Образование фуллеренов при кристаллизации чугунов

• Автор: Годовский, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Содержание

Введение
ГЛАВА 1. Структура и свойства углеродистых чугунов
1.1 Формирование структуры чугуна при плавлении и кристаллизации
1.2 Фуллерены
1.3 Предпосылки образования свободного углерода в виде фуллеренов в структуре железоуглеродистых сплавов
1.4 Фуллерены в сталях и чугунах 30 ГЛАВА 2. Получение образцов и методики их
исследования
2.1 Получение образцов при доменном процессе выплавки чугуна
2.2 Получение образцов при переплавке литейного чугуна Л5
2.3 Методики исследования образцов 48 ГЛАВА 3. Результаты исследования образцов,
полученных в процессе выплавки чугуна
3.1 Результаты масс- спектрометрии
3.2 Результаты ИК-спектрометрии 70 ГЛАВА 4. Результаты исследования образцов,
полученных при переплавке чугуна Л5
ГЛАВА 5. Пример влияния эксплуатации чугунных изделий на изменение количества фуллеренов
5.1 Технология плавки чугуна на нефтеперерабатывающем заводе
5.2 Изменение количества фуллеренов при эксплуатации' втулок из чугуна СЧ18
Общие выводы
Список использованных источников
Приложение А
ВВЕДЕНИЕ
Чугун - один из наиболее распространенных материалов в топливно-энергетическом комплексе страны. Трудно назвать машину, в которой не было -бы деталей, изготовленных из чугуна. В нефтяном машиностроении чугун применяется в компрессорах, насосах различного назначения, буровом оборудовании, трубопроводах. Вес чугунных деталей часто составляет свыше 50 % от общего веса машин. Такая широкая область применения чугуна объясняется рядом ценных качеств чугуна как конструкционного материала.
Особенно ценным свойством чугуна, отличающим его от других материалов, является низкая чувствительность его к надрезам, к качеству и чистоте обработки поверхности, высокая способность к поглощению вибраций и выравниванию напряжений.
Чугун обладает лучшими литейными свойствами по сравнению со сталью. Более низкая температура плавления и окончание кристаллизации при постоянной температуре обеспечивают не только удобство в работе, но и лучшие жидкотекучесть и заполняемость формы.
Описанные преимущества чугуна делают его ценным конструкционным материалом, широко применяемым в деталях машин, главным образом тогда, когда они не испытывают значительных растягивающих и ударных нагрузок.
Область применения чугуна продолжает расширяться вследствие непрерывного, повышения его прочности и эксплутационных свойств, а также разработки чугунов

Агломерат и окатыши - продукт окусковывания сырой руды. Доменные печи, в шихту которых входят агломерат или окатыши, работают более ровно и форсированно по сравнению с печами, работающими на сырой руде.
Введение флюсов в состав агломерата или в доменную печь необходимо для понижения температуры плавления пустой породы железной руды или агломерата и золы кокса, а также для перевода их в легкоплавкий жидкий шлак, который легко выходит из печи. Наиболее распространенным флюсом является известняк, основную массу которого составляет СаС03 [79].
Основным топливом доменной плавки является каменноугольный кокс, который представляет собой твердую пористую спекшуюся массу, оставшуюся после удаления из каменного угля летучих веществ в результате прокаливания его при температуре 1000-1100 °С за 14-20 часов без доступа кислорода. Доменный кокс должен быть чистым по сере и фосфору, содержать минимальное количество золы и обладать высокой прочностью и сопротивлением истиранию [80]
Шлак в доменном процессе является побочным продуктом. Доменный шлак - жидкий расплав невосста-новившихся окислов, из которых состоит пустая порода сырых материалов и зола кокса. Процесс шлакообразования заключается в получении легкоплавких соединений, температура плавления которых гораздо ниже температуры плавления каждого из входящих в состав шлака окислов в отдельности. Шлак в доменной печиобразуется в результате расплавления пустой породы руды или агломерата и флюса, к которым впоследствии присоединяется зола кокса.