中频炉谐波治理、无功补偿-节电 炼钢基础知识之任务和方法教学内容.doc
Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。中频炉谐波治理、无功补偿-节电 炼钢基础知识之任务和方法-炼钢基础知识之任务和方法一、炼钢的任务熔炼的主要原料是废钢和一部分生铁。外购进来的废钢锈多，夹有泥砂及其他脏物，钢中硫磷的含量也较高。炼钢的任务就是要把上述条件的原料冶炼成气体和夹杂含量低、成分合格、温度符合要求的优质钢液。具体说来，炼钢的基本任务是：（1）熔化固体炉料（生铁、废钢等）；（2）使钢水中的硅、锰、碳等元素达到规格成分；（3）去除有害元素硫和磷，将它们的含量降到规定的限量以下；（4）清除钢水中的气体和非金属夹杂，使钢水纯净；（5）加入合金元素（熔炼合金钢），使其符合要求；（6）将钢水过热至一定温度，保证浇注的需要；（7）为了提高产量和降低成本，必须快速炼钢；（8）浇注成良好的铸件。二、炼钢的方法炼钢的方法有很多，主要有感应炉炼钢、平炉炼钢、电弧炉炼钢等。在铸钢车间上普遍应用的电弧炉和感应电炉。它们对原材料要求较松，炼出的钢水质量较高，而且炼钢周期适合于铸钢生产的特点，开炉、停炉都比较方便，容易与造型、合箱等工序的进度相协调，便于组织生产。另外，电炉炼钢的设备比较简单，投资少，基建速度以及资金回收快。近年来，感应炉炼钢逐渐发展。感应炉炼钢工艺比较简单，钢水质量也能得到保证。不少的工厂用感应炉炼钢来浇注小铸件，特别是熔模精密铸造车间，广泛采用感应电炉来熔炼钢水。在重型机器厂中，至今还使用平炉炼钢，平炉的容量一般比电炉大，用平炉炼钢能一次炼出大量的钢水，适用于浇庞大而复杂的重型铸件。但是，平炉炼钢的周期长，炼出一炉钢的时间一般需要六小时以上。平炉结构庞大而复杂，产量低，钢水质量不如电炉，因此它的发展受到很大的限制。在有些国家，已不再建新的平炉了。近几十年来，炼钢工业中广泛应用纯氧顶吹转炉来炼钢，这种炼钢方法速度快，生产率高，钢水质量也得到保证，这种炉子较适用于钢锭生产。随着生产和科学技术的发展，直流电弧炉、真空感应电炉以及炉外精炼设备的新的炼钢方法不断出现，熔炼出来的钢水质量大大提高，铸件质量大为改善。钢材类常用英文对照表alloytoolsteel合金工具钢 aluminiumalloy铝合金钢bearingalloy 轴承合金blistersteel浸碳钢bonderizedsteelsheet邦德防蚀钢板carbontoolsteel碳素工具钢cladsheet被覆板clodworkdiesteel冷锻模用钢emery金钢砂ferrostaticpressure钢铁水静压力forgingdiesteel锻造模用钢galvanizedsteelsheet镀锌铁板hardalloysteel超硬合金钢highspeedtoolsteel高速度工具钢hotworkdiesteel热锻模用钢lowalloytoolsteel特殊工具钢lowmanganesecastingsteel低锰铸钢margingsteel马式体高强度热处理钢martrixalloy马特里斯合金meehanitecastiron米汉纳铸钢meehanitemetal米汉纳铁merchantiron市售钢材molybdenumhighspeedsteel钼系高速钢molybdenumsteel钼钢nickelchromiumsteel镍铬钢prehardenedsteel顶硬钢siliconsteelsheet矽钢板stainlesssteel不锈钢tinplatedsteelsheet镀锡铁板toughpitchcopper韧铜troostite吐粒散铁tungstensteel钨钢vinyltappedsteelsheet 塑胶覆面钢板锻造行业技术标准GB/T 221-2000 钢铁产品牌号表示方法GB/T 8467-1996 锻钢件超声波探伤方法GB/T 222-1984 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许编差GB/T 1786-1990 钢制圆饼超声波检验方法GB/T 223-1997 钢铁及合金化学分析方法GB/T 4162-91 锻轧钢棒超声波检验方法GB/T 224-1987 钢的脱碳层深度测定法GB/T 8651-2002 金属板材超声波探伤方法GB/T 225-1988 钢的淬透末端淬火试验方法GB/T 2970-2004 厚钢板超声波检验方法GB/T 226-1991 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法JB/T 5000.15-1998 重型机械通用技术条件锻钢件无损探伤GB/T 227-1991 碳素工具钢淬透性试验方法JB/T5440-1991 压缩机锻钢零件超声波探伤GB/T 228-2002 金属材料宝温拉伸试验方法JB/T 4730-2005 承压设备无损检测GB/T 4338-1995 金属材料高温拉伸试验方法JB/T 1581-1996 汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法GB/T 229-1994 金属夏比缺口冲击试验方法JB/T1582-1996 汽轮机叶轮锻件超声波探伤方法GB/T 12778-1991 金属夏比冲击断口测定方法YB/T036.10-1992 冶金设备锻件超声波探伤方法GB/T 2106-80 金属夏比（V型缺口）冲击试验方法JB/T 6979-93 大中型钢质锻制模块（超声波和夹杂物）质量分级GB/T 230-2004 金属洛氏硬度试验方法JB/T 9020-1999 大型锻造曲轴的超声波检验GB/T 231-2002 金属布氏硬度试验方法JB/ZQ6103 大型锻钢件超声波检验方法GB/T 4340 金属维氏硬度试验方法GB/T 15822-1995 磁粉探伤方法GB/T 4341 金属肖氏硬度试验方法JB/T 6063-1992 磁粉探伤用磁粉技术条件GB/T 232-1999 金属材料弯曲试验方法JB/T 6065-1992 磁粉探伤用标准试片GB/T 14452-1993 金属弯曲力学性能试验方法JB/T 6066-1992 磁粉探伤用标准试块GB/T233 金属冷顶镦试验方法JB/T 8290-1998 磁粉探伤机GB/T 340-1976 有色金属及合金产品牌号表示方法JB/T 8468-1996 锻钢件磁粉检验方法GB/T 1814-1979 钢材断口检验法JB/T 7411-1994 电磁轭探伤仪技术条件GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图JB/T 6870-1993 旋转磁场探伤仪技术条件GB/T 2971-80 碳素钢和低合金钢断口检验方法JB/T 5442-1991 压缩机重要零件的磁粉探伤GB/T 10623-1989 金属力学性能名词解释GB/T 10121-1988 钢材塔形发纹磁粉检验方法GB/T 2975-1998 钢材力学及工艺性能试验取样规定JB/T 8466-1996 锻钢件液体渗透检验方法GB/T 13298-1991 金属显微组织检验方法GB 973 柴油机零件磁粉探伤质量要求GB/T 28-1959 金属显微组织检验方法ZB/J 04005-87 渗透探伤方法GB/T 13299-1991 钢的显微组织评定方法GB 13318-91 锻造车间安全生产通则GB/T 6394-2002 金属平均晶粒度测定法JB/T 6055-92 锻造车间环境保护导则GB/T 27-77 钢的晶粒度测定法JB/T 6056-92 冲压车间环境保护导则GB/T 5148-1993 金属平均晶粒度测定方法GB 3096 城市区域环境噪声标准GB/T 10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验方法GB 3222 城市区域环境噪声测量方法YB 25-1977 钢中非金属夹杂物显微评级方法GB 10070 城市区域环境振动标准GB/T 4236-1984 钢的硫印检验方法GB 10071 城市区域环境振动测定方法GB/T 12604.1-90 无损检测术语超声检测GB 6921 大气飘尘浓度测定方法GB/T 12604.5-90 无损检测术语磁粉检测GB 5784 作业场所空气中粉尘测定方法GB/T 11259-1999 超声波检验用钢对比试块的制作与校验方法GB 6881 声学噪声源声功率级的测定（混响室精密法和工程法）JB 4126-84 超声波检验用钢质试块的制造和控制GB/J 102 工业循环水冷却设计规范YB/T 144-1998 超声探伤信号幅度误差测量方法GB/J 40 动力机器基础设计规范GB/T 5616-1985 常规无损探伤应用导测ZB/J 62006 锻压机械噪声限值JB/T 10061-1999 A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件TJ 232 机械设备安装工程施工及验收规范ZBY 230-84 超声波探伤用探头性能测试方法GB 6441-86 企业职工伤亡事故分类GB/T 9445-88 无损检测人员技术资格鉴定通则GB 6442-86 企业职工伤亡事故调查分析规则JB/T 4009-1999 接触式超声纵波直射探伤方法GB 50033-91 工业企业采光设计标准GB/T7736-1897 钢的低倍组织及缺陷超声波检验方法GB 50034-92 工业企业照明设计标准GB/T 6402-91 钢锻件超声波检验方法GB/J 37-79 工业企业地面设计规范GB J14 室外排水设计规范GB/J 87-85 工业企业噪声控制设计规范GB 8979 污水综合排放标准GB/J 122 工业企业噪声测量规范GB J4 工业“三废“排放试行标准TJ 36/79 工业企业设计卫生标准GB 13887-92 冷冲压安全规程GB 2893-82 安全色GB/T 13547-92 工作空间人体尺寸GB 2894-1996 安全标志GB/T 13495-92 消防安全标志GB 5083-85 生产设备安全卫生设计导测GB/T 13442-92 人体全身振动暴露的舒适性降低界限和评价准则GB 4064-83 电气设备安全设计导测GB 14774-93 工作座椅一般人类工效学要求GB 5091-85 压力机的安全装置技术条件GB 3379-92 视觉工效学原则室内工作（系统照明）GB 6077-85 剪切机械安全规程GB 4584-84 压力机用光线式安全装置技术条件GB 8196-87 机械设备防护罩安全要求GB 5092-85 压力机用感应式安全装置技术条件GB 10434-89 作业场所局部振动卫生标准GB 5093-85 压力机用手持式电磁吸盘技术条件GB 12801-91 生产过程安全卫生要求总则JB/T 5062-91 信息显示装置一般人机工程要求GB/J 19-87 采暖通风和空气调节设计规范ZB/J 62022-89 联合冲剪机安全技术条件JB 4203-86 锻压机械安全技术条件JB 3623 锻压机械噪声测量方法JB 3915-85 液压机安全技术条件感应加热热处理原理与技术用感应电流使工件局部加热的表面热处理工艺。这种热处理工艺常用于表面淬火，也可用于局部退火或回火，有时也用于整体淬火和回火。20世纪30年代初，美国、苏联先后开始应用感应加热方法对零件进行表面淬火。随着工业的发展,感应加热热处理技术不断改进,应用范围也不断扩大。基本原理 将工件放入感应器(线圈)内，当感应器中通入一定频率的交变电流时,周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流涡流。感应电流在工件截面上的分布很不均匀，工件表层电流密度很高，向内逐渐减小, 这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的电能转变为热能，使表层的温度升高，即实现表面加热。电流频率越高，工件表层与内部的电流密度差则越大，加热层越薄。在加热层温度超过钢的临界点温度后迅速冷却，即可实现表面淬火。分类 根据交变电流的频率高低，可将感应加热热处理分为超高频、高频、超音频、中频、工频 5类。超高频感应加热热处理所用的电流频率高达27兆赫，加热层极薄，仅约0.15毫米，可用于圆盘锯等形状复杂工件的薄层表面淬火。高频感应加热热处理所用的电流频率通常为200300千赫,加热层深度为0.52毫米,可用于齿轮、汽缸套、凸轮、轴等零件的表面淬火。超音频感应加热热处理所用的电流频率一般为2030千赫，用超音频感应电流对小模数齿轮加热，加热层大致沿齿廓分布，粹火后使用性能较好。中频感应加热热处理所用的电流频率一般为2.510千赫,加热层深度为28毫米，多用于大模数齿轮、直径较大的轴类和冷轧辊等工件的表面淬火。工频感应加热热处理所用的电流频率为5060赫，加热层深度为1015毫米，可用于大型工件的表面淬火。特点和应用 感应加热的主要优点是：不必整体加热，工件变形小，电能消耗小。无公害。加热速度快，工件表面氧化脱碳较轻。表面淬硬层可根据需要进行调整，易于控制。加热设备可以安装在机械加工生产线上，易于实现机械化和自动化，便于管理，且可减少运输，节约人力，提高生产效率。淬硬层马氏体组织较细，硬度、强度、韧性都较高。表面淬火后工件表层有较大压缩内应力，工件抗疲劳破断能力较高。感应加热热处理也有一些缺点。与火焰淬火相比，感应加热设备较复杂，而且适应性较差，对某些形状复杂的工件难以保证质量。感应加热广泛用于齿轮、轴、曲轴、凸轮、轧辊等工件的表面淬火，目的是提高这些工件的耐磨性和抗疲劳破断的能力。汽车后半轴采用感应加热表面淬火，设计载荷下的疲劳循环次数比用调质处理约提高10倍。感应加热表面淬火的工件材料一般为中碳钢。为适应某些工件的特殊需要，已研制出供感应加热表面淬火专用的低淬透性钢。高碳钢和铸铁制造的工件也可采用感应加热表面淬火。淬冷介质常用水或高分子聚合物水溶液。 设备 感应加热热处理的设备主要由电源设备、淬火机床和感应器组成。 电源设备的主要作用是输出频率适宜的交变电流。高频电流电源设备有电子管高频发生器和可控硅变频器两种。中频电流电源设备是发电机组。一般电源设备只能输出一种频率的电流,有些设备可以改变电流频率,也可以直接用50赫的工频电流进行感应加热。 电源设备的选择与工件要求的加热层深度有关。加热层深的工件，应使用电流频率较低的电源设备；加热层浅的工件，应使用电流频率较高的电源设备。选择电源设备的另一条件是设备功率。加热表面面积增大，需要的电源功率相应加大。当加热表面面积过大时或电源功率不足时，可采用连续加热的方法，使工件和感应器相对移动，前边加热，后边冷却。但最好还是对整个加热表面一次加热。这样可以利用工件心部余热使淬硬的表层回火，从而使工艺简化，还可节约电能。感应加热淬火机床的主要作用是使工件定位并进行必要的运动。此外还应附有提供淬火介质的装置。淬火机床可分为标准机床和专用机床，前者适用于一般工件，后者适用于大量生产的复杂工件。 进行感应加热热处理时，为保证热处理质量和提高热效率，必须根据工件的形状和要求，设计制造结构适当的感应器。常用的感应器有外表面加热感应器、内孔加热感应器、平面加热感应器等。热处理在汽车、拖拉机等配件应用一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件;推土机用销套:承受重载、大冲击和严重磨损要求:20Mn、25MbTiB渗碳,二次淬火,低温回火,HRC59,渗碳层深2.6-3.8mm2.条件:推土机履带板:承受重载、大冲击和严重磨损要求:40Mn2Si调质,履带齿中频淬火或整体淬火,中频回火,距齿顶淬硬层深30mm3.条件:推土机链轨节承受重载、大冲击和严重磨损要求:50Mn、40MnVB工作面中频淬火,回火,淬硬层深6-10.4mm4.条件:推土机支承轮要求:55SiMn、45MnB滚动面中频淬火,回火,淬硬层深6.2-9.1mm5.条件:推土机驱动轮要求:45SiMn轮齿中频淬火,淬硬层深7.5mm6.条件:活塞销:受冲击性的交变弯曲剪切应力、磨损大.主要是磨损、断裂|要求:20Cr渗碳,淬火,低温回火,HRC59(双面)7.条件:刮板弹簧转子发动机用,要求在高温下保持弹抗疲劳性能要求:718耐热合金1050固溶处理,冷变形,690真空时效,8h(或620下8小时,500下松驰8小时)8.条件:受冲击性迅速变化着的拉应力和装配时的预应力作用,在发动机运转中,连杆螺栓折断会引起严重事故,要求有足够的强度、冲击韧性和杭疲劳能力要求:40Cr调质,HRC31,不允许有块状铁素体:下料锻造退火或正火加工调质(回火水冷防止第二类火脆性加工装配二、备注1.50mm、耐磨性高、承受较大压力的6-8级,丝杠用GCr15整体或中频淬火2.50mm、耐磨性高、6-8级丝杠用GCr15SiMn整体或中频淬火3.40mm、L2mm、变形小、耐磨性高的6-8级丝杠用9Mn2V、整淬,冰冷处理.4.有防蚀要求特殊用途的丝杠用9Cr18,中频加热表面淬火.如何提高中频炉炉衬寿命的筑炉工艺技术一前言： 中频无芯感应炉炉衬的高温性能主要取决于所用耐火材料的物理、化学性能及矿物组成，在原辅材料选定的前提下，烧结工艺是使炉衬获得良好显微组织结构以充分发挥其耐高温性能的的关键工序。炉衬烧结的致密化程度与耐火材料的化学组成、粒度配比、烧结工艺和烧结温度等因素有关。我厂通过二十多年的不断摸索和生产试验，总结出了合理的筑炉打结工艺和烘烤烧结工艺，使炉龄大幅度上升，2T中频炉干式打结炉衬的炉龄（经一次中修）高达1157炉次，取得了显著的经济效益。二筑炉工艺：2.1筑炉时去掉云母纸。2.2对筑炉用水晶石英砂进行如下处理：2.2.1手选：主要去除块状物及其它杂质；2.2.2磁选：必须完全去除磁性杂质；2.2.3干式捣打料：必须进行缓慢烘干处理，烘干温度为200300，保温4小时以上。2.3粘结剂的选用：用硼酐(B2O3)代替硼酸（H3BO3）作粘结剂，加入量为1.1%1.5%。2.4筑炉材料的选用及配比：2.4.1筑炉材料的选用：应注意，不是所有SiO299%的石英砂均可用作感应炉炉衬材料，重要的是石英晶粒大小，晶粒越粗大，晶格缺陷越少越好，（如水晶石英砂SiO2纯度高，外表洁白、透明。）炉子容量越大，对晶粒的要求越高。2.4.2配比：炉衬用石英砂配比：68目10%15%，1020目25%30%，2040目25%30%，270目25%30%。2.5炉衬的打结：炉衬打结质量好坏直接关系到烧结质量。打结时砂粒粒度分布均匀不会产生偏析，打结后的砂层致密度高，烧结后产生裂纹的几率下降，有利于提高感应炉炉衬使用寿命。2.5.1干式打结炉衬（以2t中频无芯感应炉为例）：线圈绝缘胶泥的应用：2t中频无芯感应炉的感应圈涂覆有绝缘胶泥层。与感应路通常使用的绝缘材料云母、玻璃丝布等相比，使用线圈绝缘胶泥有如下好处:第一，烘干后，厚度为815mm的线圈绝缘胶泥层具有良好的绝缘性能，完全可代替云母和玻璃丝布，充当线圈和炉衬之间的绝缘保护层；胶泥材料的导热系数较高，不必担心相对较厚的胶泥层会影响热面炉衬的三层结。第二，胶泥层位于线圈和保温层之间，正常情况下，环境温度很低（300，偶尔有金属液接近其表面时胶泥层会释放出少量残余的水分，使绝缘电阻降低，系统提供早期报警。第三，利用胶泥本身高于1800的耐火度，当偶尔有金属液渗漏到其表面时，胶泥能给线圈提供一层保护屏障，当出现报警时，胶泥层可提供一定的事故处理时间。第四，对带有底顶出式的炉子而言，将胶泥制作成带有锥度的形状，避免了炉衬与线圈的摩擦，同时利用其强度对线圈进行固定，避免了线圈在使用和建、拆炉过程中的变形，延长了线圈的使用寿命。第五，线圈与胶泥层作为炉子的永火衬，虽一次性费用高，施工周期长，但其使用寿命可以与线圈相同，也可进行局部修补，因此就整体而言降低了筑炉成本。 干式打结炉衬前，首先在炉子线圈绝缘层内铺设一层石棉板和一层玻璃丝布，铺设时除手工平整压实各层材料外，还要用弹簧圈上下绷紧，捣固石英砂时，自上而下逐个移动弹簧圈，直至炉衬打结完毕。2.5.2打结炉底：炉底厚约280mm，分四次填砂，人工打结时防止各处密度不均，烘烤与烧结后的炉衬不致密。因此，必须严格控制加料厚度，一般填砂厚度不大于100mm/每次，炉壁控制在60mm以内，多人分班操作，每班46人，每次打结30分钟换人，围绕炉子缓慢旋转换位，用力均匀，以免造成密度不均。 炉底打结达到所需高度时刮平，即可放置坩埚模。对此，应注意保证坩埚模与感应圈同心，上下调整垂直，模样尽量与所筑炉底紧密结合，调整周边间隙相等后用三个木楔卡紧，中间吊重物压上，避免炉壁打结时石英砂产生位移。2.5.3打结炉壁：炉衬厚度为110-120mm，分批加入干式打结料，布料均匀，填料厚度不大于60mm，打结15分钟（人工打结），直至与感应圈上缘平齐。在打结完后坩埚模不取出，烘干和烧结时起感应加热作用。2.6烘烤与烧结规范：为获得炉衬的三层结构，烘烤和烧结工艺大致分为三个阶段：2.6.1烘烤阶段：分别以25/h、50/h的速度将坩埚模加热至600，保温4h，目的是彻底排除炉衬中的水分。2.6.2半烧结阶段：以50/h升温至900，保温3h，以100/h升温至1200，保温3h，必须控制升温速度，防止产生裂纹。2.6.3完全烧结阶段：高温烧结时，坩埚的烧结结构是提高其使用寿命的基础。烧结温度不同，烧结层厚度不足，使用寿命明显降低。2T中频无芯感应炉在烘烤过程中加入了约950公斤铁料增强感应圈加热作用，随着烘烤与烧结的持续进行，通过低功率送电产生较为平稳的电磁力搅拌铁水，是炉衬上下受热均匀。严格控制石英砂三个相变区的温度，促进石英砂相变充分，提高了炉衬的首次烧结强度。三小结 对于中、工频炉炉衬的寿命，除保证获得完整合理的三层炉衬外，还应注意平时的操作，筑炉是选用优质干净的筑炉材料，合理配比，精心打结，科学烘烤与烧结规范，严格操作工艺，即可延长炉子使用寿命。碳钢、低合金钢、高合金钢铸造技术与方法1铸造碳钢 我国多年来沿用的是以钢的含碳量作为分级的标准。表1列出铸造碳钢的国家标准中，关于钢的牌号，化学成份和机械性能的要求，牌号中的“ZG"表示铸钢，其后的数字表示钢中碳的重量分数的公称值，以万分之几表示。铸造碳钢依其杂质元素磷和硫含量的高低而分为三级，磷和硫单项质量分数各低于0.04%的特质(级)钢;低于0.05%的优质(级)钢.低于0.06%的为普通（级）钢。 一般工程用铸造碳钢的标准（GB5676-85）将铸造碳钢按照室温下的机械性能分为5个牌号，即ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570和ZG340-640。对钢中的基本化学成分只规定其质量分数的上限，对钢中残余合金元素的限制比较宽。2铸造低合金钢2.1通用铸造低合金钢系列钢种 在机械制造中，通用的铸造低合金钢主要包括锰系、铬系和镍系三个系列。这些系列钢种是在铸造碳钢的成分基础上进行合金化，并通过相就的热处理，以获得比铸造钢更高的常温机械性能的。 1）锰系低合金钢 以锰作为主要合金化元素，而以硅、钼等作为辅助强化元素，构成锰钢、锰硅钢、锰硅铬钢和锰钼钢。 2）铬系低合金钢 以铬作为主要合金化元素，而以钼、镍等作辅助强化元素，构成铬钢，铬镍钢。 3）镍系低合金钢 以镍作为主要合金化元素，而以铬或与作辅化元素构成镍钢、镍铬钢、镍铬钼系钢种。2.2具有特殊性能和用途的低合金钢种 根据对铸件提出的特殊使用性能要求，进行钢的合金设计，即是有专门用途的铸造低合金钢种，其中包括用于厚大截面而又不允许淬火处理的析出强化型低合金钢，耐热用低合金钢，低温用低合金钢以及抗磨用低合金钢等。3铸造高合金钢 在铸造高合金钢中，加入有合金元素总量在10%（质量分数）以上，加入的合金元素可以是一种，两种，或更多种。钢中含有大量合金元素后，组织发生了根本的变化。使得钢具有特殊的使用性能，例如Mn=13%的奥氏体高锰钢，具有很高的抗冲击磨损的性能，又如cr=18%、Ni=的奥氏体不锈钢，具有很好的耐腐性能等，因此，高合金铸钢实际上是特种铸钢。 与特种铸铁相比，高合金铸钢具有更高的性能，特别是机械性能，如高铬抗磨白口铸铁，虽有很高的抗磨性，但其韧性则较差，不适于在高冲击力的作用下工作，而高锰钢则既有很高的抗磨性，又有很高的冲击韧性，能经受高冲击磨损。又如高硅铸铁在酸类公质中有强而蚀性，但其强度很低，极易脆裂。而奥氏体不锈钢则既具有而蚀性，又有较高的强度和很高的冲击韧性，适用于经受冲击或震动条件下的耐蚀铸件，如而酸泵的旰轮等。再如高铬铸铁虽有很高的耐热性，但也是低强度、高脆性的材料，而高铬镍钢和铬锰氮钢则具有很高的强度和韧性。因此，高合金铸钢比特种铸铁更适合于在重载荷、冲击和震动条件下工作的机器零件，比特种铸铁具有更大的可靠性和安全性。 由于高合金钢中含有大量合金元素，故在铸造性能、焊接性能以及切削加工性能方面均比碳钢和低合金钢差。在铸造性能方面，每种高合金钢均有其特点，生产上需要根据其铸造性能特点来制定相应的铸造工艺。在焊接方面，一般需要使用特定的合金焊条。有些钢种焊接时还需要采取惰性气体保护，必在时还需要在焊前进行铸件预热和在焊后进行的改善焊接部位组织以及消除焊接应力的热处理等。在切削加工方面，由于高合金钢种硬度很高，有的钢种韧性很强，以至于用加工一般碳钢及低合金所用的刀具和切削工具，不能进行加工，而必须采用特定的刀具切削工艺。3.1铸造抗磨钢（高锰钢） 在铸造抗磨钢中，高锰钢是最通用的一种。高锰钢中锰的公称含量为13%（质量分数），牌号为ZGMn13，钢经过热处理后具有单一奥氏体组织，韧性很好，但硬度并不高，但这种奥氏体有加工硬性，铸件在工作中经受强烈的冲击或挤压时，其表面层组织发生加工硬化，硬度大为提高，因而具有很高的抗磨性。3.2铸造耐蚀钢（不锈钢） 铸造耐蚀钢的钢种很多，但基本上都以铬作为耐蚀的主要合金元素。依照化学成分和组织可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两类。 1）铬不锈钢 铬不锈钢的公称含量为13%，是不锈钢钢种当中含铬量最低的一种。Cr13型钢是一个系列，按照钢含量不同而分为五种钢号，即0Cr13，1Cr13，2Cr13，3Cr13和4Cr13。作为铸造不锈钢使用的是耐蚀性较好的ZG0Cr13和ZG1Cr13两种。 2）铬镍不锈钢 铬镍不锈钢中铬的公称含量cr=18%，其耐蚀性能优于Cr13钢。3.3抗磨耐蚀合金钢（不锈钢） 由于水力发电和其它工业的需要，近年来国内外发展了抗磨耐蚀合金钢，其中典型的是用于制造水轮机转子和单浆叶片所用的铬镍钼马氏体不锈钢和析出硬化型铸造不锈钢。 抗磨耐蚀不锈钢也是以铬为主要耐蚀合金元素的，为了使钢具有高硬度，应使钢具有马氏体组织。为此在钢中添加镍和钼，以便在铬镍的联合作用下，使钢具仍很高的淬透性，从而使大型厚壁铸件能在油淬或空泠条件下，得到沿全断面厚度的马氏体组织。在析出硬化型不锈钢中，由于有弥散硬化相在马氏体基体上析出，因而更进一步提高了钢的硬度和抗磨性。为了保证有良好的耐蚀性和焊接性，这类钢中碳的质量分数比较低，一般在0.1%以下。3.4铸造耐热钢 耐热用低于合金钢在400以下的温度具有抗氧化性，并能保持其强度，但在更高的温度下具有耐热性，就需要用高合金钢。 钢的高温性能包括抗氧化性及热强性两个方面，抗氧化性是钢在高温下具有对气体介质的氧化腐蚀的稳定性，热强性则是钢在高温下能长期保持承受机械负荷的能力。高温下使用的钢种即按照这两种性能而分为两类。 1）耐热不起皮钢（抗氧化钢），这是在高温下具有良好的抗氧化性的钢，但对钢的高温强度无严格要求。 2）热强钢，这是在高温下既具有良好的抗氧化性，又能长期保持高强度的钢。 生产上所用的耐热温度在800以上的钢有铬耐热钢、铬镍耐热钢、铬锰氮耐热钢和铝锰耐热钢等四大类。3.5铸造热强钢 1）钢在高温下的强度及热强性 钢在高温下受力时，发生两种现象，即软化和蠕变。软化的表现是强度降低，而塑性升高。蠕变的表现是钢在高温下受力时，在应力不变的条件下，其变形量不断增长，直至最后断裂。 2）低体热强钢 热强钢通常按其金相组织而分为珠光体型、马氏体型和奥氏体型。前两种含的强化元素较少，热强性较差，一般用于600以下的温度。奥氏体能固溶大量合金元素，有利于提高钢的热强性。因此，在600。C以上的温度使用的热强钢，基本上都是奥氏体型 在更高温度（800以上）使用的热强性材料已不是钢（铁基合金），而是镍基合金或钴基合金了。中频炉谐波治理、无功补偿-节电产品等介绍中频炉是一种将工频50Hz交流电转变为中频（300Hz以上至10000Hz）的电源装置，配上感应圈及补偿电容器，应用电磁感应原理的加热设备。广泛用于有色金属和黑色金属和熔炼、加热。如熔炼生铁、普通钢、不锈钢、工具钢、铜、铝、金、银及合金等；透热锻造用途的钢件、铜件，用于挤压成形的铝锭等；对金属进行调质、淬火等热处理。中频炉加热装置具有体积小、重量轻、效率高、热加工质量优及有利环境等优点，正迅速淘汰燃煤炉、燃气炉、燃油炉及普通电阻炉，是新一代的金属加热设备。 节电节能产品发展历程 面对国内数量巨大的中频炉环保节能的迫切需求，不少厂家做了很多有益的努力和尝试。有的厂家用系统保护类瞬变、浪涌、高次谐波抑制产品对中频炉系统改造，实践表明：中频炉谐波含量85%以上为低次谐波，而系统保护类产品主要面向高次谐波，因此谐波改善轻微几乎可忽略，节能效果难以令人满意，更为严重的是谐波能量大大超出节电设备承受范围，长期使用容易损毁，事故频频，影响企业生产的正常进行。于是，面对众多终端用户的迫切愿望，中频炉节能成为能效领域的老大难问题，困扰着众多行业企业。 针对这一巨大市场，自2003年6月起，多位资深技术人员组建了中频炉能效项目组，开始对这一领域进行探索试验。先后12次远赴各地现场调研，广泛搜集中频炉实际应用数据，并做了多次试验设备安装测试，积累了丰富翔实的现场经验和数据，为MF-Saver的设计开发提供充分的理论依据和实践依据。同时，项目组与各个合作单位进行项目协调研究，组织了3次中频炉专题讨论会，从多个大学和研究机构请来中频炉方面的专家教授指导产品设计开发工作，保证了产品设计的高起点和高水准。 节电节能产品的推出，为推动中国能效产业发展，为满足广大中频炉滤除谐波，改善电力品质，节能降耗，增产增效起到巨大的推动作用。作为能效产业的技术先驱，艾能将继续关注高能耗企业的实际需求，不断推出满足各界用户迫切需求的能效产品，推动能效技术迈向新的高峰！ 产品原理 中频炉在使用中产生大量的谐波，导致电网中的谐波污染非常严重。谐波使电能传输和利用的效率降低，使电气设备过热，产生振动和噪声，并使其绝缘老化，使用寿命降低，甚至发生故障或烧毁；谐波会引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容补偿设备等设备烧毁。谐波还会引起继电器保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波会对通信设备和电子设备产生严重干扰，因而，改善中频炉电力品质成为应对的主要着力点。 滤除中频炉系统谐波的传统方法是LC滤波器，LC滤波器是传统的无源谐波抑制装置，由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要。这种滤波器出现最早，成本比较低，但同时存在一些较难克服的缺点，比如只能针对单次谐波，容易产生谐波共振，导致设备损毁，随着时间谐振点会漂移，导致谐波滤除效果越来越差。同时，这一方式无法应对瞬变、浪涌和高次谐波，存在节能的漏洞。 谐波抑制的另一个比较新的方法是采用有源电力滤波器(ActivePower Filter-APF)。它是一种电力电子装置，其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响，因而受到广泛的重视，并且已在日本等国获得广泛应用。但有源电力滤波器成本高昂，价格昂贵，投资回报期长，大多数企业难以承受。 MF-Saver吸收融合了L
