Čelik se smatra legurom željeza s drugim kemikalijamaveze. Među komponentama koje su uključene u sastav nalazi se ugljik u količini od 2,14%. Zahvaljujući svojoj prisutnosti, legure željeza stječu svoju snagu. Specifična težina čelika je 75500-77500 N / m³. Legura ponekad može sadržavati legirajuće elemente. Specifična toplina čelika pri 20 ° C mjeri se u 460 J / (kg * ° C), odnosno 110 cal / (kg * ° C).
klasifikacija
Postoje razni parametri premašto karakterizira predmetni materijal. Tako je, na primjer, čelik instrumentalan i konstruktivan. Legura za velike brzine smatra se vrstom alata. Razlike postoje i prema kemijskom sastavu. Ovisno o tome koji su elementi prisutni u leguri, oni se dijele na legirane i ugljične. Usvojena je i klasifikacija po razini koncentracije ugljika. Dakle, postoje tri vrste legura:
1. Niska razina ugljika. Sadrži ugljik do 0,25%.
2. Srednje ugljični čelik. Ova legura sadrži oko 0,25-0,6% ugljika.
3. Čelik s visokim ugljikom. Ova legura sadrži oko 0,6-2% ugljika.
Legirani čelik klasificiran je na isti način prema postotku legirajućih elemenata:
1. Niskolegirani čelik sadrži do 4%.
2. U srednje legiranoj leguri prisutno je do 11%.
3. Visokolegirani čelik. Sadrži više od 11%.
Čelik se proizvodi raznim metodama i sakorištenje posebnih tehnologija. Ovisno o jednoj ili drugoj metodi, legura sadrži različite metalne inkluzije. Ovaj pokazatelj utječe na specifičnu težinu čelika. Pri razvrstavanju legura po količini nečistoća razlikuju se:
1. Mješavine uobičajene kvalitete.
2. Visoka kvaliteta.
3. Visoka kvaliteta.
4. Posebno visokokvalitetni.
Postoji i klasifikacija premastrukturni sastav materijala. Na primjer, proizvode se feritne, bainitne, austenitne, perlitne i martenzitne legure. Bez sumnje, strukturni sastav također utječe na specifičnu težinu čelika. Legure se također dijele na dvofazne i višefazne. Ovisi o prisutnosti faza u strukturi. Također, legure se klasificiraju prema prirodi skrućivanja i stupnju deoksidacije. Dakle, postoji mirni, polumirni i kipući čelik.
Metode proizvodnje čelika
Kao sirovina za izradu čelikakoristi se lijevano željezo. Prisutnost velike količine ugljika, fosfora i sumpora u njegovom sastavu čini ga lomljivim i lomljivim. Da bi se jedan materijal preradio u drugi, potrebno je smanjiti sadržaj tih tvari na željenu koncentraciju. To će promijeniti i specifičnu težinu čelika i njegova svojstva. Određena metoda proizvodnje legura uključuje različite načine oksidacije ugljika u lijevanom željezu. Najčešće korišteno:
1. Otvorena metoda topljenja čelika. Treba napomenuti da se ova opcija u posljednje vrijeme slabo natječe s drugim metodama.
2. Metoda pretvarača. Većina proizvoda od čelika danas je proizvedena pomoću ove tehnologije.
3. Elektrotermička - jedna od najnaprednijih tehnoloških metoda proizvodnje čelika. Kao rezultat, proizvedeni materijal je vrlo visoke kvalitete.
Metoda pretvarača
Koristeći ovu tehnološku metodu, višaksirovo željezo, fosfor i sumpor oksidiraju se kisikom. Puše se pod pritiskom kroz rastaljeni materijal u posebnoj peći. Zove se pretvarač. Ova peć ima oblik kruške. U njegovom unutarnjem dijelu nalazi se vatrostalna obloga od opeke. Ova je pećnica vrlo pokretna: može se okretati za 360 stupnjeva. Kapacitet pretvarača je oko 60 tona. Za oblaganje se u pravilu koriste dvije vrste sirovina:
1. Dinas - sadrži SiO2 koji ima kisela svojstva.
2. Dolomitna masa - MgO i CaO. Dobiva se iz dolomitnog materijala MgCO3 * CaCO3, koji ima svojstva baza.
Zbog različitog materijala za oblaganjePeći s pretvaračem dijele se na Thomas i Bessemer. Upuhani zrak pod pritiskom pokriva cijelo metalno područje. Treba napomenuti da procesi koji se događaju u peći traju ne više od 20 minuta. Vrijeme zadržavanja materijala u pretvaraču utječe na toplinski kapacitet čelika. Legura proizvedena u konverterskim pećima često sadrži velike količine željezovog monoksida. Zbog toga je materijal često loše kvalitete.
Peć na otvorenom ognju
Ova metoda obrade sirovog željeza zastarjela je.Nesumnjivo, kada se tijekom obrade koristi nekoliko zaostalih tehnologija, kvaliteta materijala značajno se smanjuje, mijenjaju se njegove tehničke karakteristike (toplinski kapacitet čelika itd.). Otvorena peć je velika kupka za topljenje. Prekriven je svodom od vatrostalne opeke i rekuperativnim komorama. Ovi su odjeljci dizajnirani za zagrijavanje zapaljivog plina i zraka. Pune se ciglom (vatrostalnim) pakiranjem. Struja vrućeg plina i zraka upuhuje se u peć kroz treći i četvrti rekuperator. A prvi i drugi u međuvremenu se zagrijavaju plinovima iz peći. Nakon dovoljnog porasta temperature, cijeli postupak ide u suprotnom smjeru.
Elektrotermička metoda
Ova metoda ima nekoliko prednosti u odnosu naotvoreno ognjište i pretvarač. Elektromehanička metoda omogućuje vam promjenu kemijskog sastava rezultirajućeg čelika. Istodobno, smjesa nakon postupka obrade vrlo je kvalitetna. Zbog ograničenog pristupa zraka u električnoj peći, količina željeznog monoksida se smanjuje. Poznato je da zagađuje čelik svojim nečistoćama. A to, pak, značajno utječe na njegovu kvalitetu. U električnoj pećnici temperatura ne pada ispod 2000 ° C. Dakle, takve štetne nečistoće poput sumpora i fosfora u potpunosti se uklanjaju iz lijevanog željeza.
Metoda rada peći
Elektrotermalne peći, zbog svoje visoketemperature, omogućiti legiranje čelika vatrostalnim metalima. Tu se posebno ubrajaju volfram i molibden. Električna metoda izrade čelika omogućuje dobivanje visokokvalitetne smjese: specifični toplinski kapacitet čelika, kao i njegove karakteristike kvalitete, na najvišoj su razini. Ali, nažalost, ove peći troše veliku količinu električne energije (do 800 kWh po jednoj toni sirovina). Kapacitet električnih peći može se kretati od 500 kg do 360 tona. Jedinice koriste uobičajene obloge. Struktura naboja može biti 90% staro željezo i 10% sirovo željezo. Ponekad udjeli sirovina mogu biti različiti. Vapno, koje se dodaje naboju, djeluje kao tok. Glavni kemijski procesi u elektrolučnim pećima ne razlikuju se mnogo od peći s otvorenim peći.
Specifična težina
Provode se struje frekvencije snageindukcijsko zagrijavanje metala. Zbog velike mase jezgre, ovaj je učinak sasvim dovoljan. Za taljenje čelika težine do 100 tona dovoljna je struja frekvencije 50 Hz. Mora se reći da se neki parametri za različite vrste iste sirovine mogu podudarati. Tako, na primjer, korozivni, otporni na toplinu i nehrđajući čelici imaju specifičnu težinu 7,9 g / cm3.
- bijela - 7,5 ± 0,2;
- siva - 7,1 ± 0,2;
- podatna - 7,5 ± 0,2.
računanje
Omjer zapremine legure i njene masekarakteristična samo za određenu tvar. Uz to, ovaj je parametar trajan. Pomoću posebne formule možete saznati gustoću tvari. Izravno je povezan s proračunom specifične težine legure. Ovako izgleda.
Specifična težina metala u formuli je određena kao γ. Jednako je omjeru P - težine homogenog tijela - i volumenu spoja. A izračunava se pomoću sljedeće formule: γ = P / V.
Djeluje samo kada je metal apsolutno gust, neporozan.
zaključak
Nove tehnologije korištene u teškimindustrije, u mnogočemu se razlikuju od onih koje su se koristile u početnoj fazi razvoja ove industrije. Zahvaljujući znanstvenom napretku, moderna metalna industrija proizvodi ogroman broj varijacija legura. Specifična težina spojeva utječe na odabir određene vrste sirovine koja će se koristiti u proizvodnji. Ako uzmemo tri različita metala: željezo, mjed i aluminij s jednakim volumenom, tada će svi imati različitu masu. Stoga, pri odabiru jednog ili drugog metala, između ostalih parametara treba uzeti u obzir i njegovu specifičnu težinu.
