Korunkban egyszerűen lehetetlen elképzelni az emberi tevékenységeket a kohászipar termékeinek használata nélkül. Különböző fémek és ötvözetek szó szerint elöntötték az életünket. Ez a kivétel sem a szénacél, amely szinte minden iparágban és területen tevékenykedik. nemzetgazdaság. Tulajdonságait, célját és összetételét ebben a cikkben tárgyaljuk.
meghatározás
Tehát először azt jelezzük, hogy a szénacél vas és szén ötvözete. Ezenkívül az utolsó elem tartalma nem haladhatja meg a 2,14% -ot. Külön érdemes megfontolni a besorolást. Az ilyen acél felosztható:
- szerkezete;
- előállítási módszer;
- a deoxidáció mértéke;
- minősége;
- kinevezést.
Mindezt az alábbiakban tárgyaljuk.
Ötvözet szerkezete
Szénacél történik:
- hypereutektoid (a széntartalom kevesebb, mint 0,8%);
- eutektoid (a szén koncentrációja 0,8%);
- hypereutektoid (szén több, mint 0,8%).
Ez a gradáció lehetővé teszi a szénacél tulajdonságainak meghatározását.
Előállítási módszerek
Az abszolút bármilyen acél eredetileg öntöttvas alapú, amelyet később egy speciális technológiával dolgoznak fel. A szénacél három fő módszerrel állítható elő:
- konverter olvasztás;
- nyitott kandalló olvadása;
- elektrotermikus kezelés.
Az acél előállítása a konverterben olvadt vas oxigénnel történő felfújásával történik nyomás alatt. Maga az átalakító egy körte alakú kemence, amely belülről egy speciális tűzálló téglával van bélelt. Attól függően, hogy melyik falazat (dinas SiO2 vagy a CaO és MgO dolomit tömege található az átalakítóban, ezt a módszert Bessemerre és Thomasra osztják.
Az acél előkészítése egy kandallós kemencében az öntöttvas szén égetésével redukálódik oxigénnel, amely nemcsak a levegőben található, hanem a vas-oxidokban is, amelyek hulladék fém és vasérc formájában kerülnek a kemencébe.
A nyitott kandallós módszer - az átalakító módszerrel ellentétben - magában foglalja a késztermék kémiai összetételének ellenőrzését a kimeneten, fémkomponensek bevezetésével a kívánt arányban. Sajnos, az előnyei ellenére, a nyílt kandallóval történő acélgyártási módszer ma már nem releváns technológiai hátránya és a környezetbe jutó káros kibocsátások miatt.
Elektrotermikus kemencékben a legjobb minőségű acélt gyártják. Ez azért lehetséges, mert a kemencéből szinte semmi nem jut be a kemencébe. Emiatt szinte nem képződik káros vas-monoxid, azaz csökkenti az acél tulajdonságait és szennyezi azt. Ezenkívül a kemence hőmérséklete nem csökken 1650 ° C alá, ami viszont lehetővé teszi a nem kívánt szennyeződések eltávolítását foszfor és kén formájában.
Az ilyen kemencék díja eltérő lehet: az öntöttvas túlsúlyban lehet, ám néha a fémhulladék teszi ki ezt. Lehetséges az acél ötvözése nagyon tűzálló anyagokkal - volfrámmal és molibdénnel. Az acélgyártás ezen módszerének talán az egyetlen jelentős hátránya az energiaintenzitás, mivel tonnánként olvasztott tömeggel 800 kW / ht lehet előállítani.
Kémiai komponensek
A szénacél összetételét érdemes részletesebben megvizsgálni. Először rámutatunk a szénre. Ez az elem közvetlen hatással van az acél szilárdságára és keménységére: minél több, annál nagyobb a fenti tulajdonságok, miközben a rugalmasság csökken.
A mangán és a szilícium nem azok az alkotóelemek, amelyek jelentősen befolyásolják az acél tulajdonságait. Az olvasztási folyamat során ezeket hasítás céljából vezetik be.
A ként rendkívül káros szennyeződésnek tekintik. Emiatt az acél törékeny lesz az előmelegítés nyomáskezelése során. A kén csökkenti az szilárdságot, a kopásállóságot és a korróziót is.
A foszfor hideg törékenységhez - törékenységhez vezet alacsony hőmérsékleten.
A ferrit puha és műanyag mikroszerkezetet vezet be az acélba. Antipódja cementit-vas-karbid, amely növeli a keménységet.
A hőkezelés típusai
A szénacélok, amelyek felhasználása szinte mindenhol lehetséges, ahol az ember életét végzi, jelentősen megváltoztathatják mechanikai tulajdonságaikat. Ehhez hőkezelést kell végezni, amelynek célja az acél szerkezetének megváltoztatása hevítés, öregedés és az azt követő hűtés során egy speciális rendszer alapján.
Vannak ilyen hőkezelési típusok:
- Légtelenítés - csökkenti a keménységet és őrli a szemcséket, növeli a megmunkálhatóságot, a szilárdságot és a rugalmasságot, csökkenti a belső feszültségeket, kiküszöböli a szerkezeti heterogenitásokat.
- Normalizálás - korrigálja a túlhevített és öntött acél szerkezetét, kiküszöböli a másodlagos cementit hálózatot a hipereutektoid acélban.
- Kioltás - lehetővé teszi a legnagyobb keménységet és szilárdságot.
- Vakáció.
Megkülönböztetés a szándék szerint
A szénacél két nagy csoportra oszlik:
- eszköz;
- szerkezeti (különbséget kell tenni a közönséges, kiváló minőségű és automatikus fajták között).
A közönséges acélokat "St" betűkkel és 0-tól 6-ig terjedő számmal látják el. Az összes 1-4 márkaszámú acél forrásban, félig nyugodt és nyugodt. Az 5. és a 6. szám csak nyugodt vagy félig nyugodt lehet. Ezen felül ezeket az acélokat három nagy csoportra osztják: A, B, C.
- A. csoport: Minél nagyobb az acéljelölés, annál nagyobb az erő.
- B. csoport: A számok növekedésével a széntartalom növekszik.
- B csoport. A mechanikai tulajdonságok megfelelnek az A csoportnak, a kémiai összetétel megegyező számú B csoportnak felel meg.
A leggyakrabban használt konstrukciók az St1 és St2. Ezek a márkák vesznek részt a tározók, csővezetékek, oszlopok létrehozásában. Az St3 és az St 4 a szerkezetek kialakításához relevánsak, és ezekből vasbeton vasalást is készítenek. A GOST 380-2005 szénacél képezi a lemez, kerek, I-gerenda és csatornaacél alapját.
A kiváló minőségű acélokat olcsóság és minőség jellemzi. Címkézze őket a következőképpen: 08-tól 85-ig, az előtaggal a "PS" (félig csendes), "SP" (nyugodt), "KP" (forráspont) végén. A számok a szénkoncentrációt százalékos századokban jelzik.
A szerszám acélokat három fő szerszámcsoport gyártásához használják: vágás, mérés, bélyegzés. A címkén szereplő számok százalék tizedeiben mutatják a széntartalmat.
Kémiai expozíció
A szén és ötvözött acélok különleges kezeléseknek vehetők alá.
Az egyik a cementálás - egy olyan folyamat, amely az acél felületi rétegének diffúziós telítettségét képviseli szénnel, amikor megfelelõ közegben hevítik. A művelet végső célja az, hogy viszkózus maggal nagy felületi keménységet és kopásállóságot érjen el. A cementálás szilárd porlasztóban is történhet, amely faszén és szén-dioxid keveréke.
Az acél nitridálása az acél felületi rétegének diffúziós telítettségének nitrogéntel történő diffúziós telítettsége. Ezt az eljárást ammónia atmoszférában, 500-700 Celsius fok hőmérsékleten hajtják végre. A titrálást úgy végezzük, hogy megkapjuk az alkatrész kopásálló és korrózióálló, nagy keménységű felületét.
Borirovanie - az acél felső rétege bórral telített. Ennek célja a kopásállóság, a hőállóság és a keménység növelése.
Ezenkívül hőálló felületek előállításához álnézegetést alkalmaznak - az acél alumínium telítettségét.
Ötvözött szénacél minőség
Ez a nagy csoport fel van osztva speciális tulajdonságokkal rendelkező szerkezeti, szerszám- és acélszerkezetekre. Az elsőket fogaskerekek, perselyek, csapok és alkatrészek gyártására használják, amelyek rendkívül nehéz stresszes körülmények között működnek. Ezenkívül ebbe a csoportba tartoznak rugó-rugó és gömbcsapágyak.
A vágó- és mérőszerszámok szerszámacélból készülnek.
A leírt anyag különleges tulajdonságai az anyag méretében és hőállóságában mutatkoznak meg. Ide tartoznak a rozsdamentes acélok is.
következtetés
Amint azt a fentiekből már nyilvánvalóan megértette, manapság az egyik legkeresettebb anyag a szénacél (célja széles. Ez viszonylag olcsó alap számos gép, mechanizmus, alkatrész, szerkezet, épület, szerkezet és általában mindazok körülöttünk létrehozására. Az acélgyártás világvezetõit Kína, Japán, Németország és az Egyesült Államok nevezik. Ezek az országok határozzák meg a fémkohászat hangját a bolygón.
