Металлургия. Металлы и сплавы

Рассмотрены теоретические основы и алгоритмы расчета равновесных концентраций основных элементов в металлургической ванне сталеплавильных процессов. Главное внимание уделено методикам определения активностей компонентов металлического и шлакового расплава.

Рассмотрены вопросы формирования структуры и свойств металлургических расплавов. Значительное внимание уделено основным положениям термодинамического анализа металлургических систем. Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту подготовки бакалавров по направлению 150400 «Металлургия».

Рассмотрены проблемы и перспективы развития оборудования и технологии промышленных способов непрерывной разливки стали. Значительное внимание уделено основным достижениям в области технологий получения непрерывного слитка высокого качества, в том числе в условиях металлургических мини-заводов. Курс лекций соответствует государственному образовательному стандарту подготовки бакалавров по направлению 150400 «Металлургия».

Рассмотрены методики расчета оборудования для транспортировки и переработки чугуна и шлака.

Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту подготовки бакалавров по направлению 150400 «Металлургия». Рассмотрены вопросы формирования структуры и свойств железоуглеродистых сплавов с различными аллотропическими модификациями углерода. Значительное внимание уделено современным исследованиям устойчивых фуллереновых модификаций углерода в чугунах.

Рассмотрены практические аспекты проведения конвертерной плавки и приведены указания по расчету количества основных шихтовых материалов конвертерной плавки, в том числе по результатам предыдущей плавки с учетом контролируемых и неконтролируемых параметров. Главное внимание уделено методикам по расчету остаточных содержаний элементов после продувки в конвертере.

Рассмотрены практические аспекты проведения конвертерной плавки и приведены указания по анализу конвертерных плавок при выплавке различных марок стали. Главное внимание уделено изучению различных параметров производственных плавок, осуществляемых в конвертере.

Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы по определению коэффициента эквивалентной теплопроводности теплоизоляционных материалов при стационарном режиме методом неограниченного плоского слоя (методом плиты). Приведены краткие теоретические сведения, описание лабораторного оборудования и методики выполнения работы.

Учебное пособие является руководством к решению теоретических и практических задач по специальности (профилю) «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей». Изложены основные особенности системного подхода при моделировании металлургических процессов и объектов. Достаточно подробно описаны методы физического и математического моделирования. Особое внимание уделено планированию и анализу результатов экспериментальных исследований.

Курс лекций по дисциплине «Металлургическая теплотехника» соответствует федеральному государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению «Металлургия». В курсе лекций представлены и систематизированы материалы, включающие теоретические основы теплотехники, сведения о топливе и его сжигании, об огнеупорных и теплоизоляционных материалах, представлено описание основного оборудования печей и способов теплоутилизации. Достаточно подробно представлены материалы по технологии нагрева металла и составлению теплового баланса работы печей непрерывного и периодического действия.

Методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов при изучении методов оптимизации технических систем и объектов металлургии. Описаны идеи и вычислительные алгоритмы основных методов оптимизации, применяемых при проектировании, построении нелинейных математических моделей и организации автоматического управления тепловыми объектами и процессами.

Методические указания содержат лабораторные работы, задания для самостоятельной работы студентов и методические указания к их выполнению и приведены тестовые задания для самоконтроля по дисциплине «Методы контроля и анализа веществ».

Автор статьи приводит периодизацию развития титановой отрасли СССР и Российской Федерации, анализирует начальную стадию процесса создания титановой отрасли на Урале - переход от опытно-промышленного к промышленному производству изделий - на примере освоения выпуска листов заводом № 519 (г. Верхняя Салда Свердловской области, ныне - ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА») в 1954-1955 годах. В этот период происходит выбор действующих предприятий цветной и авиационной металлургии, подвергавшихся перепрофилированию на преимущественный выпуск изделий из «металла века», сопровождающийся началом масштабной деятельности по разработке технологии, созданию специализированного оборудования, подготовке кадров. За короткий срок удалось добиться удовлетворительных результатов в освоении листовой прокатки титана, дать основополагающие рекомендации по технологии плавильного производства, а также других переделов. Тесная взаимосвязь в рамках цепочки «слиток - изделие» уже на этой стадии обеспечила скорейшее овладение новыми технологическими процессами. Выпуск титанового проката имел большое значение для развития стратегически важных отраслей народного хозяйства, а в условиях «холодной войны» - укрепления обороноспособности страны. Период становления титановой промышленности в СССР (на Урале) совпал с началом второго этапа позднеиндустриальной модернизации, положив начало крупносерийному производству титановых полуфабрикатов для авиакосмической отрасли и судостроения. Организация титановой промышленности - один из примеров мобилизационного варианта модернизации, характерных для Советского Союза.

Изложены теоретические основы материаловедения и технологии обработки металлов: горячая обработка, обработка металлов резанием, сварка. Приведены лабораторные работы по основным разделам курса с заданиями для самостоятельной работы.

В работе обобщены современные научные данные по газотранспортным методам получения хромсодержа- щих покрытий на сталях, показаны области их приме- нения. Дан сравнительный анализ различных транспор- тирующих агентов, в том числе, продемонстрированы возможности йодного транспорта для нанесения покры- тий на сталь.

Проведен анализ накопления тяжелых металлов листового опада древесных растений конского каштана обыкновенного Aesculus hippocastanum, липы сердцевидной Tilia cordata, лиственницы сибирской Larix sibirica, рябины обыкновенной Sorbus aucuparia, берѐзы бородавчатой Betula verrucosa, произрастающих в черте г. Орел. Выявлены виды древесных растений, листовой опад которых обладает наибольшей аккумуляцией тяжелых металлов. Максимальное суммарное содержание ионов тяжелых металлов в листовом опаде наблюдали у рябины обыкновенной и березы бородавчатой

Журнал является профильным периодическим научным изданием. Выделен в самостоятельное периодическое издание из общенаучного журнала «Вестник Томского государственного университета» в 2014 г. «Вестник Томского государственного университета. Химия» – первый профильный журнал по химии в г. Томске и нацелен на повышение публикационной активности научных сотрудников университетов Томской области и не только. Основные разделы журнала: Синтез и свойства веществ и материалов Физико-химические закономерности процессов, структура и свойства соединений Теоретические и прикладные вопросы аналитической химии Химическая технология Биохимические свойства неорганических и органических соединений

Методические указания соответствуют дисциплине «Металлургические технологии» базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла ФГОС по направлению подготовки 150400 «Металлургия». Методические указания определяют последовательность проведения и содержание лабораторных занятий, предназначенных для закрепления и углубления знаний, полученных на теоретических занятиях, практического ознакомления с оборудованием прокатных станов и формирования компетенции ПК-25 «уметь обосновывать выбор оборудования для осуществления технологических процессов».

В методических указаниях приведены примеры анализа фазовых превращений в сталях и чугунах и задачи по диаграмме «железо-углерод», которые используются в домашних заданиях и контрольных работах.

Учебное пособие соответствует основным разделам учебного курса «Эксплуатация доменных печей» по специальности 110100 «Металлургия черных металлов». На основе теоретических положений изложены технологические правила и практические приемы управления ходом доменного процесса, направленные на достижение эффективной работы доменной печи. Определены и обоснованы основные требования к качеству шихтовых материалов доменной плавки и загрузки их в печь, обсуждаются параметры газодутьевого и теплового режимов работы печи. Даны примеры расчета и корректировки доменной шихты.

Практикум включает методические указания по выполнению лабораторных работ и расчетных заданий по агломерационному, доменному, сталеплавильному и прокатному оборудованию. Материал практикума содержит описание, порядок выполнения лабораторных работ, методики выполнения заданий по расчетам приводов металлургических машин, комплект задач, в т.ч. с примерами решения, по основным видам металлургического оборудования.

Рассматриваются различные методы расчета профиля доменных печей. Представленные методические указания предназначены для студентов дневной, очно-заочной и ускоренной форм обучения по специальности: «Металлургия черных металлов».

Представлены материалы Международной научной конференции «Плазменные технологии исследования, модификации и получения материалов различной физической природы» и Международной научной школы молодых ученых и специалистов «Плазменные технологии в исследовании и получении новых материалов», где отражены новые направления работ по плазменным технологиям.

Рассмотрен энергетический баланс металлургического завода с полным производственным циклом и его состав, приведена схема потоков основных энергоресурсов на металлургическом заводе.

Методические указания будут полезны студентам при выполнении расчетных заданий, дипломных проектов и работ по специальности «Промышленная теплоэнергетика», направления «Теплоэнергетика и теплотехника». Рассмотрены воздушный и дымоотводящий тракты доменной печи. Главное внимание уделено аэродинамическим расчетам и подбору тягодутьевых устройств.

Рассмотрены теоретические и практические аспекты проведения количественного химического анализа состава образцов чугуна и стали с помощью атмоно-эмисионного настольного спектрометра «Искролайн-100». Главное внимание уделено овладению методиками проведения анализа с помощью специализированного программного комплекса «Поэма», служащего для обеспечения оперативности и точности проведения лабораторных опытов.

Рассмотрены теоретические основы состояния и свойств металлических и шлаковых расплавов, а также методы расчета равновесных состояний химически реагирующих систем в условиях пирометаллургических технологий. Главное внимание уделено овладению методиками инженерного анализа сталеплавильных процессов.

Рассмотрены теоретические и лабораторные условия десульфурации железоуглеродистых сплавов различными порошкообразными реагентами. Главное внимание уделено овладению методиками инженерного анализа процессов десульфурации в условиях приближенных к производственным технологиям с использованием новейшего оборудования контроля и анализа химического состава и структуры сплавов.

Рассмотрены теоретические и лабораторные условия восстановления железа из рудных материалов с последующим науглероживанием и формированием углеродистого сплава – стали и чугуна. Главное внимание уделено овладению методиками инженерного анализа процессов восстановления и науглероживания железа в условиях, приближенных к производственным технологиям, с использованием новейшего оборудования контроля и анализа химического состава и структуры, а также механических свойств получаемых железоуглеродистых сплавов.

Рассмотрены теоретические основы технологических операций разливки стали. Главное внимание уделено структуре, материальному обеспечению курса и овладению методиками самостоятельного изучения дисциплины с целью профессионального использования инженерного анализа технологии разливки совместно с аппаратом современных теорий кристаллизации стали и формирования качественного слитка.

Рассмотрены теоретические основы металлургических расплавов, находящие своё отражение в металлургических технологиях сталеплавильных и доменных процессов. Главное внимание уделено структуре, материальному обеспечению курса и овладению методиками самостоятельного изучения дисциплины с целью профессионального использования общеинженерного анализа металлургических процессов совместно с аппаратом современных теорий металлургических расплавов.

Рассмотрены теоретические основы неравновесной линейной и нелинейной термодинамики в приложении к процессам, находящим свое отражение в металлургических технологиях. Главное внимание уделено структуре, материальному обеспечению курса и овладению методиками самостоятельного изучения дисциплины с целью профессионального использования общеинженерного анализа совместно с современным аппаратом термодинамического анализа реакций и процессов.

Курс лекций соответствует государственному образовательному стандарту подготовки бакалавров по направлению 150400 «Металлургия». Рассмотрены основные этапы развития сталеплавильного производства. Значительное внимание уделено теоретическим основам производства стали. Подробно показан кислородно-конвертерный процесс.

Рассмотрены практические аспекты проведения конвертерной плавки и приведены указания по расчету интенсивности продувки, особенности раскисления и легирования различных марок стали. Главное внимание уделено методикам по расчету дутьевого и шлакового режимов конвертерной плавки при различных параметрах.

Рассмотрены теоретические и практические аспекты отбора и подготовки проб чугунов и сталей для определения их количественного химического анализа с помощью атмоно-эмиссионного настольного спектрометра «Искролайн-100». Главное внимание уделено овладению методиками подготовки проб сплавов, служащими основой для проведения анализа химического состава на высоком качественном уровне.

Рассмотрены методики расчета показателей, характеризующих степень развития восстановительных процессов и параметров фурменного очага. Предназначена для студентов 4 курса металлургического института 150101.65 «Металлургия черных металлов», направления 150400 «Металлургия», изучающих дисциплину «Теория и технология доменной плавки».

Рассмотрены методики расчета показателей, характеризующих газодинамические процессы в доменной печи. Методические указания предназначены для студентов 4 курса металлургического института направления 150400 «Металлургия», обучающихся по профилю «Металлургия черных металлов», изучающих дисциплину «Теория и технология доменной плавки».

Монография включает рассмотрение всех основных физических свойств d- и f-переходных металлов и изложение соответствующих теоретических концепций. Подробно обсуждаются некоторые нетрадиционные вопросы: влияние особенностей плотности состояний на электронные свойства; многоэлектронное описание сильного коллективизированного магнетизма; механизмы магнитной анизотропии; микроскопическая теория аномальных кинетических явлений в ферромагнетиках. Помимо классических проблем физики твердого тела в применении к переходным металлам, рассмотрены современные достижения в теории электронных корреляций d- и f -систем в рамках многоэлектронных моделей.

Исследовано механическое деформирование высокотемпературной сверхпроводящей иттриевой керамики (ВТСП), а также впервые выполненное детектирование сверхпроводящего перехода в ВТСП с помощью импульсного тока и установленные доземитрические свойства ВТСП. Рассмотрены новые композитные материалы на основе несмешивающихся компонент и способы их производства и обработки, в частности методом прокатки с использованием ЭПЭ. Рассмотрено контактное легирование как альтернативный метод производства сплавов из несмешивающихся компонент, новые технологические возможности метода контактного легирования, и свойства новых материалов. В заключительной главе дополнительно рассмотрены технологические проложения ЭПЭ, особенности электропластической прокатки стальной полосы, а также повышение электропластичности металла в скрещенных электромагнитных полях. Дан ответ на критические замечания в статьях в отношении ЭПЭ.

В первой части приведены результаты фундаментальных опытов, приведших к открытию электропластического эффекта (ЭПЭ) и сотставляющих основу электропластической деформации металлов. Показано, что ЭПЭ - это новое физическое явление нетеплового происхождения, нетеплового действия тока высокой плотности (порядка 10*5-10*6 А/см*2) на пластическую деформацию металлов. Дано определение и содержание критических интенсивных технологий обработки металлов давлением (ОМД) с использованием ЭПЭ в качестве фактора интенсификации процесса. Определены сферы технологического применения ЭПЭ при прокате, волочении, плющении и штамповке металлов, а также при других видах тонкого и среднетонкого металлургического передела, в которых экономически оправдано и целесообразно использовать токи высокой плотности в импульсном режиме для стимулирования без большого нагрева материала процессов ОМД. Показано, что при этом достигается выигрыш в повышении пластичности материала (включая остаточную пластичность) и в снижении усилий деформации при ОМД, а также в улучшении физико-механических свойств и фазового состава материала заготовок после ОМД. Детально исследованы структурные аспекты электропластической деформации металлов и сплавов. Описаны методы залечивания дефектов в металлических материалах импульсным током. Исследован процесс упрочнения быстрорежущих инструментальных сталей при действии импульсами электрического тока. Изучено действие электростатических полей на процесс деформации и механические свойства металлов и сплавов.

Настоящее пособие содержит ключевые аспекты применения методов экономического анализа в целях снижения рисков коммерческой деятельности при установлении устойчивых связей хозяйствующих субъектов в условиях рыночной экономики. В работе приводятся особенности проведения экономического анализа в коммерческой деятельности, а также методы диагностики кризисного состояния предприятия-контрагента.

Рассмотрены основные технологические свойства титановых сплавов – литейные, деформационные, свариваемость, мехобрабатываемость, прокаливаемость; а также эксплуатационные – хладостойкость, жаропрочность, усталость. Приведены характерные особенности поведения этих свойств применительно к промышленным сплавам титана, рассмотрено влияние различных факторов на их уровень и способы их повышения.

Рассмотрены общие вопросы ресурсо- и энергосбережения в процессах обработки металлов давлением. Представлены типовые технологические расчеты энергосиловых параметров процессов обработки металлов давлением. Приведены примеры технологических расчетов процессов ОМД.

В издании представлен материал лекций по третьей части курса «Металлургия урана и технология его соединений». Основное внимание уделено важнейшим соединениям урана, галогенидам и оксидам, их свойствам и технологиям получения. Рассмотрены и систематизированы теоретические и прикладные основы разнообразных процессов получения урана и его сплавов, рафинирования металла, его механической обработки. Заключительный раздел посвящён тепловыделяющим элементам ядерных реакторов.

В издании представлен материал лекций по первой части курса «Металлургия урана и технология его соединений», одной из профилирующих дисциплин специальности «Химическая технология материалов современной энергетики». Основное внимание уделено истории открытия урана, областям его применения, конъюнктуре рынка, сырьевым источникам урана, способам его добычи и методам подготовки рудного материала к гидрометаллургической переработке.

Учебное пособие освещает актуальные проблемы развития, обработки, создания и исследования конструкционных и функциональных материалов на металлической основе.

Приведено описание и методики расчета инструмента для прессования металлов и сплавов. Изложены современные методы расчета прочности основных деталей инструментальной наладки горизонтальных и вертикальных гидравлических прессов. Методики расчета каждой детали иллюстрируются примерами, в том числе с применением ЭВМ. Для ряда расчетов использован метод конечных элементов.

Рассмотрены классификация, принципы маркировки сталей чугунов, алюминия, меди, титана, магния, сплавов, а также их микроструктура. Предназначены для студентов механических и технологических специальностей изучающих курс «Материаловедение».

Приведены сведения о строении, составе, способах изготовления и областях применения композиционных материалов. Рассмотрены классификационные принципы, химический состав различных композиционных материалов. Даны справочные данные о физико-химических свойствах металлических и полимерных композиционных материалов с различными наполнителями - дисперсными, волокнистыми и нитевидными кристаллическими. Приведены сравнительные характеристики широко применяемых в машино- и приборостроении материалов: алюминиевых сплавов и композитов на основе алюминия. Данная работа позволяет студентам, получившим общее представление о различных конструкционных материалах при изучении базового курса химии, применять композиционные материалы для изготовления технических устройств различного назначения при курсовом и дипломном проектировании.

Даны рекомендации к выполнению лабораторной работы, посвященной изучению микрорельефа изломов и механизмов разрушения материалов. Описаны методы микроскопического исследования изломов на примере образцов, испытанных на растяжение, ударную вязкость и вязкость разрушения. Представлена специальная терминология, используемая для описания строения изломов и результатов их анализа.