Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 [ 66 ] 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

филей и др. Стали выплавляют в конвертерах с продувкой кислородом сверху, в мартеновских печах и электропечах.

Для получения более чистой по примесям стали ее рафинируют жидким синтетическим шлаком (Ш) в ковше, применяют также электрошлаковый переплав (ЭШ). В некоторых случаях проводят вакуумно-дуговой переплав (ВД) и вьшлавку в вакуумных индукционных печах (ВИ). Применение рафинирования снижает загрязненность стали по неметаллическим включениям (оксидам, сульфидам, силикатным включениям и т. д.), вредным примесям (S) и газам (Hg, N), уменьшает количество дефектов поверхности (волосовины, пористость), но ухудшает обработку резанием.

Указанные методы выплавки повышают ударную вязкость стали (растет параметр а) и трещиностойкость /Cic что объясняется повышением чистоты стали. Порог хладноломкости в результате рафинирования стали меняется мало. Прочность и пластичность после переплавов практически не изменяются, но снижается анизотропия свойств пластичности и вязкости.

1. Углеродистые конструкционные стали

Углеродистые конструкционные стали делят на стали обыкновенного качества и качественные стали.

В зависимости от условий и степени раскисления различают спокойные (сп), кипящие (кп) и полуспокойные (пс) стали.

Спокойные стали получают полным раскислением металла в печи, а затем в ковше. Содержание оксида железа FeO в этих сталях минимальное. Это обеспечивает «спокойное» с уменьшением объема застывание металла в изложнице. В верхней части слитка образуются усадочная раковина и околоусадочная рыхлость, которые удаляют отрезкой или отрубкой при прокатке.

Кипящие стали полностью нераскислены (без ферросилиция). Поэтому они до зат.верде.вания содержат повышенное количество FeO. При застывании в изложнице FeO реагирует с углеродом металла, при этом образуется СО. Выделение пузырьков СО создает впечатление кипения металла. В слитке кипящей стали сохраняется большое количество газовых пузырей,

объем которых компенсирует уменьшение объема при образовании усадочной раковины, которая поэтому отсутствует. Если пузырьки имеют чистые неокислен-иые creiFKH, то при горячей прокатке они завариваются. Кипящие стали более дешевые, так как отходы при их производстве минимальные. По сравнению со спокойной и полуспокойной сталями они больше склонны к старению и хладноломкости и хуже сваривалотся. Но вместе с тем кипящие стали обладают высокой пластичностью и хорошо принимают вытяжку в холодном состоянии.

Полуспокойиые стали представляют собой стали промежуточного типа. Они получают все более широкое применение.

Углеродистые стали обыкновенного качестеа

Эти стали более дешевые, чем качественные. В процессе выплавки они меньше очищаются от вредных примесей Р, S, О, N. Стали отливают в крупные слитки, вследствие чего в них развита ликвация, они нередко содержат большое количество неметаллических включений.

Из них изготовляют детали менее ответственного назначения; горячекатаный рядовой прокат: балки, прутки, швеллеры, уголки, а также листы, трубы, и поковки, работающие при относительно невысоких напряжениях. Их широко применяют для строительных, сварных, клепаных и болтовых конструкций (балки, фермы конструкций подъемных кранов, корпусы сосудов и аппаратов, каркасы, драги и т. д.), а также для малоответственных деталей машин (оси, валы, шестерки).

В зависимости от гарантируемых свойств сгали обыкновенного качества подразделяют на три группы (ГОСТ 380-71).

Группа А - стали поставляют по механическим свойствам без уточнения их химического состава. Их обозначают буквами Ст и цифрами 1, 2, 3 ... 6 (Ст1, Ст2, СтЗ ... Стб). Чем больше это число, тем выше прочность (tb о 2) и ниже пластичность (б, ip).

Так, сталь Ст1кп имеет = 310 400 МПа; 6 = = 23 20 %. Сталь СтЗсп - = 380 ч- 490 МПа; Оо 2 = 250 210 МПа; б = 25 22 % и Ст5сп - Од = 500 - 640 МПа; 2 = 240 260 МПа и б =

= 20-4- 17 %. Чем больше толщина проката, тем ниже Од, о„ и б. Наибольшее применение получила сталь СтЗ.

Эти стали предназначены для использования главным образом в состоянии поставки в виде листов и различных профилей без последующей обработки давлением, сварки или термической обработки, поскольку их химический состав, определяющий режимы обработки, ие регламентируется и может сильно колебаться.

Группа Б - стали, поставляемые с гарантируемым химическим составом. В обозначении марки стали впереди ставится буква Б (БСт1кп, БСт2кп, БСтЗ, БСт4, БСт5, БСтб). Чем выше число, тем больше в стали углерода. Например, БСтЗсп содержит 0,14-0,22 % С, БСт4кп - 0,18-0,27% С и БСтбсп - 0,38-0,49 % С. Содержание кремния в спокойной стали 0,12-0,3 %, в полуспокойной 0,05-0,17 % и в кипящей 0.07 %.

Группа В - это стали повышенного качества. Их поставляют с гарантированным химическим составом и механическими свойствами. В обозначение марки вводится буква В (ВСт1, ВСт2, ВСтЗ, ВСт5). Состав стали соответствует аналогичной марке БСт1- Стб, а механические свойства - той же марке от Ст1 до Стб.

Стали групп Б и В применяют в тех случаях, когда при производстве изделий используется сварка, горячая деформация или изделие необходимо упрочнять термической обработкой. Для определения режима обработки необходимо знать химический состав стали.

Сварные конструкции изготовляют из спокойных и полуспокойных иизкоуглеродистых сталей групп Б и В (Ст1, Ст2, СтЗ). Для сталей, предназначенных для сварных конструкций, важна малая чувствительностъ их к термическому старению, а для сталей, подвергаемых холодной правке и гибке, - малая склонность к деформационному старению.

Стали повышенного качества (группа В) имеют специализированное назначение (мосто- и судостроение, сельскохозяйственное машиностроение и т. д.) и поступают по особым техническим условиям.

Механические свойства стали обыкновенного качества могут быть значительно повышены закалкой в воде с прокатного нагрева.