Specifická hmotnost oceli. Specifické teplo z oceli

Ocel je považována za slitinu železa s jinými chemikáliemipřipojení. Mezi složkami obsaženými v kompozici je uhlík v množství 2,14%. Díky své přítomnosti získávají slitiny železa svou sílu. Specifická hmotnost oceli je 75500-77500 N / m³. Slitina může někdy obsahovat legující prvky. Specifické teplo oceli při 20 ° C se měří v 460 J / (kg * ° C) nebo 110 cal / (kg * ° C).

Klasifikace

Existují různé parametry podlekterý charakterizuje dotyčný materiál. Například ocel je instrumentální a strukturální. Vysokorychlostní slitina je považována za typ nástrojové třídy. Existují také rozdíly podle chemického složení. Podle toho, jaké prvky jsou ve slitině přítomny, se dělí na legované a uhlíkaté. Rovněž byla přijata klasifikace podle úrovně koncentrace uhlíku. Existují tedy tři typy slitin:

1. Nízký obsah uhlíku. Má obsah uhlíku až 0,25%.

2. Středně uhlíková ocel. Tato slitina obsahuje asi 0,25 - 0,6% uhlíku.

3. Vysokouhlíková ocel. Tato slitina obsahuje asi 0,6-2% uhlíku.

Legovaná ocel je klasifikována stejným způsobem podle procenta legujících prvků:

1. Nízkolegovaná ocel obsahuje až 4%.

2. Ve středně legované slitině je přítomno až 11%.

3. Vysoce legovaná ocel. Obsahuje více než 11%.

Ocel se vyrábí různými způsoby a pomocívyužívání speciálních technologií. Podle toho či onoho způsobu obsahuje slitina různé kovové inkluze. Tento indikátor ovlivňuje měrnou hmotnost oceli. Při klasifikaci slitin podle množství nečistot se rozlišují:

1. Směsi běžné kvality.

2. Vysoká kvalita.

3. Vysoká kvalita.

4. Zvláště vysoká kvalita.

Existuje také klasifikace podlestrukturní složení materiálu. Například se vyrábějí feritické, bainitické, austenitické, perlitické a martenzitické slitiny. Konstrukční složení nepochybně ovlivňuje také měrnou hmotnost oceli. Slitiny se také dělí na dvoufázové a vícefázové. Závisí to na přítomnosti fází ve struktuře. Slitiny se také klasifikují podle povahy tuhnutí a stupně deoxidace. Existuje tedy klidná, poloklidná a vroucí ocel.

Metody výroby oceli

Jako surovina pro výrobu ocelipoužívá se litina. Přítomnost velkého množství uhlíku, fosforu a síry v jeho složení způsobuje, že je křehký a křehký. Ke zpracování jednoho materiálu na druhý je nutné snížit obsah těchto látek na požadovanou koncentraci. To změní jak měrnou hmotnost oceli, tak její vlastnosti. Zvláštní způsob výroby slitin zahrnuje různé způsoby oxidace uhlíku v litině. Nejčastěji používané:

1. Metoda otevřeného krbu tavení oceli. Je třeba poznamenat, že tato možnost v poslední době slabě konkuruje jiným metodám.

2. Metoda převaděče. Většina výrobků z oceli se dnes vyrábí pomocí této technologie.

3. Elektrotermická - jedna z nejmodernějších technologických metod výroby oceli. Díky tomu je vyrobený materiál velmi kvalitní.

Metoda převaděče

Pomocí této technologické metody, přebyteksurové železo, fosfor a síra se oxidují kyslíkem. Foukání se provádí pod tlakem skrz roztavený materiál ve speciální peci. Říká se tomu převaděč. Tato trouba má tvar hrušky. Ve vnitřní části je vyzdívka ze žáruvzdorných cihel. Tato trouba je vysoce mobilní: lze ji otáčet o 360 stupňů. Kapacita měniče je asi 60 tun. K obložení se zpravidla používají dva druhy surovin:

1. Dinas - obsahuje SiO2, který má kyselé vlastnosti.

2. Dolomitová hmota - MgO a CaO. Získává se z dolomitového materiálu MgCO3 * CaCO3, který má vlastnosti zásad.

Díky odlišnému materiálu obloženíKonvertorové pece se dělí na Thomase a Bessemera. Foukaný vzduch pod tlakem pokrývá celou kovovou oblast. Je třeba poznamenat, že procesy probíhající v peci trvají nejvýše 20 minut. Doba zdržení materiálu v převaděči ovlivňuje tepelnou kapacitu oceli. Slitina vyráběná v konvertorových pecích často obsahuje velké množství oxidu uhelnatého. Proto je materiál často nekvalitní.

Otevřená krbová pec

Tento způsob zpracování surového železa je zastaralý.Nepochybně při použití několika zpětných technologií během zpracování se kvalita materiálu významně snižuje, mění se jeho technické vlastnosti (tepelná kapacita oceli atd.). Otevřenou pecí je velká tavicí lázeň. Je pokryta klenbou ze žáruvzdorných cihel a rekuperačních komor. Tyto komory jsou určeny k ohřevu hořlavého plynu a vzduchu. Jsou naplněny cihlovým (žáruvzdorným) obalem. Proud horkého plynu a vzduchu je vháněn do pece přes třetí a čtvrtý rekuperátor. A první a druhý se mezitím zahřívají plyny z pece. Po dostatečném nárůstu teploty jde celý proces opačným směrem.

Elektrotermická metoda

Tato metoda má několik výhod oprotiotevřený krb a konvertor. Elektromechanická metoda umožňuje změnit chemické složení výsledné oceli. V tomto případě je směs po zpracování velmi kvalitní. Kvůli omezenému přístupu vzduchu v elektrické peci množství oxidu uhelnatého klesá. Je známo, že znečisťuje ocel jejími nečistotami. A to má zase významný dopad na jeho kvalitu. V elektrické troubě teplota neklesne pod 2000 ° C. Tak jsou takové škodlivé nečistoty, jako je síra a fosfor, z litinové směsi zcela odstraněny.

Pracovní metoda pece

Elektrotermické pece, kvůli jejich vysokéteplota, dovolte legovat ocel žáruvzdornými kovy. Mezi ně patří zejména wolfram a molybden. Metoda výroby elektrické oceli umožňuje získat vysoce kvalitní směs: měrná tepelná kapacita oceli i její kvalitativní charakteristiky jsou na nejvyšší úrovni. Ale tyto pece bohužel spotřebovávají velké množství elektrické energie (až 800 kWh na jednu tunu surovin). Kapacita elektrických pecí se může pohybovat od 500 kg do 360 tun. Jednotky používají konvenční podšívku. Náplňovou strukturou může být 90% železného šrotu a 10% surového železa. Někdy se může podíl surovin lišit. Vápno, které se přidává k náplni, působí jako tok. Hlavní chemické procesy v elektrických obloukových pecích se příliš neliší od pecí s otevřeným krbem.

Specifická hmotnost

Provádějí se napájecí kmitočtyindukční ohřev kovu. Vzhledem k velké hmotnosti jádra je tento účinek zcela dostačující. K roztavení oceli o hmotnosti do 100 tun stačí proud o frekvenci 50 Hz. Je třeba říci, že některé parametry pro různé druhy stejné suroviny se mohou shodovat. Například korozivní, žáruvzdorné a nerezové oceli mají specifickou hmotnost 7,9 g / cm³.

Tento indikátor přímo souvisí s hmotností hotového výrobku na výstupu. To znamená, že čím větší je, tím těžší je produkt. A měrná hmotnost pozinkované oceli je také asi 7,9 g / cm³... V závislosti na typu se mohou mírně lišit. Ale měrná hmotnost ocelového plechu je 7,85 g / cm³... Jak vidíte, indikátor je o něco nižší, což znamená, žemateriál je světlejší. Je třeba předpokládat, že měrná hmotnost litiny a oceli je odlišná. Produkce slitiny je zpravidla vyšší. To je do značné míry způsobeno skutečností, že během zpracování, navzdory skutečnosti, že některé složky jsou odstraněny ze surovin, jsou do směsi přidány další prvky. Ovlivňují parametry výstupního produktu. Různé typy litiny mají svou vlastní měrnou hmotnost (vg / cm³):

- bílá - 7,5 ± 0,2;

- šedá - 7,1 ± 0,2;

- tvárný - 7,5 ± 0,2.

Výpočet

Poměr mezi objemem slitiny a její hmotnostícharakteristika pouze pro konkrétní látku. Tento parametr je navíc trvalý. Pomocí speciálního vzorce můžete zjistit hustotu látky. To přímo souvisí s výpočtem měrné hmotnosti slitiny. Takhle to vypadá.

Specifická hmotnost kovu je ve vzorci přiřazena jako γ. Rovná se poměru P - hmotnosti homogenního těla - k objemu sloučeniny. A počítá se podle následujícího vzorce: γ = P / V.

Funguje pouze tehdy, když je kov absolutně hustý, neporézní.

Závěr

Nové technologie používané v těžkém průmysluprůmyslová odvětví se v mnoha ohledech liší od těch, která byla použita v počáteční fázi vývoje tohoto odvětví. Díky vědeckému pokroku moderní kovovýroba vyrábí obrovské množství variací slitin. Specifická hmotnost sloučenin ovlivňuje výběr konkrétního typu suroviny, která bude použita při výrobě. Vezmeme-li tři různé kovy: železo, mosaz a hliník se stejným objemem, pak bude mít každý jinou hmotnost. Při výběru jednoho nebo druhého kovu by proto měla být mimo jiné zohledněna jeho specifická hmotnost.