Задачи и условия нагрева стали

Лекция 1.

Лекции – 36 ч.

Лаб. раб. – 18 ч.

Зачет, экзамен.

Доц. Воителев Валерий Владимирович

Литература:

1. Тайц Н.Ю. Технология нагрева стали. М., «Металлургиздат», 1962 г.

2. Бергиуз А.И., Зоблин Б.Ф., Китаев Б.И. и др. Теплотехнические расчеты металлургических печей. М., «Металлургиздат», 1970г.

3. Кривандин В.А. и др. Металлургическая теплотехника. М., «Металлургия», 1986 г.

4. В.А. Арутюнов «Металлургическая теплотехника» ч. I и II, М., «Металлургия»

Нагрев стали производится либо для уменьшения сопротивления металла пластической деформации (т.е. перед ковкой или прокаткой), либо для изменения кристаллической структуры металла, происходящих под воздействием высоких температур (термообработка).

В каждом из этих случаев условия протекания процесса нагрева оказывают существенное влияние на качество конечного продукта. Следовательно, выбор правильной технологии нагрева и расчет этого процесса представляют важную проблему.

Задачи нагрева стали (металла) предопределяют условия протекания этого процесса, которые характеризуются:

- температурой (t, ⁰С);

t _пов

- равномерностью нагрева;

- продолжительностью нагрева.

t _низ

Рис. 1

		t пов > t ц > t низ
		t1 ≈ t2 ≈ t3

Рис.2

Рис. 3

		t пов = f (τ)
		τ, ч

τ _нач = τ _прод

Температура нагрева определяется обычно как конечная температура поверхности металла, при которой он в соответствии с требованием технологии может быть выдан из печи.

Значение температуры нагрева зависит от химического состава (марки) стали и от задачи нагрева: штамповка или прокатка.

Рис. 4

прокатка

	штамповка (ковка)

При нагреве стали перед обработкой давлением (рис. 4а) температура выдачи стали из печи должна быть достаточно высокой, поскольку это способствует уменьшению сопротивления пластической деформации и приводит к сокращению расхода электроэнергии на обработку, повышению производительности прокатного и кузнечного оборудования, а также увеличению срока его службы.

δ

δ*

Однако, температура нагрева изделий не может быть чрезмерно высокой, т.к. она лимитируется ростом зерна, явлениями перегрева и пережога, а также более интенсивным окислением металла. На рис. 5 показана зависимость образования окалины от температуры и время нагрева.

t =1200⁰С τ = 2,0 ч.

t =1200⁰С τ =3,0 ч.  

Рис. 5

		δ<<δ*

В таблице 1 приведены максимально допустимые температуры нагрева и пережога некоторых марок сталей.

Таблица 1

Сталь (марка)	Температура, ^0С
нагрева	пережога
Углеродистая	1,1% С
0,9%С
0,7%С
0,5%С
0,4%С
0,1%С
Кремнемарганцевая пружинная сталь
Быстрорежущая сталь
Аустенитная хромоникелевая сталь
Трансформаторная сталь			-

Помните, пережог стали не может быть исправлен никакой последующей термической обработкой.

Дата добавления: 2014-01-07