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锻造用模铸钢锭专题介绍(炼钢模铸工艺)

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  今天给各位分享锻造用模铸钢锭专题介绍的知识,其中也会对炼钢模铸工艺进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

  钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe(铁)外,C的含量对钢铁的机械性能起着最大的作用,故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。 按含碳量不同,铁碳合金分为钢与生铁两大类,钢是含碳量为0.03%~2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢,冶炼方便、加工容易、价格低,而且在多数情况下能满足使用上的要求,所以应用十分普遍。按含碳量不同,碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高,碳钢的硬度增加、韧性下降。合金钢又叫特种钢,在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素,使钢的组织架构和性能发生明显的变化,从而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韧性、抵抗腐蚀能力,等等。经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。我国合金钢的资源相当丰富,除Cr、Co不足,Mn品位较低外,W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高。21世纪初,合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长。 含碳量2%~4.3%的铁碳合金称生铁。生铁硬而脆,但耐压耐磨。根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。白口铁中碳以Fe3C形态分布,断口呈银白色,质硬而脆,不可以进行机械加工,是炼钢的原料,故又称炼钢生铁。碳以片状石墨形态分布的称灰口铁,断口呈银灰色,易切削,易铸,耐磨。若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁,其机械性能、加工性能接近于钢。在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁,如加入Cr,耐磨性可大幅度提高,在特种条件下有十分重要的应用。

  碳素钢中的五元素是指化学-成份中的主要组成物,即 C、Si、Mn、S、P(碳、硅、锰、硫、磷)。其次是在炼钢过程中不可避免地 会混入气体,含O、H、N(氧、氢、氮)。此外,用铝—硅脱氧镇静工艺中,必然在钢水中含有 Al,当Als(酸溶铝)≥0。020%时,还有细化晶粒的作用。

  炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量发展要求,调整钢中碳和合金元素含量到规定范围以内,并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允 许限量之下。炼钢过程实质上是一个氧化过程,炉料中过剩的碳被氧化,燃烧成CO气体逸出,其它Si、P、Mn 等氧化后进入炉渣中。S部份进入 炼渣中,部份则生成SO2排出。当钢水成份和温度达到工艺技术要求后,即可出钢。为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份,能添加脱氧剂和铁合金或合金元素。

  从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料,另加10% 以下的废钢。然后,向转炉内吹氧燃烧,铁水中的过量碳被氧化并放出大量热量,当探头测得达到预定的低碳含量时,即停止吹氧 并出钢。 一般在钢包中需进行脱氧及调整成份操作;然后在钢液表面抛上碳化稻壳防止钢水被氧化,即可送往连铸或模铸工区。对要求高的钢种可增加底吹氩、RH真空处理、喷粉处理(喷SI—CA粉及变性石灰)可以大大降低钢中的气体与夹杂,并有进一步降碳及降硫的作用。在这些炉外精炼措施后还可以最终微调成份,满足优质钢材的需求。

  模铸钢锭采取热装、热送新工艺,进入均热炉加热,然后通过初轧机及钢坯连轧机轧成板坯、管坯、小方坯等初轧产品,经过切头、 切尾、表面清理,(火焰清理、打磨)高品质产品则还需对初轧坯进行扒皮和探伤,检验合格后入库。目前初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等。初轧板坯主要供应热轧厂作为原料;轧制方坯除部份外供,主要送往高速线材轧机作原料。由于连铸板坯的先进性,初轧板坯的需求量大为削减,因此转向上述其它产品了。

  用连铸板坯或初轧板坯作原料,经步进式加热炉加热,高压水除鳞后进入粗轧机,粗轧料经切头、尾、再进入精轧机,实施计算机 控制轧制,终轧后即经过层流冷却(计算机控制冷却速率)和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状,厚度、宽度精度较差,边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)将直发卷经切头、 切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后,再切板或重卷,即成为:热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有局部替代冷轧板的趋向,价格适中,深受广大新老用户喜爱。宝钢新投资的一条热轧酸洗线、 冷连轧

  用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,其成品为轧硬卷,由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,因此冲压性能将恶化,只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料,因为热镀锌机组均设置有退火线mm。

  一般冷连轧板、卷均应经过连续退火(CAPL机组)或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力,达到相应标准规定的力学性能指标。

  冷轧钢板的表面上的质量、外观、尺寸精度均优于热轧板,且其产品厚度右轧薄至0.18mm左右,因此深受广大新老用户青睐。以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工,成为高的附加价值产品。如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC 复膜钢板等,使这一些产品具有美观、高抗腐蚀等优良品质,得到了广泛应用。冷轧钢卷经退火后一定要进行精整,包括切头、尾、切边、矫平、平整、重卷、或纵剪切板等。冷轧产品大范围的应用于汽车制造、家电产品、仪表开关、建筑、办公家具等行业。钢板捆包后的每包重量为3~5吨。平整分卷重一般为3~10吨/卷。钢卷内径610mm。

  钢铁: 是以Fe和C为主要组成元素,同时还含有Si、Mn、P、S等杂质元素的合金。包含生铁与钢。

  生铁: 碳质量分数较高(wc2.11%),杂质元素的含量也较高的铁碳合金,生铁硬度高、性脆,很少直接使用。

  钢: 碳的质量分数较低(wc 2.11%),杂质元素的含量也较低的铁碳合金,钢一般具备比较好的强韧性,是常用的金属材料。

  铁矿石:是主要的炼铁原料,有磁铁矿“Fe3O4”、赤铁矿“Fe2O3”、褐铁矿“2Fe2O3.3H2O”、菱铁矿“FeCO3”。铁矿石中除铁的化合物外,还含有硅、锰、磷、硫等的化合物,这些统称为脉石

  焦炭:燃烧热为炼铁提供热源;不完全燃烧产生的CO气体作为还原剂,将铁从矿石中还原出来

  熔剂:石灰石(CaCO3)、荧石(CaF2)。其作用是与铁矿石中的脉石结合形成低熔点、密度小、流动性好的熔渣,使之与铁液分离,从而方便获得较纯净的生铁液

  炼钢生铁:硅的质量分数较低(wSi1.25%),断口呈银白色,大多数都用在炼钢

  铸造生铁:硅的质量分数较高(wSi1.25%~3.2%),断口呈灰黑色,用作铸造的原料

  炼钢实质:是通过氧化降低生铁中的碳与杂质元素的含量,使之达到标准规定的成分和性能;

  炼钢原料:炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂(石灰石等)、脱氧剂(硅铁、锰铁、铝等)、合金料等;

  氧气顶吹转炉炼钢:主要以生铁液为原料,加适量的废钢,其特点是生产率高、节省能源、成本低,适合于大型钢铁联合企业,主要生产各类普通用途的非合金钢(碳钢)

  电炉炼钢:电炉炼钢有电弧炉炼钢、感应炉炼钢等方法,常用的是电弧炉炼钢。它以转炉钢和废钢作原料、以铁矿石和纯氧作氧化剂,以电极与金属炉料间的电弧热提供冶炼热源。电弧炉冶炼温度高(可达2000℃),能冶炼含有高熔点合金元素的合金钢;由于采用的炉料较纯净,冶炼过程容易调节,化学成分易控制,能够冶炼高级优质钢和合金钢,但电弧炉炼钢耗电量大,成本高。

  钢的浇注:钢液凝固成钢锭或钢坯的过程。根据钢脱氧程度不同,可分为镇静钢和沸腾钢。

  镇静钢:指脱氧充分的钢。镇静钢组织致密,性能较好,加工时需切除钢锭头部,使成材率下降

  沸腾钢:指脱氧不充分的钢。沸腾钢钢锭内多气孔,组织疏松,性能比镇静钢差。但成材率高,轧制 的板材表面质量好

  型钢:采用型材轧机轧制而成。有圆钢、方钢、扁钢、六角钢、八角钢、工字钢、槽钢、角钢、T字钢等。普通型钢大多数都用在建筑、桥梁、车辆等,优质型钢大多数都用在机械零件、工具等

  钢丝:采用直径为6~9mm的热轧线材(盘条)拉拔而成。退火的低碳钢丝可用于捆扎物体、也可编织成各种用品;高碳钢丝可制作成各种弹簧,或用多根钢丝捻成合股的钢丝绳和钢索,用于吊索、电线、电缆、固定物体等。

  无缝管:管采用斜轧穿孔机将实心钢坯穿孔后,再经冷拔或热轧而制成。无缝钢管大多数都用在石油、化工等行业

  有缝管:用钢板或钢带卷压成形,然后焊接而成。缝钢管应用广泛,大多数都用在自来水管、煤气管等

  锻压能改变金属组织,提高金属性能。铸锭经过热锻压后,原来的铸态疏松、孔隙、微裂等被压实或焊合;原来的枝状结晶被打碎,使晶粒变细;同时改变原来的碳化物偏析和不均匀分布,使组织均匀,从而获得内部密实、均匀、细微、综合性能好、使用可靠的锻件。锻件经热锻变形后,金属是纤维组织;经冷锻变形后,金属晶体呈有序性。

  锻压是使金属进行塑性流动而制成所需形状的工件。金属受外力产生塑性流动后体积不变,而且金属总是向阻力最小的部分流动。生产中,常依据这一些规律控制工件形状,实现镦粗拔长、扩孔、弯曲、拉深等变形。

  锻压出的工件尺寸精确、有利于组织批量生产。模锻、挤压、冲压等应用模具成形的尺寸精确、稳定。可采用高效锻压机械和自动锻压生产线,组织专业化大批量或大量生产。

  铸造——熔炼金属,制造铸型,并讲熔融金属浇入铸型,凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法

  比较:金属经过锻造加工后能改善其组织架构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶,使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织,使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合,其组织变得更紧密,提高了金属的塑性和力学性能。

  铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外,锻造加工能保证金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,金属流线完整,可保证零件拥有非常良好的力学性能与长的常规使用的寿命采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件,都是铸件所无法比拟的

  锻造和铸造的应用差别。锻造与铸造都属于金属加工的范畴,在应用领域上有何差异?怎么样判定其是锻件或铸件呢

  锻钢与铸钢的区别大多数表现在钢材的加工工艺(锻造和铸造)的不同。锻造是塑性变形过程,而铸造是液态成型。

  锻钢是指采用锻造方法产出的各种锻材和锻件。锻钢件的塑性、韧性和其它的力学性能比铸钢件高,能承受较大的冲击力作用,所以,一些重要的机器零件都是采用锻钢件。

  铸钢是指采用铸造方法而产出的一种钢铸件,是铸造合金的一种。铸钢可大致分为三类:铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢。铸钢大多数都用在制造一些形状复杂、难以进行锻造或切削加工成形而又要求较高强度和塑性的零件。

  锻钢可以应用来制造高速列车制动盘。它通过严控有害于人体健康的物质成分、优化锻造与热处理工艺制备,由机械性能、冲击韧性和疲劳性能测试及金相观察验证了高纯净锻钢材料优良的性能,满足了高速列车制动盘的要求。

  几乎所有的工业部门都需要用铸钢件,在船舶和车辆、建筑机械、工程机械、电站设备、矿山机械及冶金设备、航空及航天设备、油井及化工设备等方面应用尤为广泛。至于铸钢件在各产业部门的应用,由于各国的具体条件不同,情况可能有较大的差异。

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  作者:钢百科本文地址:锻造用模铸钢锭专题介绍(炼钢模铸工艺)发布于 2022-11-14 23:00:05