Технология производства потребительские свойства проката из конструкционной стали высокой обрабатываемости резанием

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

      УО «Белорусский государственный экономический университет»

 

 

                                                                                           Кафедра технологии

                                                                                         важнейших отраслей

      промышленности

                                                                            

                                        ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА

на тему: " Технология производства

потребительские свойства проката из конструкционной стали высокой обрабатываемости резанием"

 

 

Исполнил студент                                                                 

1 курс. ФМК,  гр. ДМР-1                           Карп В.П.                                       

 

Руководитель доцент                             Мочальник И.А.                          

 

 

МИНСК 2013

Содержание

 

Введение

 

Все прокатные изделия  в зависимости от их формы можно  разделить на четыре основные группы: а) сортовую сталь; б) листовую сталь; в) трубы; г) специальные виды проката.

        Прокат из конструкционной стали высокой обрабатываемости резанием относится к высокотехническим работам.

В связи со все возрастающими  требованиями различных отраслей народного хозяйства, предъявляемыми к точности проката, систематически проводится работа по сокращению поля допусков главным образом за счет уменьшения плюсовых допусков.

В нашей стране почти  все изделия, которые можно произвести прокаткой, стандартизованы соответствующими службами.

В стандартах приведены  размеры, площадь поперечного сечения и масса 1 м длины профиля, а также допускаемые отклонения от номинальных размеров. В стандартах на профили (балки, швеллеры, уголки и т. д.), применяемые для изготовления различных конструкций, кроме размеров площади поперечного сечения и массы одного погонного метра, приведены также справочные величины: момент сопротивления, момент инерции, радиус инерции и др.

Во всех стандартах приведены  также допускаемые отклонения по длине и по ширине проката, длина поставляемых полос. Кроме ГОСТов на сортамент, имеются также ГОСТы на технические условия, включающие требования в отношении химического состава

 

 

 

1. Применение проката  из конструкционной стали

в сфере производства и потребления

 

В сфере производства в основном прокат из конструкционной  стали применяется для изготовления заготовок – полос, отделке каркасов ангаров, корпусов и других видов изделий.

Широкомасштабное использование  проката объясняется нуждами  в этих изделиях промышленности и населения. Прокат применяется в автотракторостроении, строительстве, вагоностроении, для изготовления стальных конструкций.  Также очень важное место играет прокат в производстве, например рельсовый прокат, данное изделие на заводах служит основным компонентом для перемещения вагонеток с грузами, что позволяет удешевить стоимость изготавливаемого изделия, а также интенсифицировать производство - увеличить скорость производства изделия, путем увеличения скорости его транспортирования из одного цеха в другой.

Но в основном прокат применяется для изготовления заготовок  – блюмов, слябов. Из них изготавливают  при последующей обработке готовую  продукцию: рельсы, балки, швеллеры, сортовые профили, листы.

В потребительской сфере  прокат применяется только в виде готовых изделий – например железнодорожных рельсов, проволоки, стальных листов.

В потребительской сфере  прокат из конструкционной стали высокой обрабатываемости резанием применяется только в виде готовых изделий – например в листах для отделки при строительстве или как некоторые детали несложных конструкций, имеющих определенное значение.

Для потребителя, равно  как и для производственной сферы, очень важно чтобы продукция  была качественной и имела очень  малую погрешность от стандартных размеров, все эти качественные показатели учитываются при производстве и бракованные изделия снимают с дальнейших обработок, возвращая его назад в производственную цепочку.

2. Классификационные  признаки  проката из конструкционной стали

 

Прокат классифицируют по размерам и форме сечения:

• блюмы – слитки массой до 25 тонн квадратного профиля;
• слябы – заготовки прямоугольной формы;

По сырьевому  материалу:

• стальной.

По профилю:

• сортовой прокат;
• листовой прокат;
• трубы;
• периодический прокат;
• специальный прокат.

Сортовой прокат классифицируют по:

• сложности профиля: простой и фасонный.

Листовой прокат классифицируют по:

• ширине проката: толстолистовой, тонколистовой, фольга.

Разновидностью  специальных видов проката являются гнутые профили, позволяющие упростить технологию производства деталей у потребителей. Гнутые профили получают из листа или ленты толщиной от 0,2 до 20 мм. Они особенно широко применяются в строительстве (в элементах строительных конструкций, оконных переплетах и др.).

Стальные трубы разделяют на бесшовные и сварные.

Доля стальных труб в  общем выпуске проката с каждым годом увеличивается. В последнее время особенно быстро растет производство сварных труб.

Рис. 2.1. Профили сортовой стали:

1 — квадратный; 2 —  круглый; 3 — полосовой; 4 — шестигранный; 5 — угловой; 6 — тавровый; 7 — балочный; 8 — швеллерный; 9 — рельсовый; 10— шпунтрвый; 11 — зетовый; 12 — кольцо автообода; 13 — автообод.

    Прокат из конструкционной стали классифицируются в международном классификаторе следующим образом.

Классификация по ТНВЭД:

Раздел XV. Недрагоценные металлы и изделия из них.

Группа 72. Черные металлы.

Позиция 72.08. Прокат из конструкционной  стали и прочие изделия на ее основе.

Код 72.08. Прокат из конструкционной стали и прочие изделия на ее основе.

 

Классификация по ОКП РБ.

Секция D. Продукция перерабатывающей промышленности.

Подсекция DJ. Основные металлы и готовые металлические изделия.

Раздел 27. Основные металлы.

Группа 27.1. Основные черные металлы: железо, сталь, чугун и ферросплавы.

Класс 27.10. Основные черные металлы: железо, сталь, чугун и ферросплавы.

Категория 27.10.4. Плоский  прокат и конструкционной стали.

Подкатегория 27.10.40. Плоский  прокат из конструкционной стали.

Подвид 27.10.40.330. Прокат из конструкционной стали высокой  обрабатываемостью резанием.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Потребительские свойства  проката из конструкционной стали

 

Потребительски свойства проката заключаются в основных свойствах изделий из него и качества исходного материала.

Прокат должен иметь  малую погрешность, как в исходном виде, так и в изделиях. Данные нормы регулируются стандартами и нормативно-техническими документами.

Основное потребительское  свойство – последующая стадия применения проката, то есть на какого потребителя  ориентируются производители. Прокат применяется в машиностроении, автотракторостроении, вагоностроении и т.д..

Также к потребительским  свойствам можно отнести свойства сталей на основе которого изготавливают  прокат, так как от него зависят  и другие потребительские свойства, то есть коррозионная стойкость, ударная вязкость, степень нагрузки которой приводит к деформации изделия.

Коррозионная  стойкость – способность металла препятствовать появлению коррозии на поверхности в течение определенного времени и определенных условиях хранения и эксплуатации.

Ударная вязкость – способность металла проникновению в него другого более твердого предмета на определенную глубину.

Прочность - способность металла сопротивляться разрушающему воздействию внешних сил.

Выносливость – способность металла сопротивляться действию переменных по величине и направлению многократных нагрузок.

Антифрикционные свойства – способность противостоять истиранию при повышенных нагрузках, в частности и температурных.

Твердость – способность материала противостоять внешнему воздействию на поверхность согласно ее повреждения.

Хладостойкость – способность материала не изменять свою структуру при воздействии на него пониженной температурой.

Трещиностойкость –  способность вещества устойчиво  реагировать на внешнее воздействие  без  повреждения его поверхности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Технология производства  проката из конструкционной стали и ее технико-экономическая оценка

 

На современных металлургических заводах технологический процесс прокатки состоит из прокатки слитка в полупродукт и полупродукта в готовый прокат. В последние двадцать лет начали широко внедрять способ непрерывного литья, осуществляемый с помощью машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Слитки, выходящие из МНЛЗ, разрезают  на мерные длины (6—12 м) и направляют на станы для дальнейшей прокатки или на склад. Преимущество процесса непрерывного литья заключается в сокращении цикла металлургического производства, так как в сталеплавильном производстве исключается разливка металла в изложницы, а в прокатном производстве отпадает необходимость в использовании обжимных и заготовочных станов. Кроме этого повышается качество заготовок за счет высокой степени их однородности, увеличивается выход годного, снижаются капитальные затраты и создаются условия для комплексной автоматизации процесса.

Основными технологическими операциям  прокатного производства являются: подготовка исходного металла, нагрев, прокатка и отделка проката.

Подготовка исходных металлов (слитков  и заготовок) к прокатке заключается  в удалении различных поверхностных дефектов (трещины, плены, закаты, царапины и др.), что увеличивает выход готового проката. Эта операция особенно важна при прокатке качественной углеродистой и легированной стали.

Нагрев слитков и заготовок  перед прокаткой должен обеспечить их высокую пластичность, высокое качество готового проката и получение требуемой структуры металла. Поэтому необходимо строгое соблюдение установленных режимов нагрева металла перед прокаткой, индивидуальных для каждой марки или группы марок стали, правильный выбор температуры начала и конца прокатки, а также режима обжатий.

При прокатке контролируют начальную  и конечную, температуры, заданный режим  обжатия, проверяют настройку валков наблюдением за размерами и формой проката, а также измеряют энергосиловые параметры.

Для контроля за состоянием поверхности  проката регулярно отбирают пробы. Основной контроль поверхности проводят перед зачисткой проката.

После прокатки контроль продолжают во время отделочных операций (резки  на мерные длины, правки, удаления поверхностных дефектов и т.д.). Готовый прокат подвергают конечному техническому контролю.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       

Как уже отмечалось, исходным материалом при прокатке являются слитки или  заготовки большей частью квадратного (блюмы) или прямоугольного (слябы) сечения. Размер этого сечения принимают значительно больше окончательно готового профиля и поэтому, как правило, последний почти никогда не удается получить сразу в один проход между валками. Поэтому прокатку проводят в несколько проходов. В каждом проходе площадь сечения прокатываемого металла уменьшается, при этом форма и размеры ее постепенно  приближаются  к требуемому профилю.