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.