Марки стали

Химический состав ст. S690QL

Ст. S690QL богата на вхождение химических элементов. Стандарт качества EN 10025-6 регламентирует набор такого состава:

  • углерода – 0,2%;
  • марганца – 1,7%;
  • кремния – 0,8%;
  • никеля – 2,0%;
  • хрома – 1,5%;
  • меди – 0,5%;
  • молибдена – 0,7%;
  • ванадия – 0,12%;
  • ниобия – 0,06%;
  • азота – 0,015%;
  • бора – 0,005%;
  • титана – 0,05%;
  • циркония – 0,15%
  • фосфора – от 0,02 до 0,025%
  • серы – от 0,01 до 0,015%.

Почти каждый элемент влияет на эксплуатационные свойства металла. Марганец придает металлопрокату прочность и сопротивление износу. Металл S690QL получает упругость за счет кремния, пластичность, твердость, устойчивость к коррозии и окислению за счет хрома, никеля и меди. Молибден наделен повышенным сопротивлением ползучести и увеличивает несущую способность металлопроката при ударных нагрузках и в состоянии повышенных или пониженных температур. Ванадий улучшает вязкие и пластичные свойства стали, нормализует структуру металлопроката, способствует нормальной закалке. Низкий состав фосфора и серы, небольшое вхождение азота исключает красноломкость металла, позитивно влияет на свариваемость металлопроката.

Максимальное значение углеродного эквивалента

Номинальная толщина изделия (мм)  CEV (%) 
≤ 50 0,65
> 50 ≤ 100 0,77
> 100 ≤ 150 0,83

Формула для определения параметра CEV:

CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15

Если продукция поставляется с контролем содержания кремния (Si), например для нанесения покрытия методом горячего цинкования, и может возникнуть необходимость увеличения содержания других элементов таких, как углерод (C) и марганец (Mn) для получения требуемых свойств растяжения, то максимальные значения углеродного эквивалента должны быть увеличены следующим образом: — для Si Характеристики стали S690QL

Сталь S690QL наделена отличными эксплуатационными характеристиками и отличается:

  • пределом текучести 690 Мпа;
  • диапазоном прочности 770-940 Мпа;
  • относительным удлинением – 14 min;
  • твердостью 228-278 МПА;
  • плотностью — 7,85 г/см3;
  • выносливостью и длительностью эксплуатации;
  • хорошей механической обрабатываемостью (гибкой, шлифованием, фрезерованием);
  • газовой, плазменной лазерной резкой;
  • нормальной свариваемостью (под газовой защитой и флюсом, АДС, РДС, КТС);
  • любым способом термообработки с отпуском;
  • отсутствием флокенов в металле и в местах сваривания.

Низкоуглеродистый высокопрочной стальной лист S690QL за своими эксплуатационными свойствами и характеристиками приравнивается к дорогостоящему шведскому листу WELDOX.

Механические свойства материала S690QL

Номинальная толщина (мм)  Минимальный предел текучести, ReH (МПа)  Предел прочности, Rm (МПа)  Минимальное относительное удлинение после разрыва Lo = 5,65 √So, A (%)    Твердость по Бринеллю, HB (МПа)   
> 3 ≤ 50 690 770 — 940 14 228-278
> 50 ≤ 100 650 760 — 930 14 225-276
> 100 ≤ 150 630 710 — 900 14 210-266

Свариваемость

Низкий процент углерода и оптимальное соотношение химических элементов с низкой концентрацией фосфора и серы способствуют хорошей свариваемости стали S690QL. Термообработанный лист сваривается любым способом без образования флокенов и других дефектов в местах сварки.

READ  Valentin zavadnikov: net worth, private jet, and yachts quinta essentia and jetsetter

Применение

Ст. S690QL поставляется в виде горячекатаного листового и полосового металлопроката с толщиной 8-300 мм после термообработки и отпуска. Он применяется для переработки в сортовой или фигурный прокат, а также в деталях и механизмах, которые подвергаются экстремальным нагрузкам, сильному износу за счет твердых минералов и абразивных материалов. Ст. S690QL используется в производстве:

  • кранового и горнорудного оборудования;
  • строительной тяжелой техники, бульдозеров, экскаваторов;
  • буровых установок;
  • мостов;
  • подъемных конструкций, эстакад;
  • электростанций, ветрогенераторов.
  • вальцев, профилегибов;
  • каркасов зданий;
  • опор несущих конструкций;
  • поворотных механизмов;
  • автомобильных шасси;
  • подшипников, поршней;
  • зубчатых колес;
  • станков и запчастей к ним.

Материалы для производства металлов и сплавов

Для производства чугуна, стали и цветных металлов используют:

  • руду;
  • флюсы;
  • топливо;
  • огнеупорные материалы.

Промышленная руда – это природное минеральное образование, содержащее какой-либо металл или несколько металлов в концентрациях, при которых экономически целесообразно их извлечение.

Флюсы – это материалы, загружаемые в плавильную печь для образования шлаков – легкоплавких соединений с пустой породой руды или концентратом и золой топлива.

Топливо – это горючие вещества, основной составной частью которых является углерод; они применяются с целью получения при их сжигании тепловой энергии. В металлургических печах используют: кокс, природный газ, мазут, доменный (колошниковый) газ. Кокс получают из коксующихся сортов каменного угля путём сухой перегонки при Т= 1000С.

Огнеупорные материалы – это материалы и изделия преимущественно на основе минерального сырья, обладающие огнеупорностью не ниже 1580С. Их применяют для изготовления внутреннего облицовочного слоя (футеровки) металлургических печей и ковшей для расплавленного металла.

Производство цветных металлов

Производство меди.

Медь получают главным образом пирометаллургическим способом. Пирометаллургия – это совокупность металлургических процессов, протекающих при высоких температурах. Производство меди из медных руд включает в себя их обогащение, обжиг, плавку на полупродукт – штейн, выплавку из штейна черновой меди (конвертирование) и её очистку от примесей (рафинирование).

Для производства меди применяют медные руды, содержащие 1 – 6% Сu, а также отходы меди и её сплавы.

Черновая медь содержит 98,4 – 99,4% Сu и небольшое количество примесей. Эту медь разливают в изложницы. Черновую медь рафинируют для удаления вредных примесей и газов.

После огневого рафинирования получают медь чистотой 99 – 99,5% (рис. 21.). Из неё отливают чушки для выплавки сплавов меди (бронзы и латуни) или плиты для электролитического рафинирования. Электролитическое рафинирования ведут для получения чистой меди от примесей (более 99,5%Cu).

Рис. 21. Производство рафинированной меди

Производство алюминия.

Основным способом производства алюминия в настоящее время является электролитический. Электролиз – это совокупность процессов электрохимического окисления – восстановления, происходящих на погруженных в электролит электродов при прохождении электрического тока.

Основное сырьё для производства алюминия – алюминиевые руды: бокситы, нефелины, алуниты, каолины.

Производство алюминия включает в себя:

      • получение безводного, свободного от примесей оксида алюминия (Al2O3 глинозёма). Глинозём получают из бокситов путём их обработки щёлочью;
      • получение криолита из плавикового шпата 2H3AlF6;
      • электролиз глинозёма в расплавленном криолите;
READ  Объявлены победители конкурса world superyacht awards 2019

В процессе электролиза алюминий собирается на дне ванны под слоем электролита. Его периодически извлекают, используя специальное устройство. Для нормальной работы ванны на её дне оставляют немного алюминия рис. 22.

Алюминий, полученный электролизом, называют алюминием-сырцом. В нём содержатся металлические и неметаллические примеси, газы. Примеси удаляют рафинированием, для чего продувают хлор через расплав алюминия. Затем жидкий алюминий выдерживают в ковше или в электропечи в течение 30 – 45 мин при температуре 690 – 730оС для всплывания неметаллических включений и выделения газов из металла. После рафинирования чистота первичного алюминия составляет 99,5 – 99,85%. На рис. 23. фотография Уральского алюминиевого завода.

Рис. 22. Производство алюминия

Рис. 23. Уральский алюминиевый завод

Производство магния.

Для производства магния наибольшее распространение получил электролитический способ (рис. 24).

Рис. 24. Схема производства магния

Основным сырьём для получения магния является карналлит, магнезит, доломит, бишофит.

Производство магния включает в себя:

  • получение чистых безводных солей магния (хлористого магния MgCl2);
  • электролиз этих солей в расплавленном состоянии, получение чернового магния в котором содержится 5% примесей;
  • рафинирование чернового магния, т.е. переплавляют его с флюсами при температуре 700…750оС и перемешивают. Неметаллические примеси переходят в шлак. Затем печь охлаждают до температуры 670оС, и магний разливают в изложницы на чушки.

Производство титана.

Титан получают магниетермическим способом. Производство титана включает в себя:

  • обогащение титановых руд;
  • выплавку из них титанового шлака с последующим получением из него четырёххлористого титана;
  • восстановление из последнего металлического титана магнием.

Сырьём для получения титана являются титаномагнетитовые руды, из которых выделяют ильменитовый концентрат (TiO2, FeO, Fe2O3 и пустая порода). Название этот концентрат получил по наличию в нём минерала ильменита FeO… TiO2.

Ильменитовый концентрат плавят в смеси с древесным углём, антрацитом, где оксиды железа и титана восстанавливаются. Полученный титановый шлак подвергают хлорированию в специальных печах. Далее полученный четырёххлористый титан смешивают с чушковым магнием в реакторах (рис. 25) при температуре 950 – 1000оС и происходит его восстановление. Получается пористая масса – губка.

Титановую губку плавят методом ВДП. Вакуум в печи предохраняет титан от окисления и способствует очистке его от примесей. Полученные слитки титана имеют дефекты, поэтому их вторично переплавляют, используя как расходуемые электроды. В результате этого чистота титана составляет 99,6 – 99,7%. После вторичного переплава слитки (рис. 26) используют для обработки давлением. На рис. 27 показано изделие полученное из титана.

Рис. 25. Реакторы для восстановления четырёххлористого титана

Рис. 26. Титановые слитки

Рис. 27 Изделие из титана

Просмотров: 2 271

Плазменная сварка металла, основные положения и отличия

Плазменная сварка металла, в зависимости от величины плазменного тока, бывает:

  • Микроплазменная, величина тока 0,1-25 А;
  • На средних токах, сила тока 50-150 А;
  • Большого тока, величиной тока более 150 А.
READ  Царь скорпионов. Новый проект от Bannenberg & Rowell

Микроплазменная сварка не допускает прожога в металле. Поэтому применяется при соединении тонкого металла до 1,5 мм толщины. Диаметр сварочной дуги около 2 мм. Это позволяет не распространятся теплу по всей поверхности металла, а сосредоточить его в нужной точке. Замечательно подходит в производстве тонкостенных труб, емкостей, приварке сифонов и мембран к объемным деталям, соединении фольги.

Сварка на средних токах умеренно проплавляет поверхность металла и сваривает детали. Принцип горения похожий как в аргонодуговой сварке с вольфрамовым электродом. Ширина шва не широкая. Сварка происходит с помощью присадочной проволоки или без нее.

На больших токах сварка полностью проплавляет металл. При этом деталь разрезается с последующей заваркой. Таким способом свариваются низкоуглеродистые стали и низколегированные. Также соединяются цветные металлы: медь, титан, алюминиевые сплавы и титан.

Также, в зависимости от выбираемого тока, получают различные швы, отличающиеся технологическими качествами. Поэтому силу тока, подающегося на плазмотрон регулируют не только в зависимости от толщины металла и его типа (цвет.мет, стали, чугуны и т.д.), но и с учетом технологических требований, установленными нормами ГОСТ для производства конкретно взятой детали/конструкции. В бытовых условиях выбор силы тока больше производят исходя из толщины металлических деталей или листа, а технологические требования, зачастую определяются так сказать «на глаз», что не всегда может быть лучшим решением. Стоит отметить, имея даже относительно небольшой опыт работы с этим оборудованием, сварщик уже сможет ориентироваться какую силу тока выбирать для той или иной детали/узла/металла.

Плазменная сварка металла имеет свои разновидности горения пламени:

  • Сварка плазменной дугой, которая горит между изделием и неплавящимся электродом;
  • Плазменной струей, горящей между соплом плазмотрона и не плавящимся электродом.

Какой тип лучше или хуже однозначно сказать невозможно, так как каждый из вариантов имеет свои преимущества и недостатки, хотя и считается более передовым решением сваривание плазменной струей. Плазмообразующим газом могут быть: кислород, азот, сжатый воздух

Важно помнить, что температура плазмы, в любом аппарате (даже простой бытовом и не дорогом) достигает 5 000 — 7 000 градусов по Цельсию, чего достаточно, чтобы даже при минимальном контакте нанести себе или окружающим значительный вред. Поэтому в целях безопасности следует придерживаться таких основных и не сложных правил:

  • Работать только в спец одежде (ткань должна быть достаточно прочной и плотной, особенно передняя ее часть);
  • Не запускать установку, если рабочее место еще не подготовлено, а плазмотрон не находится в руках сварщика или не закреплен в установке (может быть актуально на производстве);
  • Контролировать состояние и качество соединяющих шлаг/кабелей;
  • Использовать защитные средства должен не только сварщик, но и помогающий ему человек.

Надеемся статья была полезной для вас.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: