Реферат Прокат из конструкционной легированной стали
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
от 25%
договор
СОДЕРЖАНИЕ
Введение. 3
1. Применение проката из конструкционной легированной стали в сфере производства и потребления. 5
2. Классификация проката из конструкционной легированной стали. 6
3. Потребительские свойства проката из конструкционной легированной стали 9
4. Технология производства проката из конструкционной легированной стали и ее технико-экономическая оценка. 10
5. Стандарты на прокат из конструкционной легированной стали, нормируемые показатели качества в соответствии с требованиями стандартов. 12
6. Контроль качества товара. Стандарты на правила приемки, испытания, хранения и эксплуатации товара. 16
Заключение. 22
Список использованной литературы.. 23
ВВЕДЕНИЕ
Сортамент проката из конструкционной легированной стали — это совокупность профилей (по форме поперечного сечения) и их размеров, которые можно получить прокаткой на данном стане. В нашей стране почти все изделия, которые можно произвести прокаткой, стандартизованы.
В стандартах приведены размеры, площадь поперечного сечения и масса
Все прокатные изделия в зависимости от их формы можно разделить на четыре основные группы: а) сортовую сталь; б) листовую сталь; в) трубы; г) специальные виды проката.
Сортамент проката из конструкционной легированной стали весьма обширен, так как ее используют в самых различных отраслях народного хозяйства для изготовления машин, станков, стальных конструкций и т. д.
В зависимости от назначения конструкционную легированную сталь можно разделить на профили общего и специального назначения.
К профилям массового потребления относят круглую, квадратную и полосовую сталь, угловую сталь, швеллеры, двутавровые балки и т. д. К профилям специального назначения относят рельсы и профили, применяемые в автотракторостроении, строительстве, вагоностроении и других отраслях народного хозяйства
Листовую сталь разделяют на две основные группы в зависимости от толщины листов. Листы толщиной более
В связи со все возрастающими требованиями различных отраслей народного хозяйства, предъявляемыми к точности проката, систематически проводится работа по сокращению поля допусков главным образом за счет уменьшения плюсовых допусков.
1. Применение проката из конструкционной легированной стали в сфере производства и потребления
В сфере производства в основном прокат из конструкционной легированной стали применяется для изготовления заготовок – полос, отделке каркасов ангаров, корпусов и др.
В потребительской сфере прокат из конструкционной легированной стали применяется только в виде готовых изделий – например в листах для отделки при строительстве.
Для потребителя, равно как и для производственной сферы, очень важно чтобы продукция была качественной и имела очень малую погрешность от стандартных размеров, все эти качественные показатели учитываются при производстве и бракованные изделия снимают с дальнейших обработок, возвращая его назад в производственную цепочку.
2. Классификация проката из конструкционной легированной стали
Прокат из конструкционной легированной стали в свою очередь можно разделить на:
· профили массового потребления;
· профили специального назначения.
К первой группе профилей относят круглую, квадратную, полосовую и угловую сталь, ленту, проволоку, швеллеры, двутавровые балки (в том числе облегченного типа и, широкополочные) и др. Ко второй группе — рельсы, профили особой формы, применяемые в строительстве, машиностроении и других отраслях народного хозяйства.
Конструкционная легированная сталь, имеющая весьма разнообразное применение, в зависимости от толщины листов разделяется на две основные группы:
· толстолистовую — листы толщиной более
· тонколистовую — листы толщиной менее
Такие периодические профили проката, как арматурная сталь, используют для изготовления железобетонных конструкций в строительной индустрии.
Разновидностью специальных видов проката являются гнутые профили, позволяющие упростить технологию производства деталей у потребителей. Гнутые профили получают из листа или ленты толщиной от 0,2 до
Взависимости от химического состава и свойств конструкционная сталь делится на категории: качественная; высококачественная — А; особовысоко качественная — Ш.
К особовысококачественной стали относят сталь электрошлакового переплава.
В зависимости от основных легирующих элементов сталь делится на группы:
· хромистая,
· марганцовистая,
· хромомарганцовая,
· хромокремнистая,
· хромомолибденовая и хромомолибденованадиевая,
· хромованадиевая,
· никельмвлибденовая,
· хромоникелевая и хромони-келевая с бором,
· хромокремнемарганцовая и хромокремнемарганцо-воникелевая,
· хромомарганцовоникелевая и хромомарганцовонике-левая с титаном и бором,
· хромоникельмолибденовая,
· хромоникель-молибденованадиевая и хромоникельванадиевая,
· хромоалюминиевая и хромоалюминиевая с молибденом,
· хромомарганцовоникелевая с молибденом и титаном.
По видам обработки прокат делят на:
· горячекатаный и кованый (в том числе с обточенной или ободранной поверхностью);
· калиброванный;
· со специальной отделкой поверхности.
В зависимости от качества поверхности горячекатаный и кованый прокат изготовляют групп: 1, 2, 3.
По состоянию материала прокат изготовляют: без термической обработки;
· термически обработанный — ТО;
· нагартованный — Н (для калиброванного и со специальной отделкой поверхности проката).
Классификация по ТНВЭД:
Раздел XV. Недрагоценные металлы и изделия из них.
Группа 72. Черные металлы.
Позиция 72.25. Прокат плоский из прочих легированных сталей шириной не менее
Классификация по ОКП РБ.
Секция D. Продукция перерабатывающей промышленности.
Подсекция DJ. Основные металлы и готовые металлические изделия.
Раздел 27. Основные металлы.
Группа 27.1. Основные черные металлы: железо, сталь, чугун и ферросплавы.
Класс 27.10. Основные черные металлы: железо, сталь, чугун и ферросплавы.
Категория 27.10.4. Плоский прокат из углеродистой, нержавеющей и прочей легированной стали.
Подкатегория 27.10.40. Плоский прокат из углеродистой, нержавеющей и прочей легированной стали.
3. Потребительские свойства Проката из конструкционной легированной стали
Потребительски свойства проката из конструкционной легированной стали заключаются в основных свойствах изделий из него, зависят от свойств используемого материала и его качества.
Прокат из конструкционной легированной стали должен иметь малую погрешность в изделиях. Данные нормы регулируются стандартами и нормативно-техническими документами.
Потребительские свойства проката из конструкционной легированной стали зависят от метода обработки: горячекатанный или калиброванный.
Также к потребительским свойствам можно отнести свойства конструкционной легированной стали на основе которой изготавливают прокат, так как от нее зависят и другие потребительские свойства, то есть коррозионная стойкость, ударная вязкость, степень нагрузки которая приводит к деформации изделия.
4. Технология производства проката из конструкционной легированной стали и ее технико-экономическая оценка
На современных металлургических заводах технологический процесс прокатки состоит из прокатки слитка конструкционной легированной стали в полупродукт и полупродукта в готовый прокат. В последние двадцать лет начали широко внедрять способ непрерывного литья, осуществляемый с помощью машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).
Слитки конструкционной легированной стали , выходящие из МНЛЗ, разрезают на мерные длины (6—12 м) и направляют на станы для дальнейшей прокатки или на склад. Преимущество процесса непрерывного литья заключается в сокращении цикла металлургического производства, так как в сталеплавильном производстве исключается разливка металла в изложницы, а в прокатном производстве отпадает необходимость в использовании обжимных и заготовочных станов. Кроме этого повышается качество заготовок за счет высокой степени их однородности, увеличивается выход годного, снижаются капитальные затраты и создаются условия для комплексной автоматизации процесса.
Основными технологическими операциям прокатного производства являются: подготовка конструкционной легированной стали, нагрев, прокатка и отделка проката.
Подготовка исходных металлов (слитков и заготовок) к прокатке заключается в удалении различных поверхностных дефектов (трещины, плены, закаты, царапины и др.), что увеличивает выход готового проката. Эта операция особенно важна при прокатке конструкционной легированной стали.
Нагрев слитков и заготовок перед прокаткой должен обеспечить их высокую пластичность, высокое качество готового проката и получение требуемой структуры металла. Поэтому необходимо строгое соблюдение установленных режимов нагрева металла перед прокаткой, индивидуальных для каждой марки или группы марок стали, правильный выбор температуры начала и конца прокатки, а также режима обжатий.
При прокатке контролируют начальную и конечную, температуры, заданный режим обжатия, проверяют настройку валков наблюдением за размерами и формой проката, а также измеряют энергосиловые параметры.
Для контроля за состоянием поверхности проката регулярно отбирают пробы. Основной контроль поверхности проводят перед зачисткой проката.
После прокатки контроль продолжают во время отделочных операций (резки на мерные длины, правки, удаления поверхностных дефектов и т.д.). Готовый прокат подвергают конечному техническому контролю.
После отжига сталь направляют для дальнейшей прокатки или на дрессировку (холодная прокатка с обжатием 0,5—1,5% за один проход).
Блок-схема технологического процесса
1. – резка;
2. – нагрев;
3. – проката;
4. – механическая обработка.
5. Стандарты на прокат из конструкционной легированной стали, нормируемые показатели качества в соответствии с требованиями стандартов
ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия».
В готовом прокате и поковках при соблюдении норм механических свойств и других требований настоящего стандарта ГОСТ 4543-71«Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия» допускаются отклонения по химическому составу. Допускаемые отклонения приведены в табл. 1
Таблица 1. Допустимые отклонения по химическому составу
Наименование элементов | Верхняя предельная массовая доля элементов, % | Допускаемые отклонения, % |
Углерод | Менее 1,0 | + 0,01 |
Алюминий | Менее 1,0 | + 0,10 |
Кремний | Менее 1,0, 1,0 и более | + 0,02; +0,05 |
Титан | Менее 1,0 | + 0,02 |
Хром | Менее 1,0, 1,0 и более | + 0,02; +0,05 |
Ванадий | 0,06-0,12; 0,10-0,18 | + 0,02; +0,02 |
Марганец | Менее 1,0, 1,0 и более | + 0,02; + 0,05 |
Никель | Менее 2,5, 2,5 и более | - 0,05; -0,10 |
Вольфрам | Менее 1,0 | + 0,05 |
Молибден | Менее 1,0 | + 0,02 |
Массовая доля фосфора, серы, остаточных меди, никеля и хрома в стали всех марок не должна превышать норм, указанных в табл. 2.
Таблица 2. Массовая доля фосфора, серы, остаточных меди, никеля и хрома в стали всех марок
Категория стали | Массовая доля элементов, %, не более | ||||
Фосфор | Сера | Медь | Никель | Хром | |
Качественная | 0,035 | 0,035 | 0,30 | 0,30 | 0,30 |
Высококачественная | 0,025 | 0,025 | 0,30 | 0,30 | 0,30 |
Особовысококачественная | 0,025 | 0,015 | 0,25 | 0,30 | 0,30 |
Для высококачественной стали, выплавленной в основных мартеновских печах и в печах с кислой футеровкой, допускается массовая доля фосфора до 0,030 %.
В соответствии с заказом в стали, изготовленной скрап-процессом и скрап-рудным процессом, допускается остаточная массовая доля никеля и хрома не более 0,40 % каждого.
Качественная сталь всех марок может быть изготовлена с массовой долей серы и фосфора в соответствии с требованиями табл. 2 для высококачественной стали. В этом случае к наименованию марки стали добавляется буква А.
Горячекатаный и кованый прокат изготовляют термически обработанным (отожженным, высокоотпущенным, нормализованным или нормализованным с высоким отпуском) и без термической обработки; калиброванный и со специальной отделкой поверхности прокат изготовляют нагартованным или термически обработанным (отожженным, отпущенным, нормализованным, закаленным и отпущенным).
Твердость по Бринеллю (НВ) отожженного или высокоотпущенного проката диаметром или толщиной свыше
Таблица 3. Твердость по Бринеллю (НВ) отожженного или высокоотпущенного проката диаметром или толщиной свыше
Твердость нагартованного проката диаметром или толщиной свыше
Твердость отожженного и нагартованного калиброванного и со специальной отделкой поверхности проката диаметром до
Механические свойства проката при нормальной температуре, определяемые на продольных термически обработанных образцах или образцах, изготовленных из термически обработанных заготовок, должны соответствовать нормам, указанным в табл. 6. Контроль механических свойств калиброванного и со специальной отделкой поверхности проката проводится по требованию потребителя с указанием в условном обозначении буквы М.
Прокат из хромоникельмолибденовой и хромоникельмолибденованадиевой стали дополнительно испытывают на ударную вязкость при нормальной температуре на образцах типа 11.
6. Контроль качества товара. Стандарты на правила приемки, испытания, хранения и эксплуатации товара
Методы контроля качества
Качество поверхности проверяют без применения увеличительных приборов. В случае необходимости проводят светление или травление поверхности, а для проката со специальной отделкой поверхности диаметром до
- для испытания на растяжение (предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение, относительное сужение), осадку, определения глубины обезуглероженного слоя, величины зерна и прокаливаемости – по одному образцу;
- для испытания на ударный изгиб – по одному образцу каждого типа;
- для контроля макроструктуры – один темплет.
Отбор проб для всех видов испытаний производят на расстоянии не менее 1,5 витка от конца раската.
На каждые последующие 200 см2 контролируемой поверхности готовых деталей, площадь которых превышает 1000 см2, допускается дополнительно не более одной волосовины, протяженностью не более указанной для площади 1000 см2 с соответствующим увеличением суммарной протяженности волосовин.
На деталях с площадью поверхности свыше 200 см2 допускается на участках поверхности площадью 10 см2 не более пяти волосовин для качественной и высококачественной стали и не более трех волосовин для особо-высококачественной стали.
· с контролем макроструктуры травлением и по излому одновременно;
· с контролем на шиферность в изломе;
· с контролем полосчатости и ферритно-перлитной структуры и видманштедтовой структуры;
· в улучшенном состоянии (закалка + отпуск).
· с нормированием массовой доли азота в стали, выплавленной в электропечах;
· с определением массовой доли остаточных вольфрама, ванадия, титана, молибдена на каждой плавке.
Правила приемки
Прутки, полосы и мотки принимают партиями, состоящими из стали одной плавки, одного размера и одного режима термической обработки. Каждую партию сопровождают документом о качестве.
Для проверки качества от партии прутков, полос и мотков отбирают:
а) для химического анализа — пробы по ГОСТ 7565-75 «Стальные прутки и полосы. Методы испытаний». Контроль остаточных меди, никеля, хрома, азота, вольфрама, ванадия, молибдена и титана проводят периодически не реже раза в квартал;
б) для контроля качества поверхности и размеров — все прутки, полосы, мотки;
в) для контроля макроструктуры по излому или травлением, для испытания на растяжение и ударный изгиб — два прутка, мотка или две полосы;
г) для испытания на осадку и определения глубины обезуглероженного слоя — три прутка, полосы или мотка;
д) для проверки твердости — 2 % прутков, мотков или полос размером более
е) для определения прокаливаемости и величины зерна — по одному прутку, мотку или одной полосе от плавки-ковша для стали всех марок, кроме содержащих бор, и по два прутка, мотка или две полосы от плавки-ковша стали марок, содержащих бор:
ж) для определения неметаллических включений.
При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей по нему проводят повторные испытания по ГОСТ 7565-75 «Стальные прутки и полосы. Методы испытаний». Результаты повторных испытаний являются окончательными.
Методы испытаний
Химический анализ стали проводят по ГОСТ 28473, ГОСТ 12344, ТОСТ 12345, ГОСТ 12346, ГОСТ 12347, ГОСТ 12348, ГОСТ 12349, ГОСТ 12350, ГОСТ 12351, ГОСТ 12352, ГОСТ 12354, ГОСТ 12355, ГОСТ 12356, ГОСТ 12357, ГОСТ 12359, ГОСТ 12360, ГОСТ 18895 или другими методами, по точности не уступающими стандартным. При возникновении разногласий химический анализ проводят стандартными методами.
Геометрические размеры и форму проката определяют при помощи измерительных инструментов по ГОСТ 26877, ГОСТ 162, ГОСТ 166, ГОСТ 2216, ГОСТ 427, ГОСТ 3749, ГОСТ 5378, ГОСТ 6507, ГОСТ 7502, а также инструментов или шаблонов, аттестованных по ГОСТ 8.001 или ГОСТ 8.326.
Качество, поверхности проверяют без применения увеличительных приборов. В случае необходимости проводят светление или травление поверхности, а для проката со специальной отделкой поверхности диаметром до
От каждого отобранного для контроля прутка, полосы или мотка отбирают:
· для испытания на растяжение (предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение, относительное сужение), осадку, определения глубины обезуглероженного слоя, величины зерна и прокаливаемости — по одному образцу;
· для испытания на ударный изгиб — по одному образцу каждого типа;
· для контроля макроструктуры — один темплет.
Отбор проб от мотков для всех видов испытаний производят на расстоянии не менее 1,5 витка от конца раската.
Контроль макроструктуры проката методом травления или по излому проводят по ГОСТ 10243, а ультразвуком — по методике предприятия-поставщика.
Отбор проб для механических испытаний проводят по ГОСТ 7564.
Испытание на осадку в горячем состоянии проводят по ГОСТ 8817. Образцы нагревают до температуры 1150—1250 °С и осаживают на 65 % (до 1/3) относительно первоначальной высоты.
Испытание на растяжение (предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение, относительное сужение) проводят по ГОСТ 1497 на круглых образцах пятикратной длины диаметром 5 или
Испытание на ударную вязкость при нормальной температуре проводят на образцах типа 1 и типа 11 по ГОСТ 9454, при температуре минус 60 °С — на образцах типа 1 по ГОСТ 9454. Допускается проводить испытание на ударную вязкость на образцах типа 3 при толщине проката менее
Допускается применять неразрушающие методы контроля по согласованной методике.
Глубину обезуглероженного слоя определяют методом М по ГОСТ 1763. По согласованию изготовителя с потребителем допускается определять степень обезуглероженности калиброванного проката методом Т по ГОСТ 1763.
Определение величины зерна проводят по ГОСТ 5639. Испытание на величину зерна стали цементируемых марок проводят методом цементации, улучшаемых — методом окисления, стали марки 38Х2МЮА — методом травления.
Прокаливаемость определяют методом торцовой закалки по ГОСТ 5657.
Определение твердости по Бринеллю проводят по ГОСТ 9012. Количество отпечатков — не менее трех.
Для проката, прошедшего испытания на макроструктуру, прокаливаемость, механические свойства на крупных профилях, разрешается результаты испытаний распространять на партии проката меньших профилей.
При обнаружении флокенов хотя бы в одном прутке, полосе или мотке весь металл данной партии не принимается.
При использовании предприятием-изготовителем статистических методов контроля твердости и механических свойств в соответствии с нормативно-технической документацией, утвержденной в установленном порядке, контроль твердости и механических свойств, предусмотренных настоящим стандартом, изготовителем допускается не проводить. Изготовитель гарантирует при этом соответствие выпускаемого проката требованиям стандарта. В арбитражных случаях и при периодических проверках качества проката применяются методы контроля, предусмотренные стандартом.
Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение
Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение проката — по ГОСТ 7566-76 «Прокат стальной. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение».
Транспортирование проката производится всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта.
Масса грузового места не должна превышать при механизированной погрузке в открытые транспортдые средства — 10 т, в крытые —
Средства пакетирования — по ГОСТ 7566-76 «Прокат стальной. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение».
По железной дорогеперевозка осуществляется в зависимости от массы и габаритных размеров в крытых или открытых вагонах.
При поставке в один адрес двух и более грузовых мест, размеры которых позволяют оформить транспортный пакет с габаритными размерами, грузовые места должны быть оформлены в транспортные пакеты по нормативно-техническому документу.
Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение калиброванного проката осуществляется по ГОСТ 1051, проката со специальной отделкой поверхности осуществляется по ГОСТ 14955.
По согласованию изготовителя с потребителем устанавливается минимальная масса проката одной партии (плавки).
По требованию потребителя, указанному в заказе, пачки, концы или торцы горячекатаных и кованых прутков, а по согласованию изготовителя с потребителем и калиброванных прутков из стали всех марок в зависимости от группы должны маркироваться краской различных цветов.
Заключение
Изучив технологию производства, можно сказать, что на сегодняшний день она совершенна, но ввиду морального старения оборудования, отсутствия средств на предприятиях, продолжается производство проката на старом оборудовании. Тем самым, себестоимость проката остается сравнительно дорогой.
Для того, чтобы преодолеть этот порог необходимо использовать более производительное и более энергосберегающее оборудование.
Важнейшей народнохозяйственной задачей является борьба за экономию металла, которая может быть достигнута как благодаря применению экономичных (облегченных) профилей, так и за счет производства проката с минусовыми допусками и повышенной точностью. Все это дает не только экономию металла, но и позволяет также уменьшить массу машин, механизмов, металлических конструкций и снизить себестоимость проката.
В нашей стране и других развитых странах имеется весьма широкий сортамент проката общего и специального назначения и тем не менее в последнее время наметилась тенденция к еще большему его расширению.
В нашей стране постоянно проводятся работы по обновлению и расширению сортамента, что обусловлено непрерывным повышением технического уровня прокатного производства благодаря вводу в эксплуатацию новых и модернизации действующих станов, достижениям в области автоматизации и механизации станов, внедрению прогрессивных технологических процессов, повышению качества валков и улучшению настройки станов, а также общему повышению культуры производства.
Список использованной литературы
1. Государственные стандарты: указатель в 4 т. – М.: изд-во стандартов, 1999.
2. Кенько В.М. Материаловедение, М.: машиностроение, 1989
3. Козлов Ю.С. Материаловедение, уч. пос., 1989
4. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990
5. Металловедение. Учебник для техникумов/ Под ред. Самохоцкого А.И. М.: Металлургия, 1990
6. Мозберг Р.К. Материаловедение. Уч.пос., 1991
7. Мочальник И.А. Методические рекомендации по написанию курсовой работы. – Мн.: БГЭУ, 1998.
8. Никифоров В.М. Технология металлов и конструкционные материалы. – М.: Высш. шк., 1980.
9. Общегосударственный классификатор РБ. Промышленная и сельскохозяйственная продукция. Часть 1. – Мн.: Госстандарт , 1999.
10. Садовский В.Д., Мазанек Г.В. Сталь. – М., 1990.
11. Товарная номенклатура внешнеэкономической деятельности. – Мн.: Госстандарт , 1993.