Нержавеющая сталь технология производства
Обновлено: 13.05.2024
Выплавка нержавеющей стали в открытых индукционных печах осуществляется методом сплавления или методом переплава отходов. Наиболее часто индукционная плавка используется в машиностроении. Как известно, при выплавке стали в индукционных печах отсутствует науглероживание электродами, металл меньше насыщается азотом ( благодаря отсутствию дуг и малоподвижному шлаку) и наблюдается меньший угар легирующих элементов. [1]
Массовую выплавку нержавеющей стали производят как правило, в специализированных цехах на закрепленных за этой маркой электропечах. [2]
При выплавке нержавеющих сталей , предназначенных для изготовления электрополированпых труб, в качестве шихты используются только отходы нержавеющей хромоникелевой и хромистой стали, не легированные титаном, азотом, алюминием, бором, ниобием. [3]
При выплавке нержавеющих сталей типа Х18Н10Т ( 1Х18Н9Т) необходимо учитывать назначение металла и в связи с этим обращать внимание на содержание серы в металле по ходу плавки. Существуют в основном два предела содержания серы в готовом металле: не выше 0 020 %, если в процессе изготовления изделий из нержавеющей стали применяют сварку, и не выше 0 030 % во всех остальных случаях. Очень часто содержание серы в первой пробе по расплавлении ванны настолько низкое, что позволяет проводить рафинирование ускоренно, под полукислыми шлаками. Тогда шлак образуется за счет присадки шамотного порошка. Когда же к готовому металлу предъявляются повышенные требования в отношении содержания серы ( не более 0 020 %), плавку ведут под основными известковыми шлаками. В этом случае рафинирование идет несколько дольше. [4]
При организации выплавки нержавеющей стали методом сплавления были опробованы три варианта завалки и расплавления. [5]
Заканчивая рассмотрение выплавки нержавеющих сталей под вакуумом ( ВИП, ВДП, ЭЛП), следует отметить, что эти методы неприменимы для получения сталей, легированных марганцем и азотом. Улучшение качества сталей этого класса возможно при электрошлаковой и плазыенно-дуговой плавке. При последнем способе за счет создания повышенного давления азота возможно легирование стали этим элементом по ходу плавки. [6]
Особо следует отметить выплавку нержавеющих сталей с добавкой азота. [7]
Особый интерес при выплавке нержавеющих сталей методом переплава отходов с применением кислорода представляет быстрое определение содержания углерода в стали. [8]
Кислые дуговые печи для выплавки нержавеющей стали , как правило, имеют небольшую емкость и применяются в литейных цехах машиностроительных заводов для выплавки металла, предназначенного для литья. Более высокая производительность этих печей и меньшие эксплуатационные расходы делают эти печи удобными агрегатами для получения малых порций металла. [9]
Выделение специальных печей для выплавки только нержавеющих сталей было шагом вперед при освоении технологии этих марок. [10]
Значительно более трудной является выплавка нержавеющих сталей переходного класса типа Х15Н9Ю ( СН-2) в электропечах большой емкости. Помимо контроля металла по пробам, важно стабилизировать усвоение алюминия. Разработанная с нашим участием технология предусматривает выплавку стали двумя основными методами: 1) на свежей шихте с окислением углерода железной рудой и кислородом; 2) методом переплава отходов с кислородом. [11]
Применение кислорода собенно эффективно при выплавке нержавеющей стали , и именно здесь началось и у нас и за рубежом применение кислорода в электроплавке. При этом имеется возможность работать на шихте, содержащей до 100 % отходов высокохромистых и хромоникелевых сталей, что при обычном ведении процесса связано с большими техническими трудностями. Применение здесь кислорода позволяет получить сталь с очень низким содержанием углерода и обеспечивает высокую экономичность процесса. [13]
Из отходов наибольшее применение при выплавке нержавеющих сталей имеет легированная группа Б26, представляющая собой отходы нержавеющих хромони-келевой и хромоникелетитанистой стали с содержанием: 8 0 - 13 0 % Ni; 17 0 - 20 0 % Сг; до 2 % Мп; до 3 % Si и до 1 2 % Ti. Отходы образуются в сталеплавильных цехах в виде недоливков, литников и скрапа и в передельных цехах в виде обрези, брака и стружки. Кроме того, отходы нержавеющих сталей поступают от заводов-потребителей в виде обрези, стружки и бракованных деталей, а также отработавших изделий. [14]
Разработка и внедрение описанных выше методов выплавки нержавеющей стали 1Х18Н9Т относятся к периоду тридцатых и сороковых годов. Эта серия методов выплавки составляет как бы первый этап развития отечественного технологического процесса производства нержавеющей стали, который неразрывно был связан с техническим уровнем электрометаллургии того времени. [15]
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Производство нержавеющей стали – основные нюансы и элементы технологии
Постоянно растущая популярность нержавеющей стали не случайна. Среди металлов нержавейка выделяется прочностью и долговечностью, она неуязвима для коррозии, а возможности её применения практически неограниченны.
Несмотря на кажущуюся простоту, сталь-нержавейка относится к числу сложных веществ, а её производство имеет свои нюансы. Поговорим о них подробнее.
Основные компоненты
Традиционная сталь представляет собой сплав железа с углеродом (С) – именно этот элемент делает металл твёрдым и прочным. Нержавеющие варианты имеют более сложный состав.
Помимо железа и углерода, высоколегированный металл нержавейка может включать следующие элементы:
- хром (Cr);
- никель (Ni);
- вольфрам (W).
Перечисленные металлы придают стали не только устойчивость к коррозии, но и максимально увеличивают её прочность и долговечность. Нередко в качестве стабилизаторов прочности материала используются другие вещества (например, марганец).
Классификация по составу и способу изготовления
Современные нержавеющие стали делятся на несколько видов.
По составу металл нержавейка может быть:
- хромистым;
- хромоникеливым и хромомарганценикеливевым;
- стабилизированным.
Следует знать, что вид нержавеющей стали напрямую определяет её применение.
Хромистый металл нержавейка используется для изготовления бытовых предметов, режущего инструмента, арматуры и высокотехнологичных деталей (пружин, турбинных лопаток, клапанов и т.п.).
Хромоникеливые варианты применяются в изготовлении столовой посуды и кухонных приборов, а также в стоматологии (штампованные коронки).
Стабилизированные стали успешно используются в сварочном деле (работа в агрессивной среде); пищевой промышленности; для создания изделий, устойчивых к высоким температурам; для изготовления перил и оград.
По способу изготовления выделяют такие виды нержавейки, как:
- мартеновская;
- томасовская;
- губчатая;
- электротермическая.
Каждая из перечисленных технологий имеет свои особенности. Например, томасовская технология является наиболее простым и экономичным, а потому, популярным, вариантом. В то же время, электротермическое изготовление позволяет производить максимально качественную нержавеющую сталь и точно регулировать её состав.
В качестве заключения стоит сказать, что производство нержавеющей стали является сложным процессом, который требует серьёзного подхода. Профессиональные и опытные рабочие, современное оборудование, применение безопасных и эффективных технологий – вот лишь несколько условий изготовления качественной стали-нержавейки.
Если вам требуется качественный металл нержавейка, ассортимент компании «СтальМаркет» станет правильным решением!
В нашем каталоге вы найдёте большое количество изделий из нержавеющей стали высочайшего качества. Разумные цены помогут вам избежать ненужных затрат.
ООО «СтальМаркет» - это продажа нержавеющей стали выгодно и с гарантией качества!
Технология выплавки нержавеющей стали
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
1 Назначение стали, область применения и требования,
предъявляемые к ней
Для успешного развития современной техники, авиации, атомной энергетики, химической, нефтяной и пищевой промышленности требуется большое количество листа, труб, лопатки паровых турбин, клапаны, болты и т. д., которые по условиям эксплуатации оборудования часто должны комплексно обладать высоким уровнем таких свойств, как коррозионная стойкость в атмосфере воздуха, перегретого пара, в слабокислых и щелочных растворах, прочность, износостойкость, усталостная прочность, жаропрочность.
Коррозионно-стойкая (нержавеющая) сталь отличается стойкостью против электрохимической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой, морской).
Нержавеющая сталь применяется для изготовления валов, дисков, лопаток компрессоров и газовых турбин, рабочих колёс перекачивающих насосов, крепежа, болты и трубы.
Изделия из нержавеющей стали предназначены для работы в агрессивных средах при обычных или высоких температурах, поэтому основным требованием, предъявляемым к нержавеющей стали, является коррозионная стойкость (способность противостоять воздействию агрессивной среды при обычной температуре), а также жаростойкость (сопротивление воздействию газовой среды или пара высоких температур). Жаростойкая сталь, как правило, должна быть и жаропрочной, т.е. противостоять при высокой температуре в течении промежутка времени разрушению и ползучести.
Таблица 1.1 Механические свойства и термическая обработка стали марки 12Х13
Режим технической обработки
Отжиг при 740-780 С
Закалка с 1000-1050 С в масле или на воздухе и отпуск 700-790 С масло, воздух
2 Влияние легирующих элементов на свойства стали
Главное влияние, которое оказывают легирующие элементы на сталь, заключается в значительном повышении её коррозионной стойкости, механических свойств, главным образом предела прочности, предела текучести, твердости и в ряде случаев относительного сужения и ударной вязкости. Особенно благоприятные результаты получаются при легировании стали двумя, тремя, а иногда большим числом легирующих элементов.
В качестве легирующих в нержавеющих сталях применяют хром, никель, марганец, кремний.
Легирующие элементы вводят в сталь в виде сплавов с железом (например, феррохром, ферромарганец, ферросилиций) либо с железом и другим каким-либо элементом (например, ферросиликохром), либо в виде одного элемента (никель, металлический хром, металлический марганец).
Феррохром. Хром —основной легирующий элемент для получения стали с особыми химическими свойствами. Поэтому феррохром при выплавке нержавеющих сталей является одной из главных легирующих добавок. В ряде случаев применяют металлический хром. В качестве легирующей присадки и в качестве раскислителя нередко применяют ферросиликохром.
Ферроникель, как и хром, является основным легирующим элементом при производстве хромоникелевой нержавеющей стали. Никель, как правило, вводят в завалку на нижний предел заданного состава с учетом содержания его в шихте. Гранулированный и прессованный никель, ферроникель и закись никеля вводят только в завалку на плавках с полным окислением и при выплавке переплавом с кислородом. Для корректировки химического состава плавки во время кипения и рафинирования применяют только электролитический, огневой (чушковый) или карбонильный никель.
Читайте также: