Разработка технологии внепечной обработки хладостойкой стали для ответственных отливок, работающих под высоким давлением

• Автор: Бажова, Татьяна Юрьевна
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 133 с. : ил.

1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО РАССМАТРИВАЕМОЙ ПРОБЛЕМЕ
1.1. Основные факторы, определяющие хладостойкость стали
1.2. Обоснование марки и химического состава хладостойкой стали
1.3. Влияние термической обработки
1.4. Влияние неметаллических включений
1.5. Методы управления количеством и характером неметаллических включений. Раскисление и модифицирование хладостойких сталей
1.6. Литейные свойства хладостойких сталей. Особенности технологии изготовления отливок
1.7. Выводы и задачи исследования
2. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ХЛАДОСТОЙКОЙ СТАЛИ
2.1. Выбор хладостойкой стали для отливок
2.2. Термодинамический анализ десульфурирующей способности ЩЗМ, РЗМ и комплексных модификаторов
2.3. Оптимизация составов раскислителей и модификаторов и режимов раскисления и модифицирования
2.4. Влияние добавок лигатур БГСа и БьРЗМ на остаточное содержание газов в стали ЗОХМЛ
2.5. Выводы по главе

3. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК из СТАЛИ ЗОХМЛ •
3.1. Оптимизация литниковой системы и условий заливки стали
3.2. Обеспечение направленного затвердевания и питания отливок
3.3. Обоснование составов формовочных и стержневых смесей и методов их отверждения
3.4. Выводы по главе
4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗРАБОТАННЫХ
* РЕКОМЕНДАЦИЙ
4.1. Статистический анализ механических свойств стали ЗОХМЛ
4.2. Статистический анализ дефектности отливок из стали ЗОХМЛ и эффективности технологических решений
4.3. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

В связи с активным освоением и эксплуатацией нефтяных и газовых месторождений в северных регионах страны особую актуальность приобретают вопросы повышения надежности конструкций, работающих под высоким давлением в условиях низких климатических температур. Значительная роль в решении этих задач отводится литейному производству, при этом преимущественное значение приобретают прогрессивные процессы выплавки качественного металла, внепечная обработка расплава модификаторами, совершенствование технологии изготовления отливок и их термической обработки. Проблема повышения качества, долговечности и эксплуатационной надежности деталей машин и механизмов вызывает необходимость комплексного подхода к выбору конструкционного материала.
Комплексный подход подразумевает, что материал рассматривается не просто как вещество с заданным химическим составом, а как интегральное понятие, объединяющее в себе вещество, конструкцию и технологию его изготовления и обработки. В общем виде задача выбора материала для машин и конструкций сводится к обеспечению требуемой надежности при минимальных затратах. Создание машин и конструкций, предназначенных для эксплуатации при пониженных температурах, требует выбора материалов с точки зрения их сопротивления хрупкому разрушению. В связи с этим материал должен обладать повышенным сопротивлением развитию трещины и низкой критической температурой хрупкости. Широко применяемым критерием работоспособности материалов в условиях низких температур является ударная вязкость надрезанных образцов.
Одним из эффективных методов изменения структуры и обеспечения высоких механических свойств, в том числе ударной вязкости, является модифицирование. Широкое распространение получило модифицирование хладостойких сталей щелочноземельными и редкоземельными металлами. Вместе с тем практически отсутствуют сведения о влиянии модифицирования

Равновесная концентрация серы при модифицировании кальцием, барием и церием (остаточное содержание 0,005 %);Т = 1600°С
-•-Кальций -■-Барий ♦ Церий

0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0
0,02 0,04 0,06
содержание AI, %
Рис.2
Равновесная концентрация серы при модифицировании кальцием, барием и церием (остаточное содержание 0,005 %); Т = 1650°С
-♦-Кальций
♦Барий
Церий

0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0
0,02 0,04 0,06
содержание AI, %
Рис.2