Раздел I. ОСНОВЫ МЕТАЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Стр 1 из 6Следующая ⇒

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОСИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ФГБОУ ВО КОСТРОМСКАЯ ГСХА

КАФЕДРА РЕМОНТ МАШИН И ТЕХНОЛОГИЯ МЕТАЛЛОВ

Методические указания

К выполнению курсового проекта

по дисциплине:

«МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ»

для студентов заочной формы обучения

Направление подготовки: 35.03.06 «Агроинженерия»

Караваево

Костромская ГСХА 2014

УДК 531.7

ББК 006.3/.8

О 75

Составили: сотрудники кафедры «Ремонта машин и технологии металлов» к.т.н., доцент Жукова С.В., к.т.н., доцент Березовский Г.С, к.т.н., доцент Курбатов А.Е.

Рецензент: к.т.н., доцент кафедры «Ремонта машин и технологии металлов» Костромской ГСХА Угланов В.И.

Рекомендовано к изданию методической комиссией инженерно-технологического факультета,

протокол № _____ от _________ 2015 года.

Издание содержит методику изучения дисциплины и выполнения контрольной работы по дисциплине «Материаловедение и ТКМ».

Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки – 35.03.06 «Агроинженерия» заочной формы обучения

Содержание

Введение............................................................................................................................................................................................................. 4

ЧАСТЬ 1. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Раздел I. ОСНОВЫ МЕТАЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА........................................................................................................ 4

1. Производство чугуна............................................................................................................................................................................. 4

Методические советы........................................................................................................................................................................... 4

Вопросы для самопроверки................................................................................................................................................................ 5

2. Производство стали............................................................................................................................................................................... 5

3. Производство цветных металлов....................................................................................................................................................... 7

Раздел II. ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ......................................................................................................................................... 8

1. Строение и основные свойства металлов и сплавов.................................................................................................................... 8

2.Железоуглеродистые сплавы............................................................................................................................................................... 9

3. Пластическая деформация и свойства металлов и сплавов.................................................................................................... 10

4. Основы термической и химико-термической обработки стали.............................................................................................. 11

5. Легированные стали и сплавы........................................................................................................................................................ 12

6. Цветные металлы и сплавы............................................................................................................................................................... 13

7. Неметаллические материалы........................................................................................................................................................... 14

ЧАСТЬ 2. ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Раздел I. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА. 9

1.Общая характеристика литейного производства. 9

2.Теоритические основы производства отливок. 9

3.Способы изготовления отливок. 10

4. Изготовление отливок из различных сплавов. 16

5.Качество отливок. 19

Раздел II. Обработка металлов давлением. 19

Раздел III Основы сварочного производства. 19

Раздел IV. Пайка металлов и сплавов. 20

Раздел V. Физико-химические методы обработки. 20

Оформление контрольной работы ………………………………………………………………………

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ. 21

Вопросы для контрольных работ. 21

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 30

ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………………………………………….....

Введение

Курс “Материаловедение и ТКМ” дает студентам необходимые сведения о современных методах получения и обработки металлов и других конструкционных материалов, об их свойствах и строении, областях применения.

Изучение данного курса является предпосылкой к успешному освоению ряда дисциплин, формирующих технический кругозор инженера-механика. Ознакомление с современными способами получения черных и цветных металлов и других конструкционных материалов, знание их основных свойств и методов обработки, придающие им нужные эксплуатационные свойства, необходимы для правильного выбора и использования этих материалов.

Приступая к изучению данной дисциплины, необходимо иметь учебную литературу и настоящие методические указания.

После изучения каждой темы необходимо ответить на вопросы для самопроверки. Когда будут изучены все темы соответствующего раздела, следует в письменном виде ответить на вопросы контрольных работ. Порядок выполнения контрольных работ изложен в конце методических указаний.

По основным разделам курса “Материаловедение и ТКМ” программой предусматриваются лабораторно-практические занятия, которые проводятся в лабораториях института во время лабораторно-экзаменационной сессии. К сдаче экзамена по курсу допускаются студенты, имеющие зачтенные контрольные работы и зачет по практическим занятиям в лаборатории.

ЧАСТЬ 1. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Раздел I. ОСНОВЫ МЕТАЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Производство чугуна

Основные физико-химические процессы получения чугуна в современных доменных печах. Продукция доменного производства. Экологические проблемы доменного производства.

Методические советы

Металлургия – это наука о способах извлечения металлов из природных соединений и отрасль промышленности, производящая металлы и сплавы.

Схема современного металлургического производства и его основная продукция, исходные материалы для доменной плавки. Устройство доменной печи и воздухонагревателей. Основные физико-химические процессы, протекающие в доменной печи. Показатели работы доменной печи.

При сгорании кокса в доменной печи выделяется теплота и образуется газовый поток содержащий и и другие газы, которые поднимаясь вверх, отдают теплоту шихтовым материалам. При этом в шихте происходит ряд превращений. Рассматривая процессы доменной плавки, изучите реакции горения топлива, процессы восстановления окислов железа, кремния, марганца, фосфора и серы, процесс образования чугуна (науглероживание железа) и шлака. Обратите внимание на выпуск чугуна и шлака из доменной печи. Изучите продукты доменной плавки. Рассмотрите области использования этих продуктов в народном хозяйстве, технико-экономические показатели доменного производства и пути его интенсификации. [[i],c. 25, 42.]

Вопросы для самопроверки

1. Назовите виды железных руд и их химический состав.

2. Поясните роль флюсов в доменном процессе. Какие флюсы применяются при производстве чугуна?

3.Что такое коэффициент использования полезного объема ? Какова его величина для современных доменных печей?

Производство стали

Физико-химические процессы получения стали. Производство стали в кислородных конвекторах. Производство стали в мартеновских печах. Производство стали в электропечах. Разливка стали в изложницы. Процесс кристаллизации стали в изложнице. Строение стального слитка спокойной и кипящей стали. Непрерывная разливка стали. Способы повышения качества стали: выплавка стали в вакуумных индукционных печах, вакуумирование стали при разливке, электрошлаковый переплыв, вакуумно-дуговой переплав.

Методические советы

Процесс получения стали основан на окислении примесей в различных плавильных агрегатах: мартеновских печах, кислородных конверторах, дуговых электропечах.

В мартеновских печах выплавляют углеродистые конструкционные, инструментальные и легированные стали. Ознакомьтесь с устройством современных мартеновских печей и принципом их работы. Рассмотрите процесс производства стали в основных мартеновских печах. Особое внимание уделите производству стали скрап- рудным процессом как наиболее экономичному. Изучите характерные периоды плавки этого процесса и их значение. В заключение рассмотрите особенности процесса плавки стали в кислых мартеновских печах и пути интенсификации мартеновского процесса.

Одним из прогрессивных способов производства стали является кислородно- конверторный способ, которым выплавляют около 40% всей стали. В кислородных конверторах выплавляют углеродистые и низколегированные стали. Ознакомьтесь с устройством современных кислородных конверторов и принципом их работы. Рассмотрите шихтовые материалы конверторного производства и технологию плавки, обратив внимание на окислительный период плавки и раскисление стали. Приведите сравнительную оценку работы мартеновских печей и кислородно-конверторного производства.

Высококачественные, инструментальные и высоколегированные стали выплавляют в дуговых и индукционных электрических печах. Изучая производство стали в дуговой электрической печи, ознакомьтесь с ее устройством и принципом работы. Рассматривая процесс плавки в дуговой печи, обратите внимание на то, что в такой печи применяются две технологии плавки: переплавом – на шихте из легированных отходов и окислением примесей на углеродистой шихте. Необходимо освоить особенности того и другого процессов и знать их технико-экономические показатели.

Изучая производство стали в индукционных электрических печах, ознакомьтесь с их устройством и принципом работы. Учтите, что в индукционных печах сталь получают переплавом или оплавлением шихтовых материалов. Уясните особенности этих процессов. Сравните технико-экономические показатели различных способов получения стали.

Выплавленную сталь выпускают в разливочный ковш, из которого ее разливают в изложницы: сверху, сифоном (снизу) и на установках непрерывной разливки стали (УНРС).

Изучая разливку стали, ознакомьтесь с устройством разливочного ковша, изложниц, УНРС. Рассмотрите схемы процессов разливки стали. При этом обратите внимание на качество получаемых слитков и их использование при дальнейшей переработке.

Залитая в изложницу сталь затвердевает в виде кристаллитов древовидной формы, размеры и формы которых зависят от условий кристаллизации. На кристаллическое строение слитка влияет степень раскисления стали. По степени раскисления стали делят на спокойные, кипящие и полуспокойные. Уясните какая сталь относится к спокойной, кипящей и полуспокойной. Рассматривая строение спокойной, кипящей и полуспокойной стали, обратите внимание на кристаллическое строение слитков и неоднородность их химического состава. Кроме того обратите внимание на возможные дефекты слитков и меры их предупреждения.

В последние годы широко используют новые технологические процессы, повышающие качество стали: обработку стали синтетическим шлаком, вакуумирование при разливке, электрошлаковый переплав (ЭШП), вакуумно-дуговой переплав (ВДП) и другие способы. Изучая способы повышения качества стали, уясните их сущность, рассмотрите схемы процессов, возможности каждого способа и области применения. [1,с. 42,63].

Вопросы для самопроверки

1. Поясните сущность процессов получения стали из чугуна.

2. На какие периоды подразделяется процесс выплавки стали в кислородном конверторе?

3. В чем отличие ведения плавки в кислой мартеновской печи от основной?

4. Что такое раскисление стали, как его проводят, что является раскислителем, какие разновидности раскисления применяются?

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 453; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!