Kausēšanas kontroles tehnoloģija
Tradicionāliemaljēts tēraudsizmanto ar alumīniju apstrādāta tērauda un īpaši zema oglekļa tērauda kompozīcijas sistēmas. Tērauds ir salīdzinoši tīrs, un tajā ir maz otrās fāzes daļiņu, kā rezultātā ir slikta ūdeņraža uzglabāšanas jauda un izturība pret mērogu. Saskaņā ar literatūras pētījumiem dažu leģējošu elementu pievienošana emaljētam tēraudam var atbilstoši uzlabot tērauda plāksnes pretkaļķošanās veiktspēju, taču tā joprojām nevar atbilst sarežģītas formēšanas prasībām; turklāt augstā oglekļa satura dēļ tēraudā izstrādājumi pēc apdedzināšanas un emaljēšanas nevar atbilst prasībām. Mūsdienu emaljas izstrādājumiem ir augstas kvalitātes prasības attiecībā uz izturību pret koroziju, izturību pret augstu temperatūru un estētisku izskatu. Šajā rakstā pētītā Ti-SBN (titāna-sēra-bora-slāpekļa) kompozītmateriāla mikrosakausējuma kompozīcijas sistēma apvienojumā ar materiāla struktūras un īpašību kontroli veicina liela skaita smalku divfāzu daļiņu veidošanos (blīvums sasniedz 1020 ~ 1021 daļiņas/kvadrātmetrs) un lielāka Spēcīgā tekstūra ne tikai ievērojami uzlabo ūdeņraža uzglabāšanas jaudu un mēroga sprādzienizturību, bet arī ir labvēlīgāka štancēšanas veidošanai.
Ti-SBN kompozītu mikrosakausējuma kompozīcijas sistēma
Pēc tam, kad ūdeņraža atomi tēraudā ir "ieslodzīti" mikrostruktūras otrajā fāzē, parasti ir grūti izbēgt. Šāda veida otro fāzi bieži sauc par neatgriezenisku ūdeņraža slazdu. Ti elementam un tā izgulsnētajai fāzei ir visspēcīgākā afinitāte ar ūdeņraža atomiem, tāpēc Ti galvenokārt izmanto kā ūdeņraža slazdu veidojošo elementu emaljas tēraudā. No emaljas tērauda plāksnes formējamības viedokļa konstrukcijas otrajai fāzei ir liela ietekme uz formējamību. Turklāt otrās fāzes stabilitāte ir arī galvenais faktors, kas ietekmē emaljētā tērauda mehāniskās īpašības un mēroga izturību emaljēšanas procesā. Tāpēc, izmantojot saprātīgu komponentu projektēšanas un optimizācijas procesu, var kontrolēt mikrostruktūras otrās fāzes daudzumu, morfoloģiju un stabilitāti. Šajā pētījumā tiek piedāvāta īpaši zema oglekļa satura Ti-SBN auksti velmēta sloksnes tērauda ķīmiskā sastāva sistēma emaljai. Pamatojoties uz īpaši zema oglekļa satura konstrukciju, tiek veikta Ti mikrosakausēšana, lai kontrolētu atbilstošo N, B saturu un Mn/S (mangāns/sērs). )Salīdzināt. B segregācijas īpašības pie graudu robežām tiek izmantotas, lai kavētu cieto šķīdumu un oglekļa atomu difūziju un veicinātu liela skaita smalku cementīta daļiņu nogulsnēšanos graudos. B un N apvienojas smalkajā cementītā, veidojot divfāžu daļiņas un kompozītmateriālu nogulsnes fāzes, padarot tērauda plāksni ar labu ūdeņraža uzglabāšanas efektu.
Materiālu organizēšanas un veiktspējas kontroles tehnoloģija
Pamatojoties uz īpaši zema oglekļa satura Ti-SBN kompozītmateriālu mikrosakausējuma kompozīcijas sistēmu, ir izstrādāta atbilstoša materiāla struktūra un veiktspējas kontroles tehnoloģija, lai atrisinātu pretrunu starp emaljētā tērauda formējamību un izturību, kā arī galveno tehnisko problēmu, kas saistīta ar stiprības samazināšanos pēc emaljēšanas. . Procesa faktoriem ir liela ietekme uz tērauda ūdeņraža iespiešanās izturēšanos un ūdeņraža uzglabāšanas īpašībām. Tādi pasākumi kā sildīšanas temperatūras paaugstināšana, spoles temperatūras pazemināšana un ilgstoša atlaidināšana zemā temperatūrā var ievērojami palielināt ūdeņraža iespiešanās laiku tērauda plāksnē; veicot tādus pasākumus kā aukstās velmēšanas spiediena palielināšana Tādi pasākumi kā ātruma samazināšana, ūdeņraža iespiešanās laika palielināšana tērauda plāksnē un ūdeņraža difūzijas koeficienta samazināšana var iegūt spēcīgāku tekstūru, kas ir labvēlīga štancēšanas veidošanai. Analizējot karstās velmēšanas procesa, aukstās velmēšanas procesa, nepārtrauktās atlaidināšanas un velmēšanas procesa parametru ietekmi uz emaljas tērauda noturību un mehāniskajām īpašībām, tika noteikts karstās velmēšanas process un aukstās velmēšanas rūdīšanas process [7]. Pētījumi liecina, ka atbilstoša S, Mn un N satura palielināšana un neliela B daudzuma pievienošana var ievērojami uzlabot emaljas darbību. Salīdzinājumā ar tēraudu, kas nesatur B, nepārtraukti atlaidinātā emaljas tērauda plāksne, kas satur B, iegūst zemāku tecēšanas robežu. Lai gan deformācijas sacietēšanas indekss (n) ir samazinājies, plastmasas deformācijas koeficients (r) un pagarinājums pēc lūzuma ir augsts, un kopējā veiktspēja ir lieliska. Pētījumi par karstās velmēšanas procesu liecina, ka tad, kad sagatavi karsē līdz 1200-1250 grādiem un tur ilgāk par 120 minūtēm, rupjās nogulsnes sagatavē izšķīst otrās fāzes daļiņās. Pēc vairākām velmēšanas gājieniem biezums mainās no 23 mm līdz 4 mm, un slāņa dzesēšana Spoles temperatūra ir 680–750 grādi. Augstas temperatūras satīšanas un dzesēšanas procesā dislokācijas blīvums tēraudā samazinās, kas veicina oglekļa un nitrīda atkārtotu nogulsnēšanos, kā arī veicina tērauda otrās fāzes daļiņu agregāciju un augšanu. Kad aukstās velmēšanas samazināšanas ātrums ir 80%, lielākās divfāzu daļiņas, kas izgulsnējas karstās velmēšanas pamatmateriālā, tiek tālāk sasmalcinātas un kļūst mazākas. Pētījumi par nepārtrauktas atkausēšanas procesu liecina, ka īslaicīga nepārtraukta atkausēšana augstā temperatūrā ir labvēlīgāka stiprākas tekstūras iegūšanai, kas ir labvēlīga štancēšanas veidošanai; savukārt "smalkgraudainā struktūra + ķēdei līdzīgs degradēts perlīts" un smalki izkliedēts perlīts, kas iegūts, ilgstoši izolējot salīdzinoši zemās temperatūrās, Cementīta daļiņas palīdz samazināt ūdeņraža difūzijas ātrumu tēraudā un uzlabo pretkaļķošanās veiktspēju. emaljēts tērauds. Zvana atkausēšanas procesa laikā, palielinoties atlaidināšanas temperatūrai un palielinoties turēšanas laikam, auksti velmētā plāksnē esošās lielās divfāzu daļiņas turpina sadalīties un attīrīties, un augstās temperatūrās daļēji veido jaunus Ti karbonitrīdus. Pēc apdares aukstajā rullī tiek izkliedētas nogulsnes daļiņas ar izmēru no 25 līdz 50 nm, kas ir Ti karbonitrīdi, oglekļa sulfīdi, mangāna sulfīds utt. Lai veiktu mēroga sprādzienizturības testu uz 0,80 mm, tika izmantota dubultās elektrolītiskās šūnas metode. dziļi stiepts auksti velmēts emaljas tēraudsDC03EK,un tika iegūta pretkaļķa sprādziena jutības TH vērtība 18,74 min/mm2. Saskaņā ar vispārējo testēšanas pieredzi, ja TH ir lielāka vai vienāda ar 6,7 min/mm2, emaljētam tēraudam ir stabila mēroga sprādzienizturība. Turklāt, tā kā ķīmiskais sastāvs izmanto kompozītmateriālu mikrosakausējumu, kompozītmateriālu nokrišņu fāzes termiskā stabilitāte ir ļoti spēcīga, un tērauda plāksnes stiprības samazināšanās vērtība pēc saķepināšanas ir 30 MPa robežās.
Precīza vadības tehnoloģija šaura sastāva kausēšanai
Augstais Ti saturs īpaši zema oglekļa satura Ti-SBN kompozītmateriālu mikrosakausējuma komponentu sistēmā liek auksti velmētam emaljas tēraudam viegli uzkrāties liešanas procesā, tādējādi ietekmējot efektīvu un stabilu ražošanu. Tā ir izplatīta problēma metalurģijas nozarē. Tiek izmantots īpašs kausa augšdaļas izdedžu modifikators, un tiek izmantots slāpekļa paaugstināšanas un skābekļa kontroles process, lai izveidotu īpašu saskaņošanas attiecību starp kausa augšējā izdedžu modifikatora daudzumu un skābekļa izpūšamo RH daudzumu (vakuuma cirkulācijas degazācijas rafinēšanas krāsns). Augsta Ti emalja ir izlieta ar tēraudu, lai uzkrātu plūsmu. Problēma ir ievērojami uzlabota. Auksti velmēta emaljas tērauda nepārtrauktas liešanas ražošanas efektivitāte ir ievērojami uzlabota, un var panākt 5 krāšņu nepārtrauktu liešanu. Lai panāktu precīzu un stabilu kausēšanas komponentu ar ārkārtīgi zemu oglekļa saturu kontroli, šajā projektā tiek veikta sistemātiska RH karburizācijas un nepārtrauktās liešanas procesa karburizācijas noteikumu izpēte. Lai tērauda ražošanas posmā iegūtu tīru kausētu tēraudu, ir stingri jākontrolē oglekļa un skābekļa saturs no pārveidotāja, jāsamazina RH procesa spiediens un jāuzlabo izkausētā tērauda kvalitāte. Turklāt, lai efektīvi kontrolētu oglekļa saturu, faktiskajā nepārtrauktās liešanas procesā magnēzija pārklājuma materiāls tiek izmantots kā ugunsizturīgs materiāls, kas paredzēts tējkannas darba slānī, un īpaši zema oglekļa satura aizsargsārņi un sārmains pārklājošais līdzeklis tiek izmantots, lai stingri kontrolētu. izkausētā tērauda karbonizācija nepārtrauktas liešanas procesa laikā. daudzums. Izmantojot iepriekš minētos pasākumus, nepārtrauktās liešanas procesā pievienotā oglekļa daudzums tiek kontrolēts zem 6 × 10-6.
Pretmērogošanas veiktspējas testēšanas tehnoloģija un ierīces
Projekta ietvaros tika izstrādāta integrēta tehnoloģija un ierīce emaljai izmantotā tērauda ūdeņraža caurlaidības elektroķīmiskai mērīšanai, kā arī simulācijas eksperimentālā metode un paraugu ņemšanas metode ar gāzi aizsargātu jonu metināšanas pārklājuma un liela izmēra emaljas degšanas pretsprādzienbīstamībai. - izmēra tērauda plāksnes. Abas noteikšanas tehnoloģijas tika piemērotas faktiskajai produkta izturībai. To izmanto kopā ar mēroga sprādzienbīstamības testu, lai noteiktu kvantitatīvu saistību starp ūdeņraža iespiešanās datiem un tērauda plāksnes mēroga sprādzienizturību, kā arī uzlabotu tērauda plāksnes mēroga sprādzienizturības veiktspējas prognozēšanas precizitāti.
Ūdeņraža caurlaidības pārbaudes tehnoloģija un aprīkojums
Ņemot vērā to, ka trūkst īpašu instrumentu dubulto elektrolītisko elementu elektroķīmisko metāliskā ūdeņraža caurlaidības testēšanai, testēšanas procesā ir nepieciešams īslaicīgi uzbūvēt eksperimentālās ierīces, un parauga virsmas efekts un robežefekts ietekmē testa rezultātus. Šis projekts neatkarīgi izstrādāja integrētu metāla ūdeņraža caurlaidības testeri. Šī eksperimentālā ierīce var realizēt tādas funkcijas kā paraugu pirmapstrāde, elektroķīmiskā metāliskā ūdeņraža caurlaidības mērīšana, datu iegūšana un apstrāde utt., veidojot ierīci metāliskā ūdeņraža caurlaidības mērīšanai, kas var stabili, precīzi, jutīgi un ērti izmērīt ūdeņraža difūzijas ātrumu, difūzijas laiku. , Difūzijas koeficients var atbilst gan nacionālajam standartam "Ūdeņraža caurlaidības metode auksti velmētas tērauda plātnes mērogu sprādzienbīstamības pārbaudei emaljēšanai" (GB/T29515-2013), gan starptautiskajam standartam "Ūdeņraža caurlaidības mērīšana un piesārņojuma noteikšana Ūdeņraža absorbcija un migrācija metālos, izmantojot elektroķīmisko tehnoloģiju” (ISO 17081-2014) testēšanas prasības. Turklāt šo instrumentu var izmantot, lai pētītu ūdeņraža uzvedību tērauda paraugos ar sarežģītiem struktūras stāvokļiem.
Eksperimentāla metode liela izmēra tērauda plākšņu eksplozijas pretestības simulēšanai ar emaljēšanu un dedzināšanu
Lai palielinātu emaljētā tērauda testa laukuma laukumu, vienlaikus pārbaudītu tērauda plākšņu metinātā savienojuma laukuma pretkaļķošanās veiktspēju un uzlabotu tērauda plāksnes pretkaļķošanās veiktspējas prognozēšanas precizitāti, šis pētījums tika izstrādāts. auksti velmēts emaljas tērauds ūdens sildītāja oderējumam. noteikšanas metode. Paņemiet divus pārbaudes paraugus no vienas un tās pašas tērauda plākšņu partijas un izmantojiet ar gāzi aizsargātu jonu metināšanu, lai izveidotu lielu pārbaudes paraugu ar izmēru (90–120) mm × (180–240) mm. Pārklājiet lielā pārbaudes parauga tērauda plāksnes ārējo virsmu ar emalju, pēc saķepināšanas un noteikta laika pārmaiņus testiem augstas un zemas temperatūras kamerās novērojiet, vai uz visa parauga augšējās un apakšējās virsmas nenotiek zvīņošanās; princips ir tāds, ka ūdeņradis, kas iegūts, elektrolizējot ūdeni gaisā, izmantojot plazmas loka metināšanu, augstā temperatūrā izšķīst siltuma ietekmētajā zonā līdz Tas ņem vērā pašas tērauda plāksnes ūdeņraža uzglabāšanas spēju. Šo metodi izmanto kopā ar elektroķīmiskām metodēm, lai precīzi prognozētu materiāla sprādzienu. Pēc liela skaita pārbaužu tika konstatēts, ka standarta 1 mm biezs emaljētā tērauda paraugs atbilst skalas sprādzienizturības prasībām, ja ūdeņraža iespiešanās laiks ir ilgāks par 9,5 minūtēm. Vienlaikus šajā pētījumā tika izstrādāta karstās nepārtrauktās velmēšanas lentes tērauda paraugu ņemšanas metode, kas samazina paraugu ņemšanas darba intensitāti, uzlabo produktu iznākumu un paātrina ražošanas ritmu.
Augstas precizitātes formas kontroles tehnoloģija
Projekta izstrādātā jaunā emaljas tērauda karstās velmēšanas un aukstās velmēšanas procesu augstas precizitātes formas kontroles tehnoloģija izmanto tiešsaistes reāllaika spraugas pielāgošanas uzraudzību, raupjuma un apdares velmēšanas centrēšanas un saskaņošanas vadību, automātisko ruļļu virkņu vadību vidējā ruļļa vidū. velmētava un aukstās velmēšanas atsitiena iekārta, izmantojot nepārtrauktu karsto velmēšanu. Klēpja metināšanas mašīnas plānās sloksnes pārklājuma metināšana, aukstās velmēšanas spoles serde, kas uzlikta ar gumijas uzmavu, un ierīces uzstādīšana aukstās velmēšanas velmētavas spole palīgierīces darba vibrācijas samazināšanai ir panākusi stabilu gatavās emaljas plāksnes formas kontroli. tērauds 1 nm robežās.
Tiešsaistes reāllaika uzraudzības tehnoloģija, lai saskaņotu spraugas karstās tandēma velmētavās
Tiešsaistes reāllaika uzraudzības tehnoloģijas funkcijas karstās tandēma velmētavas pielāgošanas spraugām ir šādas: ① Iepriekš iestatiet velmētavas arkas izmēra un gultņa sēdekļa izmēra vadības precizitātes diapazonu, normālo vērtību diapazonu un parasto mērījumu cikla diapazonu. velmētavas arkas un gultņa sēdekļa piemērotības klīrensa diapazons tiešsaistes uzraudzības sistēmā; ② Ievadiet un saglabājiet sākotnējos datus, tostarp informāciju par gultņa sēdekli un velmētavas arkas informāciju tiešsaistes uzraudzības sistēmā; ③ Pamatojoties uz sākotnējiem datiem, tiešsaistes uzraudzības sistēma automātiski aprēķina un saglabā atbilstošo atstarpi starp velmētavas arku un tiešsaistes gultņa sēdekli, kā arī reāllaikā izvada velmētavu. Atbilstošais attālums starp arku un tiešsaistes gultņa sēdekli ievērojami uzlabojas. uzraudzības savlaicīgums un precizitāte.
Karstās nepārtrauktās velmēšanas neapstrādāta velmēšana un apdares velmēšana centrēšanas un saskaņošanas tehnoloģija un ierīces
Centrēšanas un saskaņošanas tehnoloģijā un ierīcēs rupjai velmēšanai un apdares velmēšanai karstajā nepārtrauktajā velmēšanā galvenokārt ietilpst starprullīšu galdi un sānu virzošās plāksnes. Uz vidējā rullīšu galda ir vairāki transmisijas rullīši, un divas sānu vadotnes ir izvietotas viena no otras, proti, pirmā sānu virzošā plāksne un otrā sānu virzošā plāksne. Pirmā sānu vadotnes plāksne atrodas vidējā velmēšanas galda vidū, bet otrā sānu virzošā plāksne atrodas apdares velmētavā. Iekārtas ieejas priekšā un starp pirmo sānu vadotnes plāksni un apdares velmēšanas bloku. Sānu vadotnes plāksnē ir trompetes formas ieplūde, iespīlēšanas daļa un virzošais ritenis, kas atrodas abu krustpunktā. Vadošajam ritenim ir rotējoša vārpsta. Šai ierīcei nav jāmaina rupjā velmēšanas bloka, apdares velmēšanas vienības un starpposma velmēšanas vienības centra līnija. Tas koriģē novirzi, izmantojot viegli pārvietojamo sānu vadotnes plāksni. Tas ir vienkārši un viegli īstenojams, un visbeidzot sasniedz mērķi saskaņot starpposma sagataves centrējumu ar apdares velmēšanas galda centrēšanu.
Tandēma aukstās velmētavas velmēšanas sistēmas optimizācija
Aukstās velmēšanas velmēšanas velmēšanas sistēmas optimizācija ietver šādus aspektus: ① izstrādāt aukstās velmēšanas atsitiena bloka klēpja metināšanas iekārtas plānās sloksnes metināšanas metodi; ② uzlabot aukstās velmēšanas emulsijas eļļas nosmelšanas ierīci, aukstās velmēšanas cietās spoles serdes metināšanas ierīci un samazināt aukstās velmēšanas ierīci, kas vibrē velmētavas spoli; ③ Optimizējiet iztukšošanas plūsmas kontroles sistēmu, cirkulācijas sistēmu, lai novērstu kristalizāciju skābes reģenerācijas sistēmas padeves līnijā, un pilnībā automātisko tērauda spoļu marķēšanas integrēto sistēmu; ④ Izveidojiet uzklāto līmi uz aukstās velmēšanas spoles patentēto grupu, piemēram, komplektu un skalu, serdes vārpstas, lai novērstu rullīšu atdalīšanu no slīpmašīnas galvas. Izmantojot iepriekš minētos optimizācijas pasākumus, gatavā produkta plāksnes forma beidzot tiek stabili kontrolēta 1 nm robežās.