Лекція №1 Основні світові тенденції розвитку металургійних технологій і матеріалів

Развитие промышленности ХХI века требует разработки и использования новых материалов, обладающих такими свойствами, которые позволяют создавать наукоемкие товары и технологии. Такие материалы должны работать в самых разнообразных условиях, зачатую весьма сложных: сверхвысокие и сверхнизкие температуры, огромные нагрузки, знакопеременные напряжения, агрессивные среды, различного рода излучения и многие другие. Создание и внедрение таких материалов связано с инновационными технологиями. Приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники при этом являются:

- экономия энергии и материальных ресурсов;

- здоровье человека (повышение качества медицины);

- охрана окружающей среды и рациональное природопользование;

- повышение качества продуктов питания;

- информационно-телекоммуникационные системы;

- индустрия наносистем и материалов.

Применительно к металлургической продукции актуальными являются экономия энергии, материальных ресурсов, охрана окружающей среды, наносистемы и материалы. В условиях кризиса в металлургии, когда спрос на прокат из рядовых марок стали, резко сокращается – выживут такие предприятия, которые используют современные энергосберегающие технологии и современное технологичное оборудование. Кроме того, экономические потрясения не затронут те предприятия, продукция которых уникальна по свойствам и сложности производства, т.е. является наукоемкой.

Характерный пример – вытеснение мартеновского производства стали кислородно-конвертерным процессом и плавкой в электропечах, что связано с преимуществом в производительности, капитальных затратах, гибкости, возможности автоматизации, легкости обслуживания, и энергоемкости.

В окружающем нас мире используются самые различные материалы, которые можно проклассифицировать следующим образом:

1) металлы и сплавы;

2) полимеры и материалы на их основе;

3) резиновые материалы «герметики и компаунды»;

4) неорганические материалы;

5) древесные материалы;

6) клеящие, лакокрасочные и травильные материалы.

Все перечисленные группы материалов требуют самых различных видов обработки. Обработка материала предусматривает придание ему необходимых размеров, формы, определенных свойств и включает в себя широкий класс следующих процессов: резание, шлифование, давление, прессование, термообработка, склеивание, пайка, сварка, оксидирование, сплавление, травление, электролиз, обработка взрывом, водоструйная и пескоструйная обработка, обработка токами высокой частоты, растворение, окрашивание и др. При этом для каждого вида обработки применяется свой, зачастую весьма специфический, инструмент.

Металлы и сплавы являются основными металлургическими материалами, которые производятся методами традиционной и порошковой металлургии, а также некоторыми другими способами. Наиболее массовое применение из них имеют: стали и чугуны, легкие сплавы (на основе алюминия, магния, титана), сплавы на основе меди, легкоплавкие сплавы (олово, свинец и другие), тугоплавкие металлы и сплавы (молибден, тантал, вольфрам и другие). И для каждой группы сплавов тоже необходим соответствующий инструмент для механической обработки.

Основными задачами металлургической промышленности в целом являются:

- снижение расходного коэффициента при выпуске 1 тонны металла;

- снижение энергоемкости металлургического производства;

- повышение механических свойств металла;

- производство сплавов с новыми уникальными свойствами;

- снижение себестоимости выпускаемой продукции;

- снижение отходов на всех переделах, включая механическую обработку;

- повышение производительности труда.

Эти задачи могут быть решены с помощью новейших металлургических материалов и технологий, а также прогрессивных способов обработки металлов и сплавов.

К таким технологиям следует отнести:

- прямое восстановление железа;

- производство железорудных окатышей;

- непрерывную разливку стали;

- порошковую металлургию;

- расширение применения прецизионных сплавов;

- неравновесную кристаллизацию.

Дата добавления: 2014-01-04