- •1. Диаграмма состояния Fe-Fe3c. Фазовые превращения в стали при кристаллизации и охлаждении в литейной форме.
- •2.Особенности технологии плавки и получения отливок из высокохромистых чугунов.
- •1.Основные принципы выбора легирующих элементов для получения заданной структуры и свойств в отливках из высоколегированных сталей. Структурна диаграмма Шеффлера.
- •2.Технология плавки сталей в основных дуговых печах методом окисления.
- •3. Роль графита в структуре чугуна. Современные представления о процессе графитизации и формообразовании графита.
- •1. Неметаллические включения в литой стали. Классификация нв, их влияние на качество стальных отливок. Методы рафинирования стали от нв и нейтрализации их вредного воздействия.
- •3. Влияние технологических факторов на состав и температуру при ваграночной плавке.
- •4. Особенности конструирования отливок из Хромистых чугунов.
- •1.Растворимость газов в жидкой и твердой стали. Влияние элементов на растворимость водорода и азота. Влияние газов на качество стальных отливок. Методы устранения их вредного влияния.
- •2. Коррозионностойкие стали. Требования к структуре и химическому составу. Особенности изготовления отливок из этих сталей.
- •3.Исходные материалы для ваграночной плавки чугуна и процессы, протекающие при плавке чугуна в коксовой вагранке.
- •4.Свойства хромистых чугунов (износостойкость, прочность) в зависимости от содержания с, структуры металлической основы.
- •2. Низколегированные стали. Области их применения. Особенности технологического процесса изготовления отливки.
- •3.Методы модифицирования чугуна с шаровидной формой графита. Техника безопасности при модифицировании.
- •4.Технология выплавки чугуна в электродуговых печах. Дуплекс процессы, их варианты и область применения.
- •1. Линейная и литейная усадка стал, факторы, влияющие на ее величину. Роль литейной усадки в формировании качества отливок.
- •2. Дефекты в стальных отливках. Причины их возникновения и меры по их устранению.
- •3.Графитизация чугуна. Механизм процесса и влияющие на него факторы.
- •1. Газовые дефекты в стальных отливках. Причины и механизм их образования. Меры предупреждения.
- •2. Варианты плавки стали в кислой электродуговой печи. Их возможности, достоинства и недостатки.
- •3.Внутренние напряжения в отливках. Образование горячих и холодных трещин в отливках. Методы снижения напряжений и стабилизации их размеров.
- •4.Технологические свойства хромистых чугунов (литейные, обрабатываемость).
- •1. Роль примесных и легирующих элементов на формирование структуры и свойств стальных отливок.
- •2. Особенности технологии плавки низкоуглеродистой высоколегированной хромоникелевой стали.
- •3.Технологические варианты получения конструкционных чугунов различных марок.
- •4.Меры по обеспечению безопасной работы в плавильных отделениях чугунолитейных цехов. Методы защиты от вредных выбросов плавильных агрегатов.
- •1. Ликвация элементов при кристаллизации стали. Закономерности формирования внутрикристаллической и зональной ликвации. Влияние их на дефектность отливок. Методы их устранения или нейтрализации.
- •2. Особенности технологии плавки стали в дуговой печи с частичным окислением.
- •3.Кинтетика и механизм графитизации при отжиге белого чугуна. Режимы отжига отливок для получения перлитного и ферритного ковкого чугуна.
- •4.Технология выплавки чугуна в индукционных печах. Технико-экономические показатели различных способов выплавки.
- •1. Термическая обработка стальных отливок. Ее виды, назначение и достигаемые цели.
- •2. Влияние перегрева расплава, модифицирования и скорости охлаждения на формирование структуры стали в отливках.
- •3. Варианты технологического процесса получения отливок из ковкого чугуна с заданной структурой металлической матрицы.
- •1. Доля стального и чугунного литья в структуре производства отливок в рф и в мире. Пути снижения металлоемкости отливок.
- •2. Плавка стали в индукционных печах. Металлургические возможности улучшения качества расплава.
- •3.Механизм сфероидизации графита.
- •4. Антифрикционные чугуны: требования к хим.Составу и свойствам, области применения. Особенности технологии производства отливок из этих чугунов.
- •1. Классификация отливок из конструкционных сталей. Требования, предъявляемые к отливкам различного назначения.
- •2. Отливки из хладостойких сталей. Особенности технологического процесса их изготовления.
- •3. Литейная и линейная усадка. Предусадочное расширение, перлитное расширение и послеперлитная усадка.
- •4. Отливки из коррозионностойких чугунов. Марки, химический состав, область применения.
- •1.Литейные свойства сталей и их связь с диаграммой состояния.
- •2. Диаграмма Шеффлера. Стали ферритного, мартенситного, аустенитного классов.
- •3.Усадка. Изменение объема в жидком состоянии, в интервале кристаллизации, в твердом состоянии.
- •4.Отливки из износостойких чугунов. Марки, состав. Чугуны отвечающие принципу Шарпи.
- •1.Газы в сталях. Факторы, влияющие на их растворимость. Методы предупреждения формирования газовых дефектов.
- •2. В отливках из стали 110г13л часто возникают горячие трещины. Установить возможные причины их возникновения и предложить меры по устранению.
- •3. Литейные свойства чугунов. Жидкотекучесть, заполняемость. Основные факторы влияющие на жидкотекучесть.
- •4.Отливки из жаростойких чугунов. Марки, химический состав, область применения.
- •1. Влияние перегрева на литейные свойства сталей и формирование структуры отливок.
- •2. При производстве отливок из аустенитной стали возникла необходимость частично заменить никель. Предложите возможные варианты его замены и внесите изменения в технологию приготовления расплава.
- •3.Степень графитизации чугуна. Модифицирование, типы модификаторов и механизм их действия.
- •4. Классификация легированных чугунов по свойствам и составу
- •1. Усадочные процессы. Формирование усадочных раковин и пор в стальных отливках.
- •2. Высокомарганцевая сталь. Особенности ее структуры и свойств. Технология плавки.
- •3. Методы модифицирования и особенности технологии получения отливок из сч высоких марок.
- •4. Жаропрочные чугуны, химический состав, марки, область применения.
- •1. Роль неметаллических включений в формировании структуры и свойств стальных отливок.
- •2. При изготовлении отливок из углеродистой стали возникла необходимость повысить прочностные свойства. Предложить возможные способы решения данной задачи.
- •3. Плавка чугуна. Плавильные агрегаты, флюсы, топливо, шихтовые материалы.
- •4. Отливки из чугуна с вермигулярным графитом. Свойства и область применения.
- •1. Внутренние напряжения в стальных отливках. Причины их возникновения. Дефекты в стальных отливках, вызываемые внутренними напряжениями
- •3. Влияние химического состава, то, условий охлаждения и других факторов на формирование структуры чугунных отливок.
- •4.Марки, Химический состав, структура и свойства ковкого чугуна
- •Влияние состава сталей на их склонность к трещинообразованию
- •2.Чем отличаются технологии изготовления отливок из сталей перлитного и аустенитого классов
- •4.Марки, химический состав, структура и свойства чугунов с шаровидной формой графита
- •3.Понятия об углеродном эквиваленте и степени эвтектичности. Процессы формирования литой структуры
- •Отливки из хладостойких сталей. Особенности технологического процесса их изготовления
- •2.Как формируется зональная ликвация элементов в отливках? Можно ли её уменьшить или устранить?
- •3.Классификация чугунов по степени графитизации, формам графита, структуре металлической основы. Фазы и структурные составляющие чугунов.
- •4.Марки, химический состав, структура и свойства чугунов с пластинчатой формой графита.
2. Особенности технологии плавки низкоуглеродистой высоколегированной хромоникелевой стали.
Это стали с высокой коррозионной стойкостью, стали аустенитного класса: 10Х18Н9Л, 12Х18Н9ТЛ. Требования к ним: низкое содержание С, оптимальное соотношение %хрома и никеля, однофазная аустенитная структура. Задача: сделать %С менее 0,03%. Это не получается. Обычно %С менее 0,12-0,14%, т.е. необходимо нейтрализовать вредное влияние С с помощью легирования титаном, вольфрамом и ванадием. Они образуют карбиды, связывая таким образом С. %титана = 5*%С=0,7%. Получение онофазной структуры:
Литье →А+К(карбиды)→расвтворение карбилов при Т=1050 0С→А→закалка→А (при Ткомн)
Методы плавки такой стали:
1) переплав легированных отходов (миниим.время плавки, расход электроэнергии, потери ЛЭ, но: ограничение шихты по % газов и НВ, науглероживание стали в дуговой печи)
2) метод плавки на завалке из отходов углеродистой стали (без использования отходов легированной стали, глубокое рафинирование от серы, Р, газов и НВ, но: невозможность переработки литейных отходов – литников и прибылей)
3.Технологические варианты получения конструкционных чугунов различных марок.
1)Серый чугун
Для выплавки данного чугуна используется ИЧТ с кислой футеровкой. В начальный момент плавки производится расплавление металла из твердой шихты. Завалка – прогретая шихта (стальной лом, возврат, карбюризатор 80%). В дальнейшем плавка ведется на болоте, постоянно находящемся в тигле печи. После расплавления твердой шихты добавляют 20 % карбюризаторов.
В качестве обработки расплава выбираем модифицирование, т.к. оно является одним из самых эффективных методов воздействия на кристаллизацию с целью получения благоприятной структуры Г и матрицы. В производстве отливок из СЧ применяются графитизирующие модификаторы для измельчения Г, устранения отбела, а иногда и частично сфероидизирующие – для образования Г благоприятной формы.
2)Высокопрочный чугун с шаровидным графитом
При получении ВЧ чугун должен быть близок к эвтектич.составу. Получают ВЧ модифицированием. В качестве модификаторов часто используют магний и РЗМ.
Магний имеет большое сродство к сере, образуется MgS – твердые включения. Следят за соотношением Mgост/Sост>3 – шаровидный графит. Если стенка тонкая, MgS не успевает всплыть в прибыль, следовательно, образуются дефекты « черные пятна».
Чем меньше стенка отливки, тем меньше модификатора. При высоких скоростях охлаждения получение шаровидного Г возможно без введения модификатора. Температура модифицирования магнием – 1450 0С.
Вязкость оболочки, обогащенной магнием, увеличивается, скорость диффузии уменьшается, тормозится рост Г. Газовая теория: Mg имеет низкую температуру кипения, следовательно, при высоких Т стали, он испаряется.
1. вокруг пузырька растет Г по спирали;
2. углерод возникает внутри пузырька, образуя глобули. Mg тратят на получение глобулей, взаимодействие с S и газами.
Обязательно проводят вторичное модифицирование: ФС дают на желоб в количестве 0,7-0,8 %.
При использовании магния в качестве модификатора часто наблюдается пирроэффект, поэтому лучше использовать РЗМ. При использовании РЗМ модифицирование проходит быстрее и эффективнее. Еще один недостаток при модифицировании магнием: чем выше содержание Mgост, тем выше склонность к отбелу.
При модифицировании церием образуются цериевые включения. Они имеют высокую плотность. ВЧ по прочности сравним со сталью. Теплопроводность превышает значения в стали. В ВЧ не происходит коробления при определенной температуре, чем в сталях.
3)Чугун в вермигулярным графитом
Может использоваться в замен СЧ.
Обработка расплава РЗМ в виде многокомпонентных лигатур при 1350-1400. Далее проводят модифицирование графитизирующими присадками, чтобы подавить образование ледебурита и структурно-свободного цементита.
После отжига – матрица ферритная; после нормализации – 90% перлит.
4)Ковкий чугун
Ковкий чугун-это конструкционный материал, который используется для получения тонкостенных отливок.
Получение КЧ: в результате графитизации БЧ. Матрица: П, Ф, либо П-Ф.
Преимущества КЧ: а) высокая δ и σВ (обусловлено формой Г); б) практически в отливках отсутствуют напряжения.
Ферритный КЧ – повышенная δ и σВ в связи с формой Г. Перлитный КЧ – более высокая σВ, но меньшая δ.
Особенности хим.состава: низкое содержание С, кремния, очень мало серы, не допускается хрома более 0,08%.
Углерод уменьшает пластичность, прочность и Е (модуль упругости). Кремний увеличивает твердость Ф. Марганец для удаления серы, увеличивает прочностные свойства Ф, уменьшает пластичность и относительное удлинение ψ, повышает твердость. Сера увеличивает количество П. фосфор увеличивает пластические свойства. С уменьшением количества Р уменьшается порог хладноломкости. Медь немного увеличивает прочность и δ. Может не полностью произойти распад эвтектоидного Ц при содержании хрома более 0,08%.
- износостойкость (перлитные чугуны)
- коррозионностойкость (можно увеличить повышением легирования медью)
- обработка резанием высокая за счет равномерной структуры.
- КЧ склонны к образованию хол.и горяч.трещин.
- на свойства КЧ влияет материал формы.
Виды КЧ по характеру излома: 1) черносердечный; 2) белосердечный. 1) цель отжига: разложение свободного Ц и обезуглероживание только поверхностного слоя (менее 0,5 мм), содержание С по сечению не меняется. 2) отжиг: наря-ду с графитизацией происходит обезуглероживание. На по-верхности обезуглероженный слой, а затем содержание С по сечению уменьшается. В центре–исходное количество С.
Отливки загружаютв печь для прохождения 1 и 2 стадии графитизации. Мех.свойства чугуна определяются количеством включений хлопьевидного Г. Чем меньше содержание С, тем выше мех.свойства.
Для получения качественных отливок из КЧ основные размеры ограничены:
-толщина стенок 3-40 мм.
- толщина ребер 2 мм.
- соотношение толщин сопрягаемых элементов отливки от 1 до 2.
- радиусы галтелей 2-6 мм.
Получают при отжиге белого чугуна. КЧ является конструкционным материалом для изготовления мелких тонкостенных отливок. Благодаря компактной форме Г (углерод отжига) чугун отличается высокими мех.свойствами и пластичностью, занимая промежуточное положение между сталью и СЧ. Основной особенностью технологии является изготовление отливок баз включений пластинчатого Г, который ухудшает мех.свойства. конечную структуру получают после отжига. В зависимости от хим.состава чугуна и режима отжига можно получить Ф, П или Ф-П матрицу.
Виды КЧ по характеру излома: 1) черносердечный; 2) белосердечный. 1) цель отжига: разложение свободного Ц и обезуглероживание только поверхностного слоя (менее 0,5 мм), содержание С по сечению не меняется. 2) отжиг: наря-ду с графитизацией происходит обезуглероживание. На по-верхности обезуглероженный слой, а затем содержание С по сечению уменьшается. В центре–исходное количество С.
Для получения водят элементы, тормозящие графитизацию (Cr, Ti, Si, Mg), но это не должно сказываться на отжиге. Ускоряют графитизацию при отжиге вводом Al, Ca, B.