Az acélt a vas ötvözetének tekintik más vegyi anyagokkalkapcsolatok. A készítményben lévő összetevők között 2,14%szén található. Jelenlétének köszönhetően a vasötvözetek elnyerik erejüket. Az acél fajsúlya 75500-77500 N / m³. Az ötvözet néha ötvöző elemeket is tartalmazhat. Az acél fajhőjét 20 ° C -on 460 J / (kg * ° C) vagy 110 cal / (kg * ° C) értékben mérik.
besorolás
Ennek megfelelően különböző paraméterek vannakamely a szóban forgó anyagot jellemzi. Így például az acél műszeres és szerkezeti jellegű. A nagy sebességű ötvözetet a szerszámok egyik típusának tekintik. A kémiai összetétel szerint is vannak különbségek. Attól függően, hogy milyen elemek vannak jelen az ötvözetben, ötvözött és széntartalmúak. A szénkoncentráció szintje szerinti osztályozást is elfogadták. Tehát háromféle ötvözet létezik:
1. Alacsony szén -dioxid -kibocsátású. Széntartalma legfeljebb 0,25%.
2. Közepes szénacél. Ez az ötvözet körülbelül 0,25-0,6% szenet tartalmaz.
3. Magas széntartalmú acél. Ez az ötvözet körülbelül 0,6-2% szenet tartalmaz.
Az ötvözött acélt ugyanúgy osztályozzák az ötvöző elemek százalékos aránya szerint:
1. Az alacsonyan ötvözött acél legfeljebb 4%-ot tartalmaz.
2. A közepesen ötvözött ötvözetben legfeljebb 11% van jelen.
3. Magasan ötvözött acél. Több mint 11%-ot tartalmaz.
Az acélt különböző módszerekkel és módon állítják előspeciális technológiák használata. Egy vagy másik módszertől függően az ötvözet különböző fémzárványokat tartalmaz. Ez a mutató befolyásolja az acél fajsúlyát. Az ötvözetek szennyeződések mennyisége szerinti osztályozásakor megkülönböztetik őket:
1. Közönséges minőségű keverékek.
2. Kiváló minőségű.
3. Kiváló minőségű.
4. Különösen jó minőségű.
Szerinti osztályozás is létezikaz anyag szerkezeti összetétele. Például ferrites, bainites, ausztenites, perlites és martenzites ötvözeteket állítanak elő. Kétségtelen, hogy a szerkezeti összetétel befolyásolja az acél fajsúlyát is. Az ötvözetek két- és többfázisúak is. Ez a fázisok jelenlététől függ a szerkezetben. Ezenkívül az ötvözeteket a megszilárdulás jellege és a dezoxidáció mértéke szerint osztályozzák. Tehát van egy nyugodt, félig nyugodt és forrásban lévő acél.
Acélgyártási módszerek
Acélgyártás alapanyagakéntöntöttvasat használnak. Nagy mennyiségű szén, foszfor és kén jelenléte összetételében törékennyé és törékennyé teszi. Ahhoz, hogy az egyik anyagot másikba dolgozzuk fel, szükséges ezen anyagok tartalmát a kívánt koncentrációra csökkenteni. Ez megváltoztatja az acél fajsúlyát és tulajdonságait. Az ötvözetek előállításának egy speciális módja magában foglalja a szén öntöttvasban történő oxidálásának különböző módjait. Leggyakrabban használt:
1. Nyitott tűzhelyes módszer acélolvasztásra. Meg kell jegyezni, hogy ez a lehetőség az utóbbi időben gyengén versenyez más módszerekkel.
2. Átalakító módszer. A legtöbb acélterméket ma ennek a technológiának a felhasználásával gyártják.
3. Elektrotermikus - az acélgyártás egyik legfejlettebb technológiai módszere. Ennek eredményeként az előállított anyag nagyon jó minőségű.
Átalakító módszer
Ezzel a technológiai módszerrel a feleslega nyersvas, a foszfor és a kén oxigénnel oxidálódik. Nyomás alatt átfújják az olvadt anyagon egy speciális kemencében. Ezt átalakítónak hívják. Ez a sütő körte alakú. Belső részén tűzálló tégla bélés található. Ez a sütő rendkívül mobil: 360 fokban elforgatható. Az átalakító kapacitása körülbelül 60 tonna. Általában kétféle nyersanyagot használnak a béléshez:
1. Dinas - SiO2 -t tartalmaz, amely savas tulajdonságokkal rendelkezik.
2. Dolomittömeg - MgO és CaO. MgCO3 * CaCO3 dolomit anyagból nyerik, amely bázisokkal rendelkezik.
A különböző bélésanyagoknak köszönhetőenAz átalakító kemencék Thomasra és Bessemerre oszlanak. A nyomás alatt kifújt levegő az egész fémterületet lefedi. Meg kell jegyezni, hogy a kemencében lejátszódó folyamatok időtartama legfeljebb 20 perc. Az anyag tartózkodási ideje az átalakítóban befolyásolja az acél hőkapacitását. Az átalakító kemencékben előállított ötvözet gyakran nagy mennyiségű vas -monoxidot tartalmaz. Ezért az anyag gyakran rossz minőségű.
Nyílt kandallós kemence
Ez a nyersvas feldolgozási módja elavult.Kétségtelen, hogy a feldolgozás során több visszamenőleges technológia alkalmazása esetén az anyag minősége jelentősen csökken, műszaki jellemzői megváltoznak (acél hőkapacitása stb.). A nyitott kandalló kemence egy nagy olvadó fürdő. Tűzálló téglából és rekuperációs kamráiból készült tető borítja. Ezeket a rekeszeket éghető gáz és levegő melegítésére tervezték. Tégla (tűzálló) csomagolással vannak tele. A harmadik és a negyedik rekuperátoron keresztül forró gáz és levegő áramlik a kemencébe. Az elsőt és a másodikat pedig a kemencegázok melegítik. Megfelelő hőmérséklet -emelkedés után az egész folyamat az ellenkező irányba megy.
Elektrotermikus módszer
Ennek a módszernek számos előnye vannyitott kandalló és átalakító. Az elektromechanikus módszer lehetővé teszi a kapott acél kémiai összetételének megváltoztatását. Ugyanakkor a keverék a feldolgozási folyamat után nagyon jó minőségű. Az elektromos kemencében a levegő korlátozott hozzáférése miatt csökken a vas -monoxid mennyisége. Ismeretes, hogy szennyeződéseivel szennyezi az acélt. Ez pedig jelentősen befolyásolja a minőségét. Elektromos sütőben a hőmérséklet nem csökken 2000 ° C alá. Így az olyan káros szennyeződéseket, mint a kén és a foszfor, teljesen eltávolítják az öntöttvas összetételből.
A kemence munkamódszere
Elektrotermikus kemencék, magasak miatthőmérsékleten, lehetővé teszi az acél ötvözését tűzálló fémekkel. Ezek közé tartozik különösen a volfrám és a molibdén. Az elektromos acélgyártási módszer lehetővé teszi kiváló minőségű keverék előállítását: az acél fajlagos hőkapacitása és minőségi jellemzői a legmagasabb szinten vannak. Sajnos azonban ezek a kemencék nagy mennyiségű elektromos energiát fogyasztanak (akár 800 kWh / tonna nyersanyag). Az elektromos kemencék kapacitása 500 kg és 360 tonna között mozoghat. Az egységek hagyományos bélést használnak. A töltési szerkezet lehet 90% vashulladék és 10% nyersvas. Néha a nyersanyagok aránya eltérő lehet. A töltethez hozzáadott mész folyékony anyagként működik. Az elektromos ívkemencék fő kémiai folyamatai nem sokban különböznek a kandallós kemencétől.
Saját tömeg
Teljesítményfrekvenciás áramokat hajtanak végrefém indukciós fűtése. A mag nagy tömege miatt ez a hatás elégséges. A legfeljebb 100 tonna súlyú acél olvasztásához 50 Hz frekvenciájú áram elegendő. Meg kell mondani, hogy ugyanazon nyersanyag különböző típusaira vonatkozó egyes paraméterek egybeeshetnek. Így például a korrozív, hőálló és rozsdamentes acél fajsúlyú 7,9 g / cm33.
- fehér - 7,5 ± 0,2;
- szürke - 7,1 ± 0,2;
- képlékeny - 7,5 ± 0,2.
Számítás
Az ötvözet térfogata és tömege közötti aránycsak egy adott anyagra jellemző. Ezenkívül ez a paraméter állandó. Egy speciális képlet segítségével megtudhatja az anyag sűrűségét. Ez közvetlenül kapcsolódik az ötvözet fajsúlyának kiszámításához. Így néz ki.
A fém fajsúlya a képletben γ. Ez megegyezik a P arányával - a homogén test tömegével - a vegyület térfogatával. És ezt a következő képlet segítségével számítják ki: γ = P / V.
Csak akkor működik, ha a fém teljesen sűrű, nem porózus.
következtetés
Új technológiák a nehézségekbeniparágak, sok tekintetben eltérnek azoktól, amelyeket az iparág fejlődésének kezdeti szakaszában használtak. A tudományos fejlődésnek köszönhetően a modern fémipar óriási számú ötvözet variációt állít elő. A vegyületek fajsúlya befolyásolja a gyártás során felhasználandó nyersanyagtípus kiválasztását. Ha három különböző fémet veszünk: vasat, sárgarézt és alumíniumot azonos térfogattal, akkor mindenkinek más lesz a tömege. Ezért az egyik vagy másik fém kiválasztásakor figyelembe kell venni más paraméterek mellett annak fajsúlyát is.
