Oceľ je považovaná za zliatinu železa s inými chemickými látkamispojenia. Medzi zložkami zahrnutými v kompozícii je uhlík v množstve 2,14%. Vďaka svojej prítomnosti získavajú zliatiny železa svoju silu. Špecifická hmotnosť ocele je 75500-77500 N / m³. Zliatina môže niekedy obsahovať legujúce prvky. Špecifické teplo ocele pri 20 ° C sa meria v 460 J / (kg * ° C) alebo 110 cal / (kg * ° C).
klasifikácia
Podľa toho existujú rôzne parametrektorý charakterizuje predmetný materiál. Napríklad oceľ je inštrumentálna a štrukturálna. Vysokorýchlostná zliatina sa považuje za typ nástrojovej triedy. Rozdiely sú aj podľa chemického zloženia. Podľa toho, aké prvky sú v zliatine prítomné, sa delia na legované a uhlíkaté. Bola tiež prijatá klasifikácia podľa úrovne koncentrácie uhlíka. Existujú teda tri typy zliatin:
1. Nízky obsah uhlíka. Má obsah uhlíka až 0,25%.
2. Stredne uhlíková oceľ. Táto zliatina obsahuje asi 0,25-0,6% uhlíka.
3. Vysoko uhlíková oceľ. Táto zliatina obsahuje asi 0,6-2% uhlíka.
Legovaná oceľ je klasifikovaná rovnakým spôsobom podľa percentuálneho podielu legujúcich prvkov:
1. Nízkolegovaná oceľ obsahuje až 4%.
2. V stredne legovanej zliatine je prítomných až 11%.
3. Vysoko legovaná oceľ. Obsahuje viac ako 11%.
Oceľ sa vyrába rôznymi spôsobmi apoužívanie špeciálnych technológií. V závislosti od jedného alebo druhého spôsobu obsahuje zliatina rôzne kovové inklúzie. Tento indikátor ovplyvňuje špecifickú hmotnosť ocele. Pri klasifikácii zliatin podľa množstva nečistôt sa rozlišujú:
1. Mixy bežnej kvality.
2. Vysoká kvalita.
3. Vysoká kvalita.
4. Zvlášť vysoká kvalita.
Existuje aj klasifikácia podľaštrukturálne zloženie materiálu. Vyrábajú sa napríklad feritické, bainitické, austenitické, perlitické a martenzitické zliatiny. Štrukturálne zloženie nepochybne ovplyvňuje aj špecifickú hmotnosť ocele. Zliatiny sú tiež rozdelené na dvojfázové a viacfázové. Závisí to od prítomnosti fáz v štruktúre. Zliatiny sú tiež klasifikované podľa povahy tuhnutia a stupňa deoxidácie. Existuje teda pokojná, polopokojná a vriaca oceľ.
Metódy výroby ocele
Ako surovina na výrobu ocelepoužíva sa liatina. Prítomnosť veľkého množstva uhlíka, fosforu a síry v jeho zložení ho robí krehkým a krehkým. Na spracovanie jedného materiálu na druhý je potrebné znížiť obsah týchto látok na požadovanú koncentráciu. To zmení špecifickú hmotnosť ocele a jej vlastnosti. Konkrétny spôsob výroby zliatin zahŕňa rôzne spôsoby oxidácie uhlíka v liatine. Najčastejšie používané:
1. Metóda tavenia ocele s otvoreným ohniskom. Je potrebné poznamenať, že táto možnosť v poslednej dobe zle konkuruje iným metódam.
2. Metóda prevodníka. Väčšina dnešných oceľových výrobkov sa vyrába pomocou tejto technológie.
3. Elektrotermický - jeden z najmodernejších technologických spôsobov výroby ocele. Vďaka tomu je vyrobený materiál veľmi vysokej kvality.
Metóda konvertora
Použitím tejto technologickej metódy je prebytoksurové železo, fosfor a síra sa oxidujú kyslíkom. Vháňa sa pod tlakom roztaveným materiálom v špeciálnej peci. Hovorí sa mu prevodník. Táto rúra má tvar hrušky. V jeho vnútornej časti je žiaruvzdorná tehlová výstelka. Táto rúra je veľmi mobilná: dá sa otočiť o 360 stupňov. Kapacita meniča je zhruba 60 ton. Na obloženie sa spravidla používajú dva druhy surovín:
1. Dinas - obsahuje SiO2, ktorý má kyslé vlastnosti.
2. Dolomitová hmota - MgO a CaO. Získava sa z dolomitového materiálu MgCO3 * CaCO3, ktorý má vlastnosti zásad.
Vzhľadom na odlišný materiál podšívkyKonvertorové pece sú rozdelené na Thomas a Bessemer. Vháňaný vzduch pod tlakom pokrýva celú kovovú plochu. Je potrebné poznamenať, že procesy prebiehajúce v peci netrvajú dlhšie ako 20 minút. Čas zotrvania materiálu v prevodníku ovplyvňuje tepelnú kapacitu ocele. Zliatina vyrábaná v konvertorových peciach často obsahuje veľké množstvo oxidu železitého. Preto je materiál často nekvalitný.
Otvorená krbová pec
Tento spôsob spracovania surového železa je zastaraný.Pri použití niekoľkých spätných technológií počas spracovania je nepochybne kvalita materiálu výrazne znížená, menia sa jeho technické vlastnosti (tepelná kapacita ocele atď.). Pec s otvoreným ohniskom je veľký taviaci kúpeľ. Je zastrešená strechou zo žiaruvzdorných tehál a rekuperačných komôr. Tieto oddelenia sú určené na ohrev horľavého plynu a vzduchu. Sú vyplnené tehlovým (žiaruvzdorným) obalom. Cez tretí a štvrtý rekuperátor je do pece vháňaný prúd horúceho plynu a vzduchu. A prvý a druhý sa medzitým zahrievajú plynmi z pece. Po dostatočnom zvýšení teploty ide celý proces opačným smerom.
Elektrotermálna metóda
Táto metóda má niekoľko výhod oprotiotvorené ohnisko a prevodník. Elektromechanická metóda vám umožňuje zmeniť chemické zloženie výslednej ocele. Zmes po procese spracovania je zároveň veľmi kvalitná. Vzhľadom na obmedzený prístup vzduchu v elektrickej peci sa množstvo oxidu uhoľnatého znižuje. Je známe, že oceľ znečisťuje svojimi nečistotami. A to má zase značný vplyv na jeho kvalitu. V elektrickej rúre teplota neklesne pod 2 000 ° C. Z liatinovej kompozície sa teda úplne odstránia také škodlivé nečistoty ako síra a fosfor.
Spôsob práce v peci
Elektrotermálne pece, vzhľadom na ich vysokýteplote, nechajte oceľ legovať so žiaruvzdornými kovmi. Patria sem najmä volfrám a molybdén. Metóda výroby elektrickej ocele umožňuje získať vysokokvalitnú zmes: špecifická tepelná kapacita ocele, ako aj jej kvalitatívne charakteristiky, sú na najvyššej úrovni. Ale bohužiaľ, tieto pece spotrebúvajú veľké množstvo elektrickej energie (až 800 kWh na jednu tonu surovín). Kapacita elektrických pecí sa môže pohybovať od 500 kg do 360 ton. Jednotky používajú konvenčnú podšívku. Štruktúra vsádzky môže byť 90% železného šrotu a 10% surového železa. Pomery surovín môžu byť niekedy odlišné. Vápno, ktoré sa pridáva do náplne, funguje ako tavivo. Hlavné chemické procesy v elektrických oblúkových peciach sa veľmi nelíšia od pecí s otvoreným ohniskom.
Špecifická hmotnosť
Vykonávajú sa prúdové frekvenčné prúdyindukčný ohrev kovu. Vzhľadom na veľkú hmotnosť jadra je tento efekt celkom dostačujúci. Na tavenie ocele s hmotnosťou do 100 ton stačí prúd s frekvenciou 50 Hz. Je potrebné povedať, že niektoré parametre pre rôzne druhy tej istej suroviny sa môžu zhodovať. Napríklad korózna, žiaruvzdorná a nehrdzavejúca oceľ má špecifickú hmotnosť 7,9 g / cm3.
- biela - 7,5 ± 0,2;
- sivá - 7,1 ± 0,2;
- kujný - 7,5 ± 0,2.
Kalkulácia
Pomer medzi objemom zliatiny a jej hmotnosťoucharakteristický len pre konkrétnu látku. Tento parameter je navyše trvalý. Pomocou špeciálneho vzorca môžete zistiť hustotu látky. Priamo to súvisí s výpočtom špecifickej hmotnosti zliatiny. Takto to vyzerá.
Špecifická hmotnosť kovu je vo vzorci priradená ako γ. Rovná sa pomeru P - hmotnosti homogénneho telesa - k objemu zlúčeniny. A vypočíta sa podľa nasledujúceho vzorca: γ = P / V.
Funguje to iba vtedy, ak je kov absolútne hustý, neporézny.
záver
Nové technológie používané v ťažkýchpriemyselných odvetviach, sa v mnohých ohľadoch líši od tých, ktoré boli použité v počiatočnom štádiu rozvoja tohto odvetvia. Vďaka vedeckému pokroku moderný kovový priemysel vyrába obrovské množstvo variácií zliatin. Špecifická hmotnosť zlúčenín ovplyvňuje výber konkrétneho druhu suroviny, ktorá bude použitá pri výrobe. Ak vezmeme tri rôzne kovy: železo, mosadz a hliník s rovnakým objemom, potom bude mať každý inú hmotnosť. Pri výbere jedného alebo druhého kovu by preto mala byť okrem iných parametrov zohľadnená aj jeho špecifická hmotnosť.
