To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Metalurgia prof. zw. dr inż. Józef Gawroński Wykład 8
Zwykle po argonowaniu albo po procesie R-H i D-H jest w stali 3÷5ppm wodoru, 50÷80ppm azotu, 30÷40ppm tlenku węgla (CO).
W Hucie Katowice produkuje się stal ŁH15 typowa łożyskowa o składzie: C - 42 %
Mn - 0,3%
Si - 0,25%
P - 0,02%
S - 0,015%
Cr - 1,5%
Ni - 0,2%
Mo - 0,02%
Po argonowaniu stal ta ma:
H2 - 3÷30ppm; N2 - 20÷130ppm.
RYSUNEK 24
Argonowanie jako proces metalurgiczny zostało wprowadzone w Polsce w 1970 roku i obecnie wszystkie Polskie huty proces ten stosują. Ilość zużywanego argonu na tonę stali waha się od 0,03m3÷2,6m3, ciśnienie podawane do argonu 2÷7 atmosfer, czas przedmuchiwania 3÷16 minut.
Proces VOD (lub LD-Vac) wytwarzania stali kwasoodpornych i odpornych na korozję.
Charakterystyczną cechą stali odpornych na korozję jest duża zawartość dodatków stopowych a w szczególności chromu, niklu, niewiele molibdenu i bardzo niska zawartość węgla najlepiej poniżej 0,05%. Tak niską zawartość węgla w stali bardzo trudno otrzymać i dlatego musimy się posłużyć procesem duplex to znaczy podwójnym procesem: wytapiania stali i jej obróbki pozapiecowej. Proces VOD jest najbardziej skomplikowanym procesem metalurgicznym gdyż walczymy w nim o wysoką temperaturę stali, brak zgaru chemicznego chromu lub maksymalne jego ograniczenie, walczymy o korzystną atmosferę nad kąpielą metalową stali a jest nią tlenek węgla CO.
RYSUNEK 25
Termodynamiczne i praktyczne badania dowiodły że im wyższa temperatura stali, im niższa zawartość węgla w stali i wyższe ciśnienie cząstkowe CO nad kąpielą metalową tym mniejszy zgar chemiczny chromu a co za tym idzie jego oszczędność jako pierwiastka kosztownego.
Chrom w piecu elektrycznym łukowym utlenia się do Cr2O3 i Cr3O4 przechodzi do żużla:
- reakcja zachodzi w obie strony.
Reakcja jest obustronna i przebiegała by w nieskończoność gdyby niestworzone warunki temperatury stali i podciśnienia w komorze próżniowej. RYSUNEK 26
Wpływ temperatury stali na równowagową zawartość chromu (Cr) i węgla (C) przy ciśnieniu tlenku węgla nad stalą PCO=1,02 * 105 Pa (1 atmosfera).
Zgar (ubytek) chromu w piecu elektrycznym łukowym jest ogromny dlatego dodajemy do pieca łukowego żelazochrom jako dodatek stopowy tuż pod koniec wytapiania a przed spustem stali do kadzi. Tę stal z kadzią przenosimy do komory próżniowej gdzie natychmiast rozpoczyna się dmuchanie tlenu, wytwarzając atmosferę CO. W ten sposób widać że wypalanie się chromu w komorze próżniowej przy dmuchaniu tlenem jest najniższe przy wysokiej temperaturze stali i niskiej zawartości węgla poniżej 0,05%.
(…)
… w komorze próżniowej przy dmuchaniu tlenem jest najniższe przy wysokiej temperaturze stali i niskiej zawartości węgla poniżej 0,05%.
Jest to najnowocześniejszy pogląd na termodynamikę otrzymywania stali odpornych na korozję w których jest 18% chromu.
, z tego równania znajdujemy a[Cr]:
gdzie:
K - stała równowagi termodynamicznej pomiędzy tymi składnikami reakcji
a - aktywność pierwiastka lub gazu…
… na korozję.
Przebieg procesu VOD jest następujący:
do pieca elektrycznego łukowego ładujemy złom stali chromowej i chromoniklowej a także złom stali węglowych w postaci rur, prętów, szyn kolejowych i konstrukcji. Po stopieniu stali wsadowej świeżymy tlenem za pomocą lancy tlenowej do zawartości węgla 0,2÷0,3% i krzemu 0,2%. Spuszczamy stal do kadzi o temperaturze 1670÷1700°C. Próbka na skład chemiczny…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)