Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Января 2014 в 19:21, реферат
Модифицирование стали является эффективным средством повышения качества металлоизделий и экономии металла. В основном для этих целей могут быть использованы комплексные сплавы на основе кремния или алюминия, содержащие магний, щелочноземельные (ЩЗМ), редкоземельные металлы (РЗМ) и другие химически активные элементы.
С целью изучения влияния модификатора
КСК - кальций-стронциевого карбоната
на цветные сплавы алюминиевый сплав
АК12оч обрабатывали в печи возрастающими
присадками материала. Опытные плавки
проводились в печи сопротивления
в графито-шамотном тигле марки
ТГ-3. Температура в печи контролировалась
платино-платинородиевой
Добавки вводились в расплав при 750-800°С в отожженной алюминиевой фольге с помощью кварцевого колокольчика. Во избежание угара легирующих элементов и основных компонентов сплава на поверхность расплавленного металла наносился защитный слой 50% NaCl-50% KCl. Для лучшего усвоения вводимых добавок расплав выдерживался при температуре 750-800°С в течение 15 минут и периодически перемешивался. Расплав заливался в приготовленные формы, обеспечивающие необходимые режимы охлаждения и нужные направления теплоотвода. В образцах определялись плотность, усадка. В процессе затвердевания проводился термоанализ образцов для оценки переохлаждения.
Плотность отливок измерялась методом гидростатического взвешивания и определ
Кроме того, КСК значительно дешевле
своих аналогов – Барий-стронциевого
карбоната, и дегазирующих таблеток.
3.2 Модификатор барий стронциевый карбонат
Модификатор БСК-2 содержит барий и стронций - активные элементы, которые способны образовывать более устойчивые соединения с серой и фосфором, чем классические шлакообразующие, применяемые в металлургии, выводя их из металла в шлак, и также обладающими достаточно большим сродством к кислороду.
При охлаждении стали 20ГЛ кристаллизуется аустенит, который при дальнейшем охлаждении распадается на феррит и перлит.
Активные элементы модификатора
должны иметь пониженную растворимость
в аустените и небольшой
Барий-Стронциевый Карбонат с повышенным содержанием бария и стронция (БСК-2) крупной фракции (20-100 мм). Содержание активных элементов приведен в Таблице 1.
Таблица 1.Содержание активных элементов в БСК-2
BaO |
CaO |
SrO |
MgO |
K2O |
Na2O |
Fe2O3 |
MnO |
Al2O3 |
TiO2 |
CO2 |
16.0 |
21.5 |
5.5 |
0.9 |
3.0 |
1.5 |
4.0 |
0.2 |
2.9 |
0.9 |
18.0 |
Модификатор содержит активные элементы: барий и стронций.
Барий и стронций в карбонатной форме могут работать как в металле, так и в шлаке, оказывая при этом модифицирующее, микролигирующее и рафинирующее действие.
Барий не растворим в железе.
Стронций малорастворим в железе,
а та часть стронция, которая растворяется,
оказывает микролигирующее
ЩЗМ также выполняют роль
десульфураторов, дефосфораторов и
в некоторой степени
БСК-2 благоприятно воздействует на сульфиды,
фосфиды и неметаллические
Заключение
Благоприятное воздействие щелочноземельных
металлов на металлургический процесс
и свойства металлов общеизвестно.
Кальций, стронций и барий, благодаря
их химической активности, обладают большим
сродством к кислороду и большинству его
соединений. Их раскислительная способность
уменьшается в последовательности Ca > Sr >
В настоящее время основными соединениями на основе ЩЗМ, используемыми в металлургии являются карбиды кальция, FeSiBa, SiCa, твёрдый раствор алюминия и 7% Sr. Сырьем для получения лигатур Ba и Sr на основе кремния служат сульфидные руды с переводом их в окислы и последующим восстановлением кремнием.
Без карбонатов и окислов Ca невозможно проведение большинства металлургических процессов. Благодаря высокой активности Ca и сродству к кислороду, эти соединения обладают шлакообразующими, восстановительными, модифицирующими и рафинирующими свойствами. Ковшовая обработка известью чугунов и сталей, для удаления серы, широко применялась в СССР после ВОВ, но с появлением более эффективных методов необходимость в этом отпала. Влияние карбонатов Ba и Sr изучены в меньшей степени. Следует ожидать, что карбиды Ba и Sr поведут себя аналогично карбидам Са.
В СССР было проведено большое количество опытов, по десульфурации металла обожженной известью .Зарубежные предприятия, США, Англии, Германии и Японии, используют карбонаты стронция, при выплавке лучших сортов стали. Модификатор барий-стронциевый, при производстве сталей, был впервые опробован в 1996 году на Иркутском заводе тяжелого машиностроения.
Список литературы
1. Дриц М.Е., Зусман Л.Л. Сплавы щелочных и щелочноземельных металлов. – Справочник. – М.: 1986. – 228с.
2. Иванов В.Н. Словарь-справочник по литейному производству. – М.: Машиностроение, 1990. – 384 с.
3. Смоляренко Д.А. Качество углеродистой стали. – М.: Металлургиздат, 1961. – 275с.
4. Модифицирование стали для отливок и слитков / В. А. Голубцов, В. В. Лунев . – Челябинск; Запорожье : Запорож. нац. техн. ун-т, 2009 . – 356с