CC BY
1TEXNOLOGIYA
UDK: 621.74.01
PO'LAT QOTISHMASIDAN SIFATLI ZAGOTOVKA MAHSULOTLARINI ISHLAB CHIQARISH TEXNOLOGIYASINI TAKOMILLASHTIRISH
Isroilov Nizomjon Nozimjon o'g'li Namangan muhandislik qurilish instituti, stajyor - o'qituvchisi. E - mail: [email protected]
Fayzulloyev Sadullo Sayfullayevich Toshkent Davlat Texnika Universiteti, kafedrasi assistenti, E - mail: fayzullayevsadulla3535 @gmail. com
Abdukarimova Munojat Xamidovna Toshkent Davlat Texnika Universiteti, kafedrasi assistenti, E - mail: [email protected]
Annotatsiya. Ushbu maqolada yuqori sifatli po'lat qotishmalaridan armatura mahsulotlarini olish maqsadida shixtani sarhisob qilish orqali A500 markali armaturani zagotovkasini kimyoviy tarkibi ishlab chiqildi. Bundan tashqari po'lat qotishmasini elektr yoy pechida suyuqlantirish rejimi ko'rib chiqilgan bo'lib, bunda suyuqlantirish jarayonida qotishma tarkibiga turli xildagi flyus hamda modifikatorlar kiritish orqali sifatli po'lat zagotovkalarini olishga erishildi.
Аннотация. В данной статье разработан химический состав заготовки арматуры А500 путем обобщения стали с целью получения арматурной продукции из высококачественных стальных сплавов. Кроме того, рассмотрен режим ожижения стального сплава в электродуговой печи, при котором можно получить качественную заготовку стали за счет добавления в состав сплава в процессе ожижения различных флюсов и модификаторов.
Abstract. In this article, the chemical composition of the A500 rebar zagotovka was developed by summarizing the steel in order to obtain rebar products from high-quality steel alloys. In addition, the mode of liquefaction of steel alloy in an electric arc furnace was considered, in which it was possible to obtain high-quality steel zagotovka by adding various fluxes and modifiers to the composition of the alloy during the liquefaction process.
Kalit so'zlar: Elektr yoy pechi, po'lat, qotishma, flyus, mikrostruktura, shixta, armatura, zagotovka, modifikator, temir oksid, kremniy karbid, ferrit, austenit.
Ключевые слова: Электродуговая печь, сталь, сплав, флюс, микроструктура, шлак, заготовка, модификатор, оксид железа, карбид кремния, феррит, аустенит.
Key words: Electric arc furnace, steel, alloy, flux, microstructure, slag, reinforcement, modifier, iron oxide, silicon carbide, ferrite, austenite.
Maqsadi. Yuqori sifatli po'lat qotishmalaridan armatura mahsulotlarini olishda elektr yoy pechidan foydalanish.
Usullari. Shu kungacha ishlab chiqarish materiali sifatida 35ГС kam uglerodli po'latdan foydalanib kelingan edi. Qotishma tarkibida uglerod miqdori 0,22% dan oshmasligi ta'minlangan. Hozirda shixtani sarhisob qilish orqali A500 markali po'lat qotishmasi tavsiya etildi.
Natijalari. Ishlab chiqilgan armaturalar, namunalarini SiC bilan yuzasi tozalandi. So'ngra "SPEKTROLAB - 10 M" modelli spektral tahlil qilish jihozida aniqlandi.
Xulosa. Hozirga qadar armatura ishlab chiqarish materiali sifatida 35ГС kam uglerodli po'latdan foydalanib kelingan edi. Lekin yuqoridagi markali po'lat qotishmasiga qaraganda mexanik xossalari yaxshi bo'lgan A500 markali po'lat qotishmasi tavsiya etildi. Shu bilan birga shixtani yuklash tartibi, qotishmani suyuqlantirish rejimi ishlab chiqildi
Kirish. Metall quymalarni olishning oddiy usullari bilan odamlar juda qadimdan tanish
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
bo'lgan. Ko'pgina mamlakatlarda, jumladan, Misr, Yunoniston, Xitoyda olib borilgan arxeologik topilmalarni o'rganish shuni ko'rsatdiki, odamlar miloddan bir necha yuz ming yillar muqaddam oddiy shaklli quymalarni yer qoliplarda olganlar. Asrlar osha bu hunar avlodlardan avlodlarga o'tib rivojlana bordi. Faqat, XIII - XIV asrlarda cho'yanlardan XVIII - XIX asrlarga kelib po'latlardan turli shaklli va o'lchamli quymalarni qum - gilli qoliplar orqali olishgan[1 - 2].
Qora metallurgiya mahsuloti xalq xo'jaligining barcha tarmoqlarida texnika taraqqiyotini belgilab beruvchi mashinasozlik sanoati uchun xom - ashyo bo'lib, uning asosiy poydevori hisoblanadi. O'rta Osiyodagi birinchi zamonaviy metallurgiya zavodi 1942 - yilda xalq xashari yo'li bilan qurilgan. 1944 - yilning mart oyidan zavoddan dastlabki po'lat qotishmasi olina boshlagan. 1945 - yilning fevralida esa 2 - marten pechi mahsulot bera boshlagan. 1978 - yil avgustda elektr pechida yiliga 250 ming tonna po'lat qotishmasi olina boshlagan[3 - 4].
70 - yillar ikkinchi yarmida O'zbekiston metallurgiya zavodida elektr quvvati yordamida po'lat suyuqlantirish sexi va yangi prokat sexi ishga tushirilgan. Po'lat suyuqlantirish sexidagi texnologik jarayonlarni boshqarish avtomatlashtirilgan[5 - 7].
Buning boisi shundaki, qora metall qotishmalari qoniqarli fizik - kimyoviy, texnologik va mexanik xossalarga ega bo'lishi bilan birga, kimyoviy tarkibining o'zgarishida xossalarining o'zgarishi, shuningdek termik ishlov berilishi natijasida struktura o'zgarishi hisobiga xossalarining zaruriy yo'nalishda yo'naltirilishi, qotishma tannarxining arzonroq bo'lishi bilan tavsiflanadi[8 - 10].
Quymakorlik korxonalari mashinasozlik sanoatining muhim tarmoqlaridan biri bo'lib, bunda avvaldan tayyorlangan qolipga turli metall yoki ularning qotishmalarini quyib, turli shaklli va o'lchamli quymalar olinadi. Quymalar (detallar yoki ularning zagotovkalari) massasi bir necha grammdan 250t gacha va ortiq bo'lishi mumkin. Quyma zagotovkalarga kelsak, ularning shakli va o'lchamlari detallar shakliga va o'lchamiga ko'ra mexanik ishlovlarga mo'ljallangan, qo'yim qiymatidan bir muncha kattaroq bo'ladi. Statistik ma'lumotlar ko'rsatadiki, hozirgi kunda ishlab chiqarilayotgan quymalarning massasi bo'yicha 70 foizga yaqini kulrang va modifikatsiyalangan yuqori mustahkamlikka ega bo'lgan cho'yanlarga, 20 foizga yaqini po'latlarga va qolgani esa bolg'alanuvchan cho'yanlar bilan rangli metall qotishmalarga to'g'ri kelmoqda[11 - 13].
TADQIQOT USULLARI
Yuqori sifatli po'lat qotishmalaridan armatura mahsulotlarini olish maqsadida 30 tonnali elektr yoy pechidan foydalanildi. Elektr yoy pechida suyuqlantirishning asosiy muhim ustuvorlaridan biri bu sifatli quymalar olishdir[14 - 15]. Ohangaron shahridagi "Lida metal technology" MCHJ korxonasida A500 markali po'lat qotishmasidan armaturalar olish uchun shixta hisoblab chiqildi. Ishlab chiqilgan shixtani sarhisob qilish hisobiga armaturalarni GOST 52544 - 2006 STO - ASCHM 7 - 93 nazorati ostida ishlab chiqarish imkoni tug'ildi [16 - 17]. Armatura olish uchun zagotovkalar 1 - rasmda ifodalangan.
Shu kungacha ishlab chiqarish materiali sifatida 35rC kam uglerodli po'latdan foydalanib kelingan edi. Qotishma tarkibida uglerod miqdori 0,22% dan oshmasligi ta'minlangan. Hozirda shixtani sarhisob qilish orqali A500 markali po'lat qotishmasi tavsiya etildi. Tavsiya etilgan A500 markali po'lat qotishmasini kimyoviy tarkibi 1 - jadvalda keltirilgan.
1 - jadval
Markasi S Si Mn P S Cr Ni Cu
A500 0,30 -0,35 0,6 - 0,9 0,9 - 1,5 0,03 -0,05 0,035 -0,045 ■■ 0,3 ■■ 0,3 ■■ 0,3
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 1-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
1 - rasm. Armatura olish uchun tayorlab olingan zagotovkalar.
Birinchi navbatda po'lat qotishmasini suyuqlantirish uchun asosli bo'lgan elektr yoy pechi tanlab olindi. Buning asosiy sababi po'lat qotishmasi kislotaviy bo'lganligi uchun pechning futerovkasini tez yemirishiga olib keladi. Shu sababli asosli bo'lgan elektr yoy pechidan foydalanildi. Asosli pechlar devorlari magnezit g'ishtidan terilib, tagligi esa magnezit kukuni bilan qoplandi. Pechni ishga tushirishdan avval ishga yaroqli ekanligini ko'zdan kechirildi. So'ngra elektr yoy pechining qopqog'i ochilib, pechning ustki qismi orqali shixta yuklandi. Bunda pechga shixta materiallarining dastlab mayda, keyin esa yirik temir - tersak chiqindilari, qayta ishlanadigan cho'yan va flyus sifatida ohaktosh (CaCO3) kiritilib elektrodlar tushirildi. Agarda birinchi bo'lib katta shixta materiallari pechga yuklansa, so'ngra mayda shixta materiallari yuklanadigan bo'lsa, pechning asosiy suyuqlantirish uchun beriladigan issiqlik pechning elektrodlari orqali berilgani uchun mayda shixta materiallaridan kuyish miqdori k o'p bo'lishi mumkin edi. Shu sababli pechga shixtani yuklash tartibini ishlab chiqib, shixta miqdorini kuyishini kamaytirishga erishildi.
Shixtaning metall bo'laklari ustiga elektrodlar tushirib, zarur tok rostlagich, tok zanjiri ulanib elektr yoyi hosil etildi. Yoyning barqaror yonishi uchun har bir elektrod tagiga kichik bo'lgan koks bo'lakchalari shixtani tezroq suyuqlantirish maqsadida qo'yildi. Yoy atrofida hosil bo'lgan yuqori temperaturali zona ta'sirida shixta materiali qisqa vaqt ichida suyuqlantirildi. Shixta materiallarining suyuqlanishi vaqtida temir ruda va pech atmosfera kislorodi hisobiga avval Fe oksidlanib, hosil bo'lgan FeO metall vannada erishi natijasida ajralayotgan kislorod Si, P, Mn va qisman C ni oksidlay boshladi. Hosil bo'lgan oksidlar (SiO2, P2O5, FeO va MnO) o'zaro va CaO bilan birikib, asosli shlak hosil bo'ldi. Shlakni chiqarish uchun esa pech darchasi tomon 10—150 ga burilib, shlak suyuq qotishmadan ajratib olindi. So'ngra suyuq qotishmani cho'mich yordamida aralashtirib, uch joyidan namuna olindi va laboratoriyada kimyoviy tarkibi tekshirilib, pechga qotishma tarkibidagi uglerod miqdorini kamaytirish maqsadida FeO (okolina) kiritildi va qotishma tarkibidagi uglerod hamda boshqa elementlar miqdori GOST talabi b o'yicha normallangandan so'ng 750 - 8000C temperutarugacha qizdirilgan kovshga suyuq metall quyildi. Kovshni qizdirishdan asosiy maqsad 1600° C temperaturadagi po'lat qotishmasi sovuq kovshga quyilganda suyuq qotishmani sachrashi natijasida yon atrofdagi ishlarga zarar berishi mumkin. Ikkinchi tomondan suyuq qotishmani sachrashi natijasida temir kislorod bilan reaksiyaga kirishib FeO ni hosil qiladi. Bu esa olinayotgan mahsulotni sifatiga putur yetkazadi. Shu maqsadda kovsh albatta qizdirib olinishi talab etiladi.
So'ngra kovshga quyilgan suyuq metallni tarkibini normallash maqsadida laborotoriyada kimyoviy tarkibini tekshirish uchun keyingi liniyaga o'tkazish jarayonida suyuq metall
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
sovimasligi uchun unga ma'lum miqdorda temperatura berib ushlab turildi va kimyoviy tarkibi normallangandan so'ng mis trubali kokil qolipga uzluksiz quyildi va bunda mis truba erib ketmasligi uchun uzluksiz quyilganligi chiqayotgan zagotovkani o'z shaklini ushlab qolish uchun misni ichki devorlari atrofidan minutiga 4000 - 5000 litr suv harakatlanib turdi. Natijada quyilgan metall ma'lum bir zagotovka shaklida konveyer tomon harakatlanayotganda zagotovkani har 6 metrda gazli keskichlar orqali sinxron kesib turdi. Zagotovkani prokat stanlari orasidan yaxshi o'tishi maqsadida uni gazli pechga kiritildi va ularni temperaturasini 1000 -10500 temperaturada tutib turildi. Zagotovka qizdirib olingandan so'ng turli xil o'lchamli prokat vallardan o'tkazib sifatli A500 markali yeyilishga bardoshli karroziyaga chidamli armaturalar ishlab chiqildi. Armaturalarni 11 metr 70 smli o'lchamda kesib, ularni to'plam holatida yig'ildi.
NATIJA
Ishlab chiqilgan armaturalar, namunalarini SiC bilan yuzasi tozalandi. So'ngra "SPEKTROLAB - 10 M" modelli spektral tahlil qilish jihozida aniqlandi va 2 - jadvalda keltirib
o'tildi.
2 - jadval
__Suyuqlantirib olingan A500 markasini kimyoviy tarkibi__
Markasi S Si Mn P S Cr Ni Cu
A500 0,33 0,7 1,0 0,04 0,040 ■0,3 ■0,3 ■0,3
Namunalarni SEM Zeiss EVO MA 10 skanerlovchi elektron mikroskopda x500 martadan 1000 martagacha kattalashtirishda "Innovatsion rivojlantirish vazirligi qoshidagi ilg'or texnologiyalar markazi"da metallografik tadqiq qilindi va olingan natija 2, 3 - rasmlarda keltirib o'tilgan.
3 - rasm. A500 qotishmasini x500 marta 4 - rasm. A500 qotishmasini x1000 marta
kattalashtirilgan tasviri kattalashtirilgan tasviri
3, 4 - rasmlarda ko'rinib turibdiki 3 - rasmni skanerlovchi elektron mikroskopda x500 kattalashtirib 10^m maydoni ko'rilganda ferrit - perlitli hamda ozroq austenit struktura kuzatildi. 4 - rasmda skanerlovchi elektron mikroskopda x1000 kattalashtirib 10^m maydoni ko'rilganda yirik donli, perlit - ferritli hamda austenit struktura kuzatildi.
XULOSA
Yuqori sifatli po'lat qotishmalaridan armatura mahsulotlarini olish uchun birinchi navbatda ikkilamchi shixta materiallarini suyuqlantirish orqali sifatli po'lat qotishmasini olish uchun pech tanlab olindi. Po'lat qotishmasi pechda suyuqlantirib olingandan so'ng, suyuq qotishmadan armatura olish maqsadida uzluksiz quyish orqali mis trubka orqali quyib olindi. Hozirga qadar armatura ishlab chiqarish materiali sifatida 35rC kam uglerodli po'latdan
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
foydalanib kelingan edi. Lekin yuqoridagi markali po'lat qotishmasiga qaraganda mexanik xossalari yaxshi bo'lgan A500 markali po'lat qotishmasi tavsiya etildi. Shu bilan birga shixtani yuklash tartibi, qotishmani suyuqlantirish rejimi ishlab chiqildi. Shuningdek, suyuq qotishmaga modifikator hamda flyuslar kiritish orqali sifatli zagotovkalar olishga erishildi. Xulosa qilib aytganda sifatli A500 markali yeyilishbardoshli, karroziyabardosh armaturalar ishlab chiqildi.
ADABIYOTLAR
1. Turakhodjaev, N., Saidmakhamadov, N., Turakhujaeva, S., Akramov, M., Turakhujaeva, A., & Turakhodjaeva, F. (2020). Effect of metal crystallation period on product quality. Theoretical & Applied Science, (11), 23-31.
2. Turakhodjaev N. et al. Quality improvement of the steel melting technology in an electric arc furnace //ACADEMICIA: An International Multidisciplinary Research Journal. -2021. - Т. 11. - №. 7. - С. 48-54.
3. Saidmakhamadov N., Abdullaev K., Khasanov J. Теория и практика современной науки //теория и практика современной науки Учредители: ООО" Институт управления и социально-экономического развития". - №. 2. - С. 3-8.
4. Nosir S. et al. Development of technology for obtaining quality castings from steel alloys //Eurasian Journal of Engineering and Technology. - 2022. - Т. 5. - С. 135-138.
5. Valida B. et al. Development of Technology of Liquefaction of Steel Alloys in Electric Furnaces //Spanish Journal of Innovation and Integrity. - 2022. T. 8. 65 - 69.
6. Nosir S. et al. Development of quality steel alloy liquidation technology //American Journal of Interdisciplinary Research and Development. - 2022. - Т. 7. - С. 74-83.
7. Valida B. et al. Explore of the Technology of Liquefaction of High-Quality Ingots from Steel Alloys //Czech Journal of Multidisciplinary Innovations. - 2022. - Т. 8. - С. 1-7.
8. Valida B. et al. Technology of Increasing the Service Life of Based Lining Based on Recycling //Central Asian Journal of Theoretical and Applied Science. - 2022. - Т. 3. - №. 11. -С. 43-48.
9. Valida B. et al. Improvement of the Technology of Liquefaction of A500 Low-Carbon Steel Alloy in an Electric ARC Furnace //Central Asian Journal of Theoretical and Applied Science. - 2022. - Т. 3. - №. 12. - С. 159-164.
10. Valida B. et al. Extending the Service Life of The Electric ARC Furnace Lining //Central Asian Journal of Theoretical and Applied Science. - 2022. - Т. 3. - №. 12. - С. 153158.
11. Valida B. et al. Improvement of the Technology of Liquidation of A500 Brand Low Carbon Steel Alloy in the Induction Furnace //Central Asian Journal of Theoretical and Applied Science. - 2022. - Т. 3. - №. 12. - С. 1-6.
12. Saidmakhamadov N. M. et al. Development of technology for liquefaction of steel alloys: development of technology for liquefaction of steel alloys. - 2023.
13. Saidmakhamadov N. et al. Improvement of the technology of casting shaft components from 35xgcl brand steel in an electric arc furnace //American Journal of Interdisciplinary Research and Development. - 2023. - Т. 15. - С. 59-66.
14. Saidmakhamadov N. et al. Improvement of liquidation technology of construction steels //Техника и технологии машиностроения. - 2022. - С. 57-62.
15. Saidmakhamadov N. M. et al. Improve Casting Properties of Steel Alloy //Miasto Przyszlosci. - 2023. - Т. 40. - С. 323-328.
16. Valida B. et al. Investigation of the Effect of Liquid Metal on the Furnace Lining During the Liquidation of Steel Alloys in an Electric ARC Furnace //American Journal of Engineering, Mechanics and Architecture (2993-2637). - 2024. - Т. 2. - №. 1. - С. 60-66.
17. Саидмахамадов Н. М. и др. Разработка технологии плавки стальных отливок
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024 Maxsus son
TEXNOLOGIYA
современными методами //Инновационные технологии в машиностроении: сборник трудов XIV Международной научно-практической конференции, 25-27 мая 2023 г., Юрга. - Томский политехнический университет, 2023. - С. 93-98.
18. Saidmakhamadov N. M. et al. Research on the Effect of Oxides Formed during Steel Melting on the Quality of Castings //Best Journal of Innovation in Science, Research and Development. - 2024. - Т. 3. - №. 3. - С. 593-602.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 1-son, 2024 Maxsus son
