开题报告演讲精选ppt课件.ppt

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1、 离心雾化法铸钢丸粒度分布及其影响因素研究离心雾化法铸钢丸粒度分布及其影响因素研究报告人：刘长伟 (10硕)导 师：朱丽娟 教授 刘 越 教授专业：材料加工工程2011年10月18日开题报告开题报告精1汇报主要内容：汇报主要内容：选题目的和意义选题目的和意义 铸钢丸国内外研究现状铸钢丸国内外研究现状 课题主要研究内容课题主要研究内容 实验方案及技术路线实验方案及技术路线 实验进度安排实验进度安排精21、选题目的和意义选题目的和意义 随着科学技术的发展以及人们的环境保护意识的增强，原来用酸洗处理的大量钢件，现在大部分改为用抛喷丸清理以减少废酸和污水等的排放。目前抛喷丸清理常用的原料有如下几种：钢

2、砂钢砂钢丸钢丸钢丝切丸钢丝切丸钢丸：铸钢丸、不锈钢丸、合金钢丸钢丸：铸钢丸、不锈钢丸、合金钢丸精3与传统的抛喷丸清理所用的铁丸相比，铸钢丸有如下特点：精4清理清理 抛丸清理、喷丸清理、压铸件清理、铸件抛丸清理、锻件抛丸清理、锻件清理喷丸清理、铸件清砂、钢板清理、钢材清理、钢板清理、H型钢清理、钢结构清理。除锈除锈 抛丸除锈、喷丸除锈、铸件除锈、锻件除锈、钢板除锈、锻件除氧化皮、钢材除锈、H型钢除锈、钢结构除锈。强化强化 抛丸强化、热处理件喷丸强化、齿轮喷丸强化。喷丸喷丸 型钢喷丸、型钢喷砂、船板抛丸、钢板喷丸、钢材喷丸。抛丸抛丸 钢板抛丸、钢材抛丸、型钢抛丸。打砂打砂 打砂处理。钢材预处钢材预

3、处理理 涂装前处理、涂装预处理、表面与处理、船板预处理、型钢预处理、钢材预处理、钢板预处理、钢结构前处理。表表1 铸钢丸用途铸钢丸用途精5精6钢丸粒度尺寸标准表表3 不同粒度铸钢丸用途不同粒度铸钢丸用途精7表2 不同粒度铸钢丸用途粒径/mm 一般用途 0.30.5 有色金属铸件落砂、除芯、表面清理、除锈、表面强化0.51.0 小型铸铁件的表面清理、除锈、表面强化 0.81.5 中小型铸铁件及小型铸钢落砂、清理、除锈 1.52.5 大型铸铁件及中型铸钢件落砂、除芯、表面清理 2.53.0 大型铸钢件的落砂、除芯与表面清理 精8本次课题最大的目的和本次课题最大的目的和意义就是在于通过对影意义就是在

4、于通过对影响铸钢丸粒度分布的各响铸钢丸粒度分布的各种因素的分析，探索出种因素的分析，探索出能够实现铸钢丸粒度分能够实现铸钢丸粒度分布可控的最优工艺参数。布可控的最优工艺参数。目前常用的铸钢丸其粒径在0.8-1.5mm之间，而现有的生产技术所生产的铸钢丸其粒度是随机分布的。据统计0.8-1.5mm之间的铸钢丸只占整批量的30%-40%，远远不能满足企业的要求。精92 2 铸钢丸国内外研究现状经查阅大量铸钢丸有关文献，发现目前国内外对铸钢丸的研究主要集中在铸钢丸的成型工艺、铸钢丸的热处理、铸钢丸的欧文寿命及磨损失效等方面精102.1 铸钢丸生产工艺的研究铸钢丸生产工艺的研究离离心心雾雾化化法法滚滚

5、 筒筒 法法气气 喷喷 法法成丸方法成丸方法 水水射射流流冲冲击击法法精11气喷法气喷法：用高速喷射的介质惰性气体（氮气）或压缩空气将钢水分散成液滴，冷却后凝固成粒的一种造丸方法。气喷法生产钢丸的优点是：生产出的钢丸圆整度较好；缺点是：其生产的工艺过程较为复杂、钢丸粒度分布范围较宽等。水射流冲击法水射流冲击法：利用水射流将液体金属击散落入水中成丸。水射流冲击法制备铸钢丸的优点：设备相对较简单、投资少、操作控制方便，成丸率较高；缺点：制得钢丸圆整度稍差,出现一些异型颗粒,并常呈条状。精12离心雾化法制取的铸钢丸粒度分布范围窄、气孔率低、外形圆离心雾化法制取的铸钢丸粒度分布范围窄、气孔率低、外形圆

6、整、粘结现象少整、粘结现象少;钢水出丸率高钢水出丸率高;不需再经选粒清除异形铸钢丸，不需再经选粒清除异形铸钢丸，从而简化了生产工序。因此，离心雾化法生产铸钢丸已在我国从而简化了生产工序。因此，离心雾化法生产铸钢丸已在我国被广泛的采用。被广泛的采用。离心雾化法离心雾化法是指利用离心力分离液流，使金属溶液从旋转盘边缘被被抛出，落入冷却介质中然后固化成丸。精13离心雾化法生产铸钢丸工艺流程图废钢分选废钢分选废钢熔炼废钢熔炼稀有金属加入稀有金属加入(钼，硅，锰铁等钼，硅，锰铁等)炉前钢水化验炉前钢水化验钢水调质过程钢水调质过程成成 型（离型（离 心心 法）法）烘烘 干干分分 选选热热 处处 理理精精

7、分分精14精152.2 铸钢丸热处理的研究铸钢丸热处理的研究目前铸钢丸的热处理方式主要有如下三种：（1）一次淬火+回火铸钢丸经一次淬火+高温回火(650-700，保温30分钟)可以得到组织非常均匀的回火索氏体。精16（2）二次淬火+回火铸钢丸经800二次淬火+650 高温回火也可以得到组织非常均匀的回火索氏体。精17（3）等温淬火等温淬火后的钢丸，不需再经回火处理，简化了生产工艺且钢丸不需要进行防锈处理。820 保温25分钟310 保温60分钟水冷精182.3 铸钢丸的欧文寿命及磨损实效的研究对于铸钢丸的使用寿命现在可以通过欧文寿命试验机测出。目前常用的方法有100替代法和破损曲线法(面积法)

8、。精19对于铸钢丸的磨损失效过程可解释为：低周次循环时为破碎率较低的表层剥落形式，高周次循环时逐渐发展为破碎率较高的心部脱落形式，进而引起尺寸的降低和损耗量的增加。铸钢丸表层剥落精20铸钢丸心部脱落精213 课题主要研究内容课题主要研究内容3.1 优化浇注工艺，使其成丸均匀性优化浇注工艺，使其成丸均匀性通过分析我们可以知道在成丸时，保持钢液液面高度h的稳定性，有助于实现钢丸粒度的均匀性。而现有的大多数生产工艺都采用人工浇注，时快时慢均不能保持液面高度h的稳定性。通过本课题的研究，希望能够自行设计出能保持液面高度h稳定的钢液浇注系统。精223.2 转盘转速与粒度分布之间的关系转盘转速与粒度分布之

9、间的关系我们知道转盘转速与粒度分布之间存在一定的关系即提高转盘转速可以使小粒度的钢丸所占比例增加。这只是两者之间的一种定性关系，而我们想要实现钢丸粒度的完全可控化只有定性关系是远远不够的，我们希望通过大量的试验数据能够探索出转盘转速与钢丸粒度分布之间的定量关系，使其在钢丸生产中应用的更加简便和快捷。精233.3 转盘结构和尺寸的设计转盘结构和尺寸的设计通过生产钢丸所采用的转盘的不断演化，我们可以从中得出这样一个结论转盘结构和尺寸在钢丸的生产中存在着一定的影响。目前尚没有人对这两者之间有何影响关系给出具体的解释。本次课题的研究，希望通过自行设计出多种转盘的结构和尺寸，在大量实验数据的基础上探索出

10、转盘结构和尺寸与钢丸粒度分布之间的关系。精24离心转盘结构示意图精253.4 3.4 目前研究中存在的问题目前研究中存在的问题（1）对于铸钢丸的成型机理的研究较少，所以对铸钢丸是在转盘内就已经成型还是其在落入冷却介质的过程中才成型的不是很清楚。（2）转盘结构在铸钢丸成型中的影响不清楚所以在设计转盘结构时缺乏理论经验精264 实验方案及技术路线实验方案及技术路线废钢熔炼废钢熔炼炉前钢水化验炉前钢水化验钢水调质过程钢水调质过程离离心心雾雾化化成成丸丸转盘结构设计转盘结构设计转盘转速调节转盘转速调节圆圆锥锥转转盘盘六六孔孔转转盘盘九九孔孔转转盘盘孔孔型型改改变变称称 重重筛筛 分分粒度分布分析粒度分

11、布分析转盘结构与粒度分布关系转盘结构与粒度分布关系转转速速与与粒粒度度分分布布关关系系粒度分布控制工艺参数粒度分布控制工艺参数精275 5 实验进度安排实验进度安排2011年9月2011年10月：查阅相关文献资料，了解国内外研究现状，确定课题出发点；2011年10月2011年11月：根据已有理论经验设计铸钢丸的化学成分并制定初步实验方案；2011年12月2012年3月：采用离心雾化法生产铸钢丸试样，进行称重绘制曲线、金相分析及主要性能测试；2012年4月2012年6月：分析实验结果；2012年7月2012年9月：根据所得实验数据进一步修改实验方案（主要是其中的工艺参数），做补充实验；2012年9月2013年1月：整理实验数据，确定最佳工艺，撰写毕业论文。2013年01月2013年03月：修改论文、定稿、进行毕业答辩。精28精29