ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

24-013-05

Наименование проекта

Плиты для кристаллизаторов и кессонов из меди и малолегированных сплавов на медной основе

Назначение

Повышение износостойкости и устойчивости к повышенным температурам кристаллизаторов и кессонов.

Рекомендуемая область применения

Изготовление стенок кристаллизаторов и кессонов.

Описание

Результат выполнения научно-исследовательской и технологической работы.

В настоящее время для изготовления стенок кристаллизаторов широко используют горячекатаные плиты толщиной 55-85 мм с широкими до 1250 мм стенками из меди марки М1р и узкими до 500 мм из сплава МСр0,1 (с добавкой серебра) после холодной прокатки со степенью деформации до 50 % (для боковых стенок кристаллизатора, которые работают в более тяжелых условиях).

Последний сплав, обладая высокой теплопроводностью, а после холодной деформа­ции 20-50% твердостью 70-100 НВ, не разупрочняется при температуре до 350°С. Недоста­ток этого сплава - высокая стоимость, превышающая стоимость плит М1р~в 2,5 раза.

Впервые в России и за рубежом ОАО "Кировский завод ОЦМ" ("КЗОЦМ") освоил производство сплаваM1pO(медь марки М1р с микролегированием оловом в пределах 0,03-0,07), так как последние ис­следования показали способность добавки олова повысить механические свойства и темпе­ратуру разупрочнения.

В таблице 1 представлены полученные данные по физико-механическим свойствам холоднокатаной меди маркиM1 и сплавовM1pO,MCp0,1.

Таблица 1

Физико-механические свойства меди и сплавов

Сплав

Степень

деформации,

%

sВ,

кгс/мм 2

sО,

кгс/мм 2

d,%

Электропро­водимость

Твердость,

HB

M1

23,0

29,59

27,12

8,8

67,6

89,5

M1

39,0

30,12

28,38

8,8

67,6

89,4

M1

49,0

33,48

32,08

6,6

67,4

98,7

M1p

24,0

29,53

28,14

6,3

59,1

88,2

M1pO

35,0

30,71

27,91

7,6

59,4

92,4

M1pO

47,0

32,26

31,14

5,5

59,3

98,4

МСр0,111

0

55,9

43,7

MCp0,1

18

57,9

79,8

MCp0,1

25

57,6

86,4

MCp0,1

34

58,0

90,3

Из значительного массива данных, полученных при испытании механических свойств медиM1 и сплаваM1pOпосле отжига при температурах 150-350 оС, в таблице 2 представлены измене­ния показателя пластичности в зависимости от температуры отжига.

Таблица 2

Изменение относительного удлинения (%) в зависимости от степени деформации

и температуры отжига меди маркиM1 и сплаваM1p0

Материал

Степень

дефор­мации,

%

Без

от­жига

150°С

180°С

210°С

250°С

300°С

350°С

M1

23,0

8,80

8,38

8,10

7,79

8,33

9,47

10,07

M1

39,0

8,80

8,15

8,30

8,41

9,23

10,00

17,31

M1

49,0

6,60

6,81

6,73

7,44

7,25

8,48

25,03

M1рO

24

6,30

7,72

8,23

8,13

8,93

8,28

10,12

M1pO

35

7,60

8,22

8,00

7,86

8,07

8,95

11,00

M1pO

47

5,50

7,67

7,39

7,63

8,10

8,14

10,60

По данным таблиц 1 и 2 очевидны следующие выводы:

1. Механические свойства плит М1,M1pO, МСрО - твердость НВ при примерно равных степенях деформации находятся на одинаковом уровне.

2. ЭлектросопротивлениеM1pOсоставляет 88,0 % от медиM1 высокого качества, а МСр0,1 - 85 %. Общепромышленный прокат маркиM1 допускает величину удельного элек­тросопротивления 0,01735 (ГОСТ 434). Таким образом, фактически прокат марокM1pO, МСр0,1 производства ОАО "Кировский завод ОЦМ" имеет этот показатель на уровне обще­промышленной маркиM1.

3. Заметное изменение пластичности образцовM1 иM1pOтолько при температуре 350° (время выдержки 2 часа).

Производственные испытания на Новолипецком металлургическом комбинате горя­чекатаных плитM1pOна широких и узких стенках прямолинейных кристаллизаторов верти­кальных УНРС в течение 1,5 лет показали, что их стойкость возрастает примерно в 2 раза.

На сегодняшний день ОАО "КЗОЦМ" производит медные плиты марокM1,M2, МЗ, М1р, М2р, МЗр,M1pOи МСр0.1 по ТУ 48-21-427-80, ТУ 48-21-517-85, ТУ 1844-106-069-00, ТУ 1844-00195375-005-2002.

Последние разработки "КЗОЦМ" имеют следующие преимущества:

1. Легирование оловом в пределах 0,03-0,07 % и микролегирование рядом элементов позволяет улучшить структуру литого металла, а последующая горячая прокатка со степе­нью деформации до 85 % обеспечивает мелкозернистость и изотропность свойств проката.

2. Специальные технологические схемы прокатки и оснастки позволили свести до минимума неплоскостность плит, регламентировав ееЈ3 мм/м, т.е. на уровне норм холоднокатаных полос.

По требованию потребителя прокат может поставляться обрезанным по периметру с допусками по ширине +20 мм, по длине +30 мм. (По специальным техническим соглаше­ниям с допуском 5,0 мм и по длине, и по ширине.)

Ультразвуковой контроль гарантирует отсутствие внутренних дефектов. Таким образом, плиты из сплаваM1pOмогут быть рекомендованы взаменM1,M1pво всех тех случаях, когда требуется высокий уровень механических свойств, износостойкость в диапазоне температур до 350°С при сохранении высокой теплопроводности и электропро­водности. Такое сочетание требований может быть предъявлено помимо кристаллизаторов, например, прокату для кессонов, проводникам тока, доменным фурмам.

Преимущества перед известными аналогами

Медные плиты марки М1рО более дешевые, имеют мелкозернистую структуру и меньшую неплоскостность.

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Снижение затрат на производство плит марки М1рО в 2 раза. Повышение износостойкости в 2 раза.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

09.02.2005

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)