O aço é considerado uma liga de ferro com outro produto químicoconexões. Dentre os componentes incluídos na composição, destaca-se o carbono da ordem de 2,14%. Graças à sua presença, as ligas de ferro adquirem resistência. A gravidade específica do aço é 75500-77500 N / m³. A liga às vezes pode conter elementos de liga. O calor específico do aço a 20 ° C é medido em 460 J / (kg * ° C) ou 110 cal / (kg * ° C).
Classificação
Existem vários parâmetros de acordo comque caracteriza o material em questão. Então, por exemplo, o aço é instrumental e estrutural. A liga de alta velocidade é considerada um tipo de classe de ferramenta. Também existem diferenças de acordo com a composição química. Dependendo de quais elementos estão presentes na liga, eles são divididos em ligados e carbonáceos. Também foi adotada uma classificação pelo nível de concentração de carbono. Portanto, existem três tipos de ligas:
1. Baixo carbono. Possui um teor de carbono de até 0,25%.
2. Aço de carbono médio. Esta liga contém cerca de 0,25-0,6% de carbono.
3. Aço de alto carbono. Esta liga contém cerca de 0,6-2% de carbono.
O aço ligado é classificado da mesma forma de acordo com a porcentagem de elementos de liga:
1. O aço de baixa liga contém até 4%.
2. Na liga de liga média, até 11% está presente.
3. Aço de alta liga. Ele contém mais de 11%.
O aço é produzido por vários métodos e como uso de tecnologias especiais. Dependendo de um método ou outro, a liga contém várias inclusões de metal. Este indicador afeta a gravidade específica do aço. Ao classificar as ligas pela quantidade de impurezas, elas são diferenciadas:
1. Misturas de qualidade normal.
2. Alta qualidade.
3. Alta qualidade.
4. Especialmente de alta qualidade.
Também existe uma classificação de acordo coma composição estrutural do material. Por exemplo, ligas ferríticas, bainíticas, austeníticas, perlíticas e martensíticas são produzidas. Sem dúvida, a composição estrutural também afeta a gravidade específica do aço. As ligas também são divididas em duas fases e multifásicas. Depende da presença de fases na estrutura. Além disso, as ligas são classificadas de acordo com a natureza de solidificação e o grau de desoxidação. Então, aí está um aço calmo, semi-calmo e fervente.
Métodos de produção de aço
Como matéria-prima para fabricação de açoferro fundido é usado. A presença de grande quantidade de carbono, fósforo e enxofre em sua composição o torna frágil e quebradiço. Para transformar um material em outro, é necessário reduzir o teor dessas substâncias à concentração desejada. Isso mudará a gravidade específica do aço e suas propriedades. Um método particular de produção de ligas envolve diferentes maneiras de oxidar o carbono no ferro fundido. Mais frequentemente usado:
1. Método de fundição de aço em forno aberto. Deve-se notar que esta opção tem competido pouco com outros métodos recentemente.
2. Método do conversor. A maioria dos produtos de aço hoje são fabricados com essa tecnologia.
3. Eletrotérmico - um dos métodos tecnológicos mais avançados de produção de aço. Como resultado, o material produzido é de altíssima qualidade.
Método conversor
Usando este método tecnológico, o excessoferro gusa, fósforo e enxofre são oxidados com oxigênio. É soprado sob pressão através do material fundido em um forno especial. É chamado de conversor. Este forno tem o formato de uma pêra. Em sua parte interna existe um forro de tijolo refratário. Este forno é altamente móvel: pode ser girado 360 graus. A capacidade do conversor é de cerca de 60 toneladas. Via de regra, dois tipos de matérias-primas são usados para o revestimento:
1. Dinas - contém SiO2, que possui propriedades ácidas.
2. Massa dolomita - MgO e CaO. É obtido a partir do material dolomita MgCO3 * CaCO3, que possui propriedades de bases.
Devido ao material de revestimento diferenteOs fornos conversores são divididos em Thomas e Bessemer. O ar soprado sob pressão cobre toda a área metálica. Deve-se observar que os processos ocorridos no forno têm duração máxima de 20 minutos. O tempo de residência do material no conversor afeta a capacidade térmica do aço. A liga produzida em fornos conversores geralmente contém grandes quantidades de monóxido de ferro. É por isso que o material geralmente é de baixa qualidade.
Forno de lareira
Este método de processamento de ferro-gusa está desatualizado.Sem dúvida, ao usar várias tecnologias retrógradas durante o processamento, a qualidade do material diminui significativamente, suas características técnicas mudam (capacidade térmica do aço, etc.). Uma fornalha de lareira é um grande banho de fusão. É coberto por uma abóbada de tijolos refratários e câmaras de recuperação. Esses compartimentos são projetados para aquecer gás combustível e ar. Eles são preenchidos com uma embalagem de tijolo (refratária). Uma corrente de gás quente e ar é soprada na fornalha através do terceiro e quarto recuperadores. E o primeiro e o segundo, por sua vez, são aquecidos pelos gases da fornalha. Depois de um aumento de temperatura suficiente, todo o processo segue na direção oposta.
Método eletrotérmico
Este método tem várias vantagens sobrelareira e conversor. O método eletromecânico permite alterar a composição química do aço resultante. Ao mesmo tempo, a mistura após o processo de processamento é de altíssima qualidade. Devido ao acesso limitado de ar no forno elétrico, a quantidade de monóxido de ferro diminui. É conhecido por poluir o aço com suas impurezas. E isso, por sua vez, tem um impacto significativo em sua qualidade. No forno elétrico, a temperatura não desce abaixo de 2.000 ° C. Assim, impurezas prejudiciais como enxofre e fósforo são completamente removidas do ferro fundido.
Método de trabalho do forno
Fornos eletrotérmicos, devido ao seu altotemperatura, permite que o aço seja ligado com metais refratários. Isso inclui, em particular, tungstênio e molibdênio. O método de siderurgia elétrica permite obter uma mistura de alta qualidade: a capacidade térmica específica do aço, bem como suas características de qualidade, estão no mais alto nível. Mas, infelizmente, esses fornos consomem grande quantidade de energia elétrica (até 800 kWh por tonelada de matéria-prima). A capacidade dos fornos elétricos pode variar de 500 kg a 360 toneladas. As unidades utilizam forro convencional. A estrutura de carga pode ser 90% de sucata e 10% de ferro-gusa. Às vezes, as proporções das matérias-primas podem ser diferentes. A cal, que é adicionada à carga, atua como um fluxo. Os principais processos químicos em fornos elétricos a arco não são muito diferentes dos fornos de lareira.
Peso específico
Correntes de frequência de energia são realizadasaquecimento por indução de metal. Devido à grande massa do núcleo, esse efeito é suficiente. Para fundir aço com peso de até 100 toneladas, uma corrente com frequência de 50 Hz é suficiente. É preciso dizer que alguns parâmetros para diferentes tipos da mesma matéria-prima podem coincidir. Assim, por exemplo, corrosivos, resistentes ao calor e aços inoxidáveis têm uma densidade específica 7,9 g / cm3.
- branco - 7,5 ± 0,2;
- cinza - 7,1 ± 0,2;
- maleável - 7,5 ± 0,2.
Pagamento
A relação entre o volume da liga e sua massacaracterística apenas para uma substância específica. Além disso, esse parâmetro é permanente. Usando uma fórmula especial, você pode descobrir a densidade de uma substância. Está diretamente relacionado ao cálculo da gravidade específica da liga. Isto é o que parece.
A gravidade específica do metal é designada na fórmula como γ. É igual à proporção de P - o peso de um corpo homogêneo - para o volume do composto. E é calculado usando a seguinte fórmula: γ = P / V.
Funciona apenas quando o metal é absolutamente denso, não poroso.
Conclusão
Novas tecnologias utilizadas em pesadasindústrias, em muitos aspectos diferem daquelas que foram usadas no estágio inicial de desenvolvimento desta indústria. Graças ao progresso científico, a moderna indústria de metal produz um grande número de variações de ligas. A gravidade específica dos compostos afeta a escolha de um tipo específico de matéria-prima que será usada na produção. Se pegarmos três metais diferentes: ferro, latão e alumínio com o mesmo volume, todos terão uma massa diferente. Portanto, ao escolher um ou outro metal, deve-se levar em consideração seu peso específico, entre outros parâmetros.
