Стоманата се счита за сплав на желязо с други химикаливръзки. Сред компонентите, включени в състава, има въглерод в количество 2,14%. Благодарение на присъствието си, желязните сплави придобиват своята сила. Специфичното тегло на стоманата е 75500-77500 N / m³. Сплавта понякога може да съдържа легиращи елементи. Специфичната топлина на стоманата при 20 ° C се измерва в 460 J / (kg * ° C), или 110 cal / (kg * ° C).
класификация
Съществуват различни параметри споредкоето характеризира въпросния материал. Така например стоманата е инструментална и конструктивна. Високоскоростната сплав се счита за вид клас на инструмента. Има разлики и според химичния състав. В зависимост от това кои елементи присъстват в сплавта, се разделят легирани и въглеродни. Приема се и класификация по нивото на концентрацията на въглерод. И така, има три вида сплави:
1. Нисковъглеродна. Съдържа съдържание на въглерод до 0,25%.
2. Средно въглеродна стомана. Тази сплав съдържа около 0,25-0,6% въглерод.
3. Високо въглеродна стомана. Тази сплав съдържа около 0,6-2% въглерод.
Легираната стомана се класифицира по същия начин според процента на легиращите елементи:
1. Ниско легирана стомана съдържа до 4%.
2. В средно легираната сплав присъства до 11%.
3. Високолегирана стомана. Съдържа повече от 11%.
Стоманата се произвежда по различни методи и сизползването на специални технологии. В зависимост от един или друг метод, сплавът съдържа различни метални включвания. Този индикатор влияе върху специфичната тежест на стоманата. При класифициране на сплавите по количество примеси, те се разграничават:
1. Смеси с обикновено качество.
2. Високо качество.
3. Високо качество.
4. Особено високо качество.
Съществува и класификация споредструктурният състав на материала. Например се получават феритни, байнитни, аустенитни, перлитни и мартензитни сплави. Несъмнено структурният състав също влияе върху специфичната гравитация на стоманата. Сплавите също се делят на двуфазни и многофазни. Зависи от наличието на фази в структурата. Също така сплавите се класифицират според естеството на втвърдяване и степента на разкисляване. И така, има спокойна, полу-спокойна и кипяща стомана.
Методи за производство на стомана
Като суровина за направата на стоманаизползва се чугун. Наличието на голямо количество въглерод, фосфор и сяра в състава му го прави крехък и крехък. За да се преработи един материал в друг, е необходимо да се намали съдържанието на тези вещества до желаната концентрация. Това ще промени както специфичната гравитация на стоманата, така и нейните свойства. Специфичен метод за получаване на сплави включва различни начини на окисляване на въглерода в чугун. Най-често използваните:
1. Мартенен метод за стопяване на стомана. Трябва да се отбележи, че напоследък тази опция се конкурира слабо с други методи.
2. Метод на конвертора. Днес повечето стоманени изделия се произвеждат по тази технология.
3. Електротермална - един от най-модерните технологични методи за производство на стомана. В резултат произведеният материал е с много високо качество.
Метод на конвертора
Използвайки този технологичен метод, излишъкътчугунът, фосфорът и сярата се окисляват с кислород. Издухва се под налягане през разтопения материал в специална пещ. Нарича се конвертор. Тази фурна има форма на круша. Във вътрешната му част има огнеупорна тухлена облицовка. Тази фурна е силно подвижна: може да се върти на 360 градуса. Капацитетът на преобразувателя е около 60 тона. Като правило за облицовка се използват два вида суровини:
1. Динас - съдържа SiO2, който има киселинни свойства.
2. Доломитова маса - MgO и CaO. Получава се от догмитен материал MgCO3 * CaCO3, който има свойствата на основи.
Поради различния материал за облицовкаКонверторните пещи са разделени на Thomas и Bessemer. Издуханият въздух под налягане покрива цялата метална област. Трябва да се отбележи, че процесите, протичащи в пещта, са с продължителност не повече от 20 минути. Времето на престой на материала в преобразувателя влияе върху топлинния капацитет на стоманата. Сплавта, произведена в конверторни пещи, често съдържа големи количества железен моноксид. Ето защо материалът често е с лошо качество.
Мартенова пещ
Този метод за обработка на чугун е остарял.Несъмнено при използването на няколко изостанали технологии по време на обработката качеството на материала значително намалява, техническите му характеристики се променят (топлинен капацитет на стоманата и др.). Мартенова пещ е голяма топилна баня. Покрит е със свод от огнеупорни тухли и рекуперативни камери. Тези отделения са предназначени за отопление на горими газове и въздух. Те се пълнят с тухлена (огнеупорна) опаковка. Поток от горещ газ и въздух се вдухва в пещта през третия и четвъртия рекуператор. А първото и второто междувременно се нагряват от пещните газове. След достатъчно повишаване на температурата целият процес върви в обратна посока.
Електротермичен метод
Този метод има няколко предимства предмартейн и конвертор. Електромеханичният метод ви позволява да промените химичния състав на получената стомана. В същото време сместа след процеса на обработка е с много високо качество. Поради ограничения достъп на въздуха в електрическата пещ, количеството железен моноксид намалява. Известно е, че замърсява стоманата с нейните примеси. А това от своя страна оказва значително влияние върху качеството му. В електрическата фурна температурата не пада под 2000 ° C. По този начин такива вредни примеси като сяра и фосфор се отстраняват напълно от чугуна.
Метод на работа на пещта
Електротермични пещи, поради високата ситемпература, позволяват стоманата да се легира с огнеупорни метали. Те включват, по-специално, волфрам и молибден. Методът за електрическо производство на стомана позволява да се получи висококачествена смес: специфичният топлинен капацитет на стоманата, както и нейните качествени характеристики, са на най-високо ниво. Но, за съжаление, тези пещи консумират голямо количество електрическа енергия (до 800 kWh на един тон суровини). Капацитетът на електрическите пещи може да варира от 500 кг до 360 тона. Устройствата използват конвенционална подплата. Структурата на заряда може да бъде 90% скрап и 10% чугун. Понякога пропорциите на суровините могат да бъдат различни. Лаймът, който се добавя към заряда, действа като поток. Основните химични процеси в електрическите дъгови пещи не се различават много от мартените пещи.
Специфично тегло
Извършват се токове с мощностиндукционно нагряване на метал. Поради голямата маса на сърцевината, този ефект е напълно достатъчен. За топене на стомана с тегло до 100 тона е достатъчен ток с честота 50 Hz. Трябва да се каже, че някои параметри за различните видове една и съща суровина могат да съвпадат. Така например корозионните, топлоустойчиви и неръждаеми стомани имат специфично тегло 7,9 g / cm3.
- бяло - 7,5 ± 0,2;
- сиво - 7,1 ± 0,2;
- ковък - 7,5 ± 0,2.
изчисление
Съотношението между обема на сплавта и нейната масахарактерни само за конкретно вещество. Освен това този параметър е постоянен. Използвайки специална формула, можете да разберете плътността на дадено вещество. Той е пряко свързан с изчисляването на специфичното тегло на сплавта. Ето как изглежда.
Специфичното тегло на метала се определя във формулата като γ. Тя е равна на съотношението P - теглото на еднородно тяло - към обема на съединението. И се изчислява по следната формула: γ = P / V.
Той работи само когато металът е абсолютно плътен, непорест.
заключение
Нови технологии, използвани в тежкитеотрасли, в много отношения се различават от тези, които са били използвани в началния етап на развитие на тази индустрия. Благодарение на научния прогрес съвременната метална индустрия произвежда огромен брой вариации на сплави. Специфичното тегло на съединенията влияе върху избора на специфичен вид суровина, която ще се използва в производството. Ако вземем три различни метала: желязо, месинг и алуминий с еднакъв обем, тогава всеки ще има различна маса. Следователно, при избора на един или друг метал, наред с другите параметри трябва да се вземе предвид и специфичното му тегло.
