鍛造用模鑄鋼錠專題介紹(煉鋼模鑄工藝)

博主:adminadmin 2022-11-14 23:00:05 條評論
摘要:今天給各位分享鍛造用模鑄鋼錠專題介紹的知識,其中也會對煉鋼模鑄工藝進行解釋,如果能碰巧解決你現在面臨的問題,別忘了關注本站,現在開始吧!鋼鐵的鍛造工序鋼鐵是...
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今天給各位分享鍛造用模鑄鋼錠專題介紹的知識,其中也會對煉鋼模鑄工藝進行解釋,如果能碰巧解決你現在面臨的問題,別忘了關注本站,現在開始吧!

鍛造用模鑄鋼錠專題介紹(煉鋼模鑄工藝)

鋼鐵的鍛造工序

鋼鐵是鐵與C(碳)、Si(硅)、Mn(錳)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所組成的合金。其中除Fe(鐵)外,C的含量對鋼鐵的機械性能起著主要作用,故統稱為鐵碳合金。它是工程技術中最重要、用量最大的金屬材料。 按含碳量不同,鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類,鋼是含碳量為0.03%~2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼,冶煉方便、加工容易、價格低廉,而且在多數情況下能滿足使用要求,所以應用十分普遍。按含碳量不同,碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高,碳鋼的硬度增加、韌性下降。合金鋼又叫特種鋼,在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素,使鋼的組織結構和性能發生變化,從而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性,等等。經常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。我國合金鋼的資源相當豐富,除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲量都很高。21世紀初,合金鋼在鋼的總產量中的比例將有大幅度增長。 含碳量2%~4.3%的鐵碳合金稱生鐵。生鐵硬而脆,但耐壓耐磨。根據生鐵中碳存在的形態不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C形態分布,斷口呈銀白色,質硬而脆,不能進行機械加工,是煉鋼的原料,故又稱煉鋼生鐵。碳以片狀石墨形態分布的稱灰口鐵,斷口呈銀灰色,易切削,易鑄,耐磨。若碳以球狀石墨分布則稱球墨鑄鐵,其機械性能、加工性能接近于鋼。在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵,如加入Cr,耐磨性可大幅度提高,在特種條件下有十分重要的應用。

我想知道鋼鐵是怎樣煉成的?

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鋼鐵生產工藝(附流程圖)

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鋼鐵生產工藝(附流程圖)

1、 碳素鋼的定義及鋼中五元素

含碳2%以下的鐵碳合金稱為鋼。

碳素鋼中的五元素是指化學-成份中的主要組成物,即 C、Si、Mn、S、P(碳、硅、錳、硫、磷)。其次是在煉鋼過程中不可避免地 會混入氣體,含O、H、N(氧、氫、氮)。此外,用鋁—硅脫氧鎮靜工藝中,必然在鋼水中含有 Al,當Als(酸溶鋁)≥0。020%時,還有細化晶粒的作用。

2、 鋼鐵是怎樣煉成的?

煉鋼的主要任務是按所煉鋼種的質量要求,調整鋼中碳和合金元素含量到規定范圍之內,并使P、S、H、O、N等雜質的含量降至允 許限量之下。煉鋼過程實質上是一個氧化過程,爐料中過剩的碳被氧化,燃燒成CO氣體逸出,其它Si、P、Mn 等氧化后進入爐渣中。S部份進入 煉渣中,部份則生成SO2排出。當鋼水成份和溫度達到工藝要求后,即可出鋼。為了除去鋼中過剩的氧及調整化學成份,可以添加脫氧劑和鐵合金或合金元素。

3、 轉爐煉鋼簡介

從魚雷車運來的鐵水經過脫硫、擋渣等處理后即可倒入轉爐中作為主要爐料,另加10% 以下的廢鋼。然后,向轉爐內吹氧燃燒,鐵水中的過量碳被氧化并放出大量熱量,當探頭測得達到預定的低碳含量時,即停止吹氧 并出鋼。 一般在鋼包中需進行脫氧及調整成份操作;然后在鋼液表面拋上碳化稻殼防止鋼水被氧化,即可送往連鑄或模鑄工區。對要求高的鋼種可增加底吹氬、RH真空處理、噴粉處理(噴SI—CA粉及變性石灰)可以有效降低鋼中的氣體與夾雜,并有進一步降碳及降硫的作用。在這些爐外精煉措施后還可以最終微調成份,滿足優質鋼材的需求。

4、 初軋

模鑄鋼錠采取熱裝、熱送新工藝,進入均熱爐加熱,然后通過初軋機及鋼坯連軋機軋成板坯、管坯、小方坯等初軋產品,經過切頭、 切尾、表面清理,(火焰清理、打磨)高品質產品則還需對初軋坯進行扒皮和探傷,檢驗合格后入庫。目前初軋廠的產品有初軋板坯、軋制方坯、氧氣瓶用鋼坯、齒輪用圓管坯、鐵路車輛用車軸坯及塑模用鋼等。初軋板坯主要供應熱軋廠作為原料;軋制方坯除部份外供,主要送往高速線材軋機作原料。由于連鑄板坯的先進性,初軋板坯的需求量大為削減,因此轉向上述其它產品了。

5、 熱連軋

用連鑄板坯或初軋板坯作原料,經步進式加熱爐加熱,高壓水除鱗后進入粗軋機,粗軋料經切頭、尾、再進入精軋機,實施計算機 控制軋制,終軋后即經過層流冷卻(計算機控制冷卻速率)和卷取機卷取、成為直發卷。直發卷的頭、尾往往呈舌狀及魚尾狀,厚度、寬度精度較差,邊部常存在浪形、折邊、塔形等缺陷。其卷重較重、鋼卷內徑為760mm。(一般制管行業喜歡使用。)將直發卷經切頭、 切尾、切邊及多道次的矯直、平整等精整線處理后,再切板或重卷,即成為:熱軋鋼板、平整熱軋鋼卷、縱切帶等產品。熱軋精整卷若經酸洗去除氧化皮并涂油后即成熱軋酸洗板卷。該產品有局部替代冷軋板的趨向,價格適中,深受廣大用戶喜愛。寶鋼新投資的一條熱軋酸洗線正在緊張建設中。

6、 冷連軋

用熱軋鋼卷為原料,經酸洗去除氧化皮后進行冷連軋,其成品為軋硬卷,由于連續冷變形引起的冷作硬化使軋硬卷的強度、硬度上升、韌塑指標下降,因此沖壓性能將惡化,只能用于簡單變形的零件。軋硬卷可作為熱鍍鋅廠的原料,因為熱鍍鋅機組均設置有退火線。軋硬卷重一般在6~13.5噸,鋼卷內徑為610mm。

一般冷連軋板、卷均應經過連續退火(CAPL機組)或罩式爐退火消除冷作硬化及軋制應力,達到相應標準規定的力學性能指標。

冷軋鋼板的表面質量、外觀、尺寸精度均優于熱軋板,且其產品厚度右軋薄至0.18mm左右,因此深受廣大用戶青睞。以冷軋鋼卷為基板進行產品的深加工,成為高附加值產品。如電鍍鋅、熱鍍鋅、耐指紋電鍍鋅、彩涂鋼板卷及減振復合鋼板、PVC 復膜鋼板等,使這些產品具有美觀、高抗腐蝕等優良品質,得到了廣泛應用。冷軋鋼卷經退火后必須進行精整,包括切頭、尾、切邊、矯平、平整、重卷、或縱剪切板等。冷軋產品廣泛應用于汽車制造、家電產品、儀表開關、建筑、辦公家具等行業。鋼板捆包后的每包重量為3~5噸。平整分卷重一般為3~10噸/卷。鋼卷內徑610mm。

鋼鐵生產流程(文字配圖)

鋼鐵: 是以Fe和C為主要組成元素,同時還含有Si、Mn、P、S等雜質元素的合金。包含生鐵與鋼。

生鐵: 碳質量分數較高(wc2.11%),雜質元素的含量也較高的鐵碳合金,生鐵硬度高、性脆,很少直接使用。

鋼: 碳的質量分數較低(wc 2.11%),雜質元素的含量也較低的鐵碳合金,鋼一般具有較好的強韌性,是常用的金屬材料。

鋼材: 鋼錠或鋼坯經壓力加工成各種形狀規格的鋼材。

鋼材生產流程圖

一、煉鐵

煉鐵實質:是將鐵從礦石中還原的過程

煉鐵方法:高爐煉鐵

煉鐵原料:鐵礦石、焦炭、溶劑等

原料

鐵礦石:是主要的煉鐵原料,有磁鐵礦“Fe3O4”、赤鐵礦“Fe2O3”、褐鐵礦“2Fe2O3.3H2O”、菱鐵礦“FeCO3”。鐵礦石中除鐵的化合物外,還含有硅、錳、磷、硫等的化合物,這些統稱為脈石

焦炭:燃燒熱為煉鐵提供熱源;不完全燃燒產生的CO氣體作為還原劑,將鐵從礦石中還原出來

熔劑:石灰石(CaCO3)、熒石(CaF2)。其作用是與鐵礦石中的脈石結合形成低熔點、密度小、流動性好的熔渣,使之與鐵液分離,以便獲得較純凈的生鐵液 

高爐

主要產品是生鐵,副產品有爐渣和爐氣(冶煉過程和原理見圖) 

生鐵

煉鋼生鐵:硅的質量分數較低(wSi1.25%),斷口呈銀白色,主要用于煉鋼

鑄造生鐵:硅的質量分數較高(wSi1.25%~3.2%),斷口呈灰黑色,用作鑄造的原料

二、煉鋼

煉鋼實質:是通過氧化降低生鐵中的碳與雜質元素的含量,使之達到標準規定的成分和性能;

煉鋼原料:煉鋼的原料有生鐵、廢鋼、熔劑(石灰石等)、脫氧劑(硅鐵、錳鐵、鋁等)、合金料等;

煉鋼過程:主要包括氧化、造渣、脫氧等;

煉鋼方法:目前煉鋼方法主要有氧氣頂吹轉爐煉鋼和電爐煉鋼等;

氧氣頂吹轉爐煉鋼:主要以生鐵液為原料,加適量的廢鋼,其特點是生產率高、節省能源、成本低,適合于大型鋼鐵聯合企業,主要生產各類普通用途的非合金鋼(碳鋼)

氧氣轉爐煉鋼

電爐煉鋼:電爐煉鋼有電弧爐煉鋼、感應爐煉鋼等方法,常用的是電弧爐煉鋼。它以轉爐鋼和廢鋼作原料、以鐵礦石和純氧作氧化劑,以電極與金屬爐料間的電弧熱提供冶煉熱源。電弧爐冶煉溫度高(可達2000℃),能冶煉含有高熔點合金元素的合金鋼;由于采用的爐料較純凈,冶煉過程容易調節,化學成分易控制,能夠冶煉高級優質鋼和合金鋼,但電弧爐煉鋼耗電量大,成本高。

電弧爐煉鋼

鋼的澆注:鋼液凝固成鋼錠或鋼坯的過程。根據鋼脫氧程度不同,可分為鎮靜鋼和沸騰鋼。

鎮靜鋼:指脫氧充分的鋼。鎮靜鋼組織致密,性能較好,加工時需切除鋼錠頭部,使成材率下降

沸騰鋼:指脫氧不充分的鋼。沸騰鋼鋼錠內多氣孔,組織疏松,性能比鎮靜鋼差。但成材率高,軋制 的板材表面質量好

半鎮靜鋼:脫氧程度介于鎮靜鋼與沸騰鋼之間

三、鋼材生產

鋼材種類:有鋼板、型鋼、鋼管、鋼絲等;

生產方法:主要有軋制(分冷軋與熱軋)、拉拔、擠壓、鍛造等方法。

鋼的軋制

鋼板:鋼錠或鋼坯軋制成鋼板。鋼板可鍍鋅、鍍錫、鍍鉛、塑料復合等表面處理

中厚板:5mm;中板厚度為3~5mm,一般采用熱軋

薄板:的厚度小于3mm,坯料為熱軋中厚板,采用冷軋

鋼帶:成卷供應,采用冷軋

型鋼:采用型材軋機軋制而成。有圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼、八角鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼、T字鋼等。普通型鋼主要用于建筑、橋梁、車輛等,優質型鋼主要用于機械零件、工具等

鋼絲:采用直徑為6~9mm的熱軋線材(盤條)拉拔而成。退火的低碳鋼絲可用于捆扎物體、也可編織成各種用品;高碳鋼絲可制成各種彈簧,或用多根鋼絲捻成合股的鋼絲繩和鋼索,用于吊索、電線、電纜、固定物體等。

鋼管:分無縫管與焊管。

無縫管:管采用斜軋穿孔機將實心鋼坯穿孔后,再經冷拔或熱軋而制成。無縫鋼管主要用于石油、化工等行業

有縫管:用鋼板或鋼帶卷壓成形,然后焊接而成。縫鋼管應用廣泛,主要用于自來水管、煤氣管等

什么是鍛壓?鍛壓有什么特點?

鍛壓是鍛造和沖壓的合稱,是利用鍛壓機械的錘頭、砧塊、沖頭或通過模具對坯料施加壓力,使之產生塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法。

鍛壓的特點是:

鍛壓可以改變金屬組織,提高金屬性能。鑄錠經過熱鍛壓后,原來的鑄態疏松、孔隙、微裂等被壓實或焊合;原來的枝狀結晶被打碎,使晶粒變細;同時改變原來的碳化物偏析和不均勻分布,使組織均勻,從而獲得內部密實、均勻、細微、綜合性能好、使用可靠的鍛件。鍛件經熱鍛變形后,金屬是纖維組織;經冷鍛變形后,金屬晶體呈有序性。

鍛壓是使金屬進行塑性流動而制成所需形狀的工件。金屬受外力產生塑性流動后體積不變,而且金屬總是向阻力最小的部分流動。生產中,常根據這些規律控制工件形狀,實現鐓粗拔長、擴孔、彎曲、拉深等變形。

鍛壓出的工件尺寸精確、有利于組織批量生產。模鍛、擠壓、沖壓等應用模具成形的尺寸精確、穩定。可采用高效鍛壓機械和自動鍛壓生產線,組織專業化大批量或大量生產。

鍛造、鑄造的區別?用途,優劣勢?

鍛造是利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法

鑄造——熔煉金屬,制造鑄型,并講熔融金屬澆入鑄型,凝固后獲得具有一定形狀、尺寸和性能金屬零件毛坯的成型方法

比較:金屬經過鍛造加工后能改善其組織結構和力學性能。鑄造組織經過鍛造方法熱加工變形后由于金屬的變形和再結晶,使原來的粗大枝晶和柱狀晶粒變為晶粒較細、大小均勻的等軸再結晶組織,使鋼錠內原有的偏析、疏松、氣孔、夾渣等壓實和焊合,其組織變得更加緊密,提高了金屬的塑性和力學性能。

鑄件的力學性能低于同材質的鍛件力學性能。此外,鍛造加工能保證金屬纖維組織的連續性,使鍛件的纖維組織與鍛件外形保持一致,金屬流線完整,可保證零件具有良好的力學性能與長的使用壽命采用精密模鍛、冷擠壓、溫擠壓等工藝生產的鍛件,都是鑄件所無法比擬的

鍛造和鑄造的應用差別。鍛造與鑄造都屬于金屬加工的范疇,在應用領域上有何差異?如何判定其是鍛件或鑄件呢

逐漸外觀粗糙,打磨后表面比鍛件顆粒大,脆性大,一般用于制作機座,鍛件外觀細膩,主要用于軸類,拉伸桿件,齒輪等

鍛鋼件和鑄鋼件有什么區別

1、加工方法不同

鍛鋼與鑄鋼的區別主要體現在鋼材的加工工藝(鍛造和鑄造)的不同。鍛造是塑性變形過程,而鑄造是液態成型。

2、性能不同

鍛鋼是指采用鍛造方法生產出來的各種鍛材和鍛件。鍛鋼件的塑性、韌性和其它的力學性能比鑄鋼件高,能承受較大的沖擊力作用,所以,一些重要的機器零件都是采用鍛鋼件。

鑄鋼是指采用鑄造方法而生產出來的一種鋼鑄件,是鑄造合金的一種。鑄鋼可以分為三類:鑄造碳鋼、鑄造低合金鋼和鑄造特種鋼。鑄鋼主要用于制造一些形狀復雜、難以進行鍛造或切削加工成形而又要求較高強度和塑性的零件。

3、作用不同

鍛鋼可以應用于制造高速列車制動盤。它通過嚴格控制有害物質成分、優化鍛造與熱處理工藝制備,由機械性能、沖擊韌性和疲勞性能試驗及金相觀察驗證了高純凈鍛鋼材料優良的性能,滿足了高速列車制動盤的要求。

幾乎所有的工業部門都需要用鑄鋼件,在船舶和車輛、建筑機械、工程機械、電站設備、礦山機械及冶金設備、航空及航天設備、油井及化工設備等方面應用尤為廣泛。至于鑄鋼件在各產業部門的應用,由于各國的具體條件不同,情況可能有較大的差異。

參考資料來源:百度百科 鑄鋼件

參考資料來源:百度百科 鍛鋼

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