Желязо и стомана
Като се има предвид, че стоманата може да се добави легиращите елементи, стоманата се нарича съдържащ не по-малко от 45% от желязо сплав на желязо с въглерод и легиращи елементи (легирана, високо легирана стомана).
Древните български писмени паметници започва да се нарича специален термин "кос", "Harolug" и "Пътят". В някои славянски езици и днес той стана известен като "кос", например в чешки.
Steel - най-важната конструкция материал за инженеринг, транспорт, строителство и други сектори на икономиката.
Стомани с високи еластични свойства са широко използвани в машиностроенето и вземане на инструмент. В техника се използва за производство на пружини, амортисьори, електрически пружини за различни цели, в инструмент - за множество еластични елементи, мембрани, пружини, релейни плочи, духало, стрии, суспензии.
Пружини, листови ресори и еластични елементи на автомобили, характеризиращи се с различни устройства [източник не са посочени 122 дни] форми, размери, различни условия на работа. Особеността на тяхната работа се състои в това, че остатъчната щам не е позволено за големи статични, циклични или ударни натоварвания в тях. В тази връзка, всички сплави, различни от механични пружинни свойства, характерни за всички структурни материали (якост, еластичност, якост издръжливост), трябва да имат висока устойчивост на малки пластмасови деформации. В контекста на краткосрочна статично натоварване малка пластмасова съпротивление на деформация се характеризира с еластичен граница, продължително статично и циклично натоварване - устойчивост на релаксация
Стана разделена на структурни и инструмент. Вариация на инструмента е висока скорост стомана.
Според химичния състав на стомана е разделена на въглерод и сплав; включително съдържанието на въглерод - въглерод на ниска (0.25% С) среда (0.3-0.55% С) и високо съдържание на въглерод (0,6-0,85% С); легирана стомана съдържанието на легиращи елементи са разделени в нисколегирана и високо srednelegirovannye.
Плътност - 7700-7900 кг / m³.
Специфично тегло - 75537-77499 N / m (7700-7900 кг / m³ гравитационно метрична система за система).
Специфичен топлинен капацитет при 20 ° С - 462 J / (кг · ° С) (110 кал / (кг · ° С)).
Точка на топене - 1450-1520 ° С
Специфичната топлина на топене - 84 KJ / кг (20 ккал / кг).
Коефициент на топлопроводимост - 39 ккал / (m · з · ° С) (45,5 W / (m · K)) [източник не е посочено 136 дни].
Коефициентът на линейно топлинно разширение при температура от около 20 ° С:
стомана ST3 (клас 20) - (1 / ° С);
неръждаема стомана - (1 / ° С).
Якостта на опън стомана:
стоманени конструкции - 38-42 (KGF / mm²);
Стомана kremnehromomargantsovistaya - 155 (кг / mm²);
Engineering стомана (въглерод) - 32-80 (KGF / mm²);
стоманена релса - 70-80 (KGF / mm²);
Белият чугун всички въглерода е под формата на цементит. Структурата на желязото - перлит, Ledebur и цементит. Това име е желязото заради цвета на светлината на фрактурата.
Сив чугун - сплав на желязо, силиций (от 1,2 на 3,5%) и въглероден съдържащ неизбежни примеси като Mn, Р, S. В структурата на такива ютии повечето или всички от въглерода присъства като форма графит плоча. Счупване на чугуна се дължи на наличието на графит има сив цвят.
Сферографитен чугун се получава чрез продължително отгряване бял чугун, което води до образуването на люспест графит плесен. Металната основа на желязото: ферит и по-малко перлит.
Сферографитен чугун има в своята структура кълбовидни графит, който се образува по време на кристализацията. Сферографитен намалява метален субстрат не е толкова като плоча, и не е стрес концентратор.
В половината част от въглерод желязо (над 0.8%) се съдържа под формата на цементит. Структурните компоненти на желязото - перлит, Ledebour и графитните люспи.
В зависимост от съдържанието на въглерод е казано hypoeutectic сив чугун (2,14-4,3% въглерод), евтектична (4.3%) или хиперевтектични (4,3-6,67%). Съставът на сплав се отразява на структурата на материала.
В зависимост от състоянието и съдържанието на въглерод в желязото отличава: бяло и сиво (цвят фрактура което е причинено от въглерода в структурата на чугун под формата на свободно желязо карбид или графит), висока сферографитен чугун, от чугун с червейчета графит. чугун въглерод бяло присъства под формата на цементит, в сиво - главно под формата на графит.
В промишлеността желязо видове са обозначени както следва:
чугун - Р1, Р2;
чугун отливки - PL1, PL2,
фосфор чугун - LP1, LP2, PF3,
висококачествен чугун - PVK1, PVK2, pVK3;
чугун с пластинчат графит - MF (номера след буквите "MF" се отнася до периода от време, съпротивление на счупване в кгс / mm);
Търкалящи сиво - ASF
висока якост против триене - ACHV,
анти-триене ковък - АРС;
сферографитен чугун отливки - СН (номера след буквите "RF" означава якост на опън в кгс / mm и удължение (%);
легирана чугун със специални свойства - Ch
доменни пещи - голям металургичен вертикално разположен вал тип пещ за топене прасе желязо, феросплави от желязна руда. Първите доменните пещи се появили в Европа в средата на XIV век, в България - около 1630
доменната пещ е структура с височина и 35 м височина е ограничен кокс сила, която държи цялата колона на зареждания материал. Зареждане на такса от върха, чрез устройство за зареждане на проба, която е и врата на газ от доменни пещи. доменната пещ се намалява богат желязна руда (на този етап на богат желязна руда остава само в Австралия и Бразилия), агломериране или пелети. Понякога използването на суровини руда брикети.
Доменни пещи се състои от пет структурни елементи: горна цилиндрична част - горната част на пещта, необходимо за зареждане и ефективно разпределение на заряда в пещта; най-голямата височина на разширяване конична част - на вала, които се появяват по време на нагряването на материали и намаляване на железни оксиди; най-широката част цилиндричен - BOSH, където има процеси на омекване и топене на редуцирано желязо; заострена конична част - рамене, при което се образува редуциращия газ - въглероден окис; цилиндричната част - лост служи за съхраняване на течни продукти доменни пещи - желязо и шлака.
В горната част на дюзите огнището подредени - отворите за нагрява взрива на висока температура - сгъстения въздух, обогатен с кислород и горивото въглеводород.
Процеси, протичащи в пещта
В горната част на огнището, когато снабдяването с кислород е достатъчно голям, коксът се изгаря, образуващ въглероден диоксид и отделяне на голямо количество топлина.
Въглероден диоксид напускане на зоната, обогатен на кислород реагира с коксът да образуват въглероден окис - главен редуктор доменна пещ.
Катерене до реагира на въглероден окис с железни оксиди, ги лишава от кислород и възстановяването на метал:
Получената реакционна желязо капчиците, произтичащи от горещия кокс надолу насищане въглерод, което води до сплав, съдържаща 2,14 - 6,67% въглерод. Тази сплав се нарича чугун. Освен въглерод, той включва малка част от силиций и манган. Броят на десети от процента на чугуна включва също замърсители - сяра и фосфор. Освен желязо в шлаката на пещта се произвежда и се натрупва в които събират всички замърсители.
По-рано, шлаката се изкарва чрез отделен шлака lotku. В момента, и желязо, и шлаката се изпуска през Отвор за източване в същото време. Разделяне на чугун и шлака е става извън доменната пещ - един канал, като се използва плоча дял. Отделен от желязо шлака изхвърля в железни кофи и транспортирани до магазина за производство на стомана.
4.Vliyanie химични елементи за свойствата на стомана и чугун
С увеличаване на съдържание на въглерод (фигура 1.30) повишена твърдост и якост, еластичност е намалена, подобряване на обработката на рязане, повишава закаляване, но се влошава заваряемостта на стоманата. Твърдостта и силата на по-висока, толкова по-дисперсността (малки кристали) на ферит и цементит.
Стоманени вредни примеси са S, Р, О, H, N. S сяра влошава якост и еластичност; стомана става чуплива при високи температури (крехкост), така че сяра трябва да бъде в стомани Me 0.03%. Когато сяра присъства в зърно сплав се създава по ръбовете на евтектични Fes, които при температури над 985 "С се стопяват, така пукнатини и свива метала при границите на зърното.
Наличието на фосфор P в стоманата предизвиква крехкост при ниски температури (пукнатини настъпят дори при стайна температура и особено интензивно при ниски температури), влошаване на еластичност и якост на сплавта. В висококачествени стомани трябва да са по-малко от 0,03% фосфор.
Mn Манган deoxidizes стомана и неутрализира вредните ефекти на сяра S. увеличава здравината и трайността на стомана. Силиконовата Si увеличава еластичност и якост на стоманата, увеличава силата на добив, което намалява възможността за студено формоване метал и слизане.
Микроструктурата на чугуни (таблица. 14) зависи от скоростта на охлаждане на метал. по време на бързо охлаждане е бял чугун (въглеродът е химически свързан състояние под формата на цементит и ledeburite), и при бавно охлаждане е сив чугун (въглеродът е под формата на графит).
Силиконовата Si насърчава Графитизация от чугун и подобрява качествата на леене. сив чугун съдържа 0,8 ... 4,5% Si.
Сяра S възпрепятства графитизиране увеличава крехкост и влошава течливостта на желязо, така че серни ютии трябва да бъде не повече от 0.1%.
Сивите чугуни са разделени на модифицирания с висока якост и от сферографитен (таблица. 1.4.).
сив чугун графит има форма на плоча, сферична vysokoprochnyh-, и в Примери kovkih- люспи чугун наименования: GI25 ГОСТ 1412-85, 7293-85 ГОСТ 50 HF.