Основным преимуществом стали является ее высокая прочность в сочетании с доступностью сырья и относительно простыми производственными процессами. Именно это сочетание делает стальные сплавы абсолютными лидерами. Сегодня просто нет такого сектора экономики, в котором сталь не занимала бы позицию строительного материала.
Сталь
Феррит (твердый раствор C эндокристаллический из альфа-кубической региональной сетки с поверхностью) Остонит (твердый раствор c-эндокристаллический из C кубической сетки с центральной поверхностью) Цемент (карбид железа-fe)3(с-переходная высокоуглеродистая фаза) Графит стабильная фаза высокоуглеродистый
Ледевурит (сверхкислая смесь кристаллов цемента и остенита, превращающаяся в перлит при охлаждении) Мартенсит (очень чрезмерно покрытый твердый раствор углерода в альфа-середе с монстром с центральным телом) Сорбит (рассеянный перлит) Троастит (особенно рассеянный перлит) (светлый) бейнит (внешний перлит) иглы)
Белый чугун (хрупкий, без редбурита и графита) Серый чугун (графит в виде пластин) Гибкий чугун (графит в виде хлопьев) Высокопрочный чугун (графит в виде сфероидов)
Сталь (от Stahl, Германия) 1 — сплав углеродистого железа (и других элементов), характеризующийся достаточным превращением (твердый раствор). Содержание углеродистой стали не превышает 2,14%. Углерод придает железным сплавам прочность и жестокость и уменьшает их пухлость и долговечность.
Сталь — это сплав не менее 45% железа с углеродом и легирующими элементами (шрамовая сталь, высоколегированная сталь), при условии, что в сталь может быть добавлен элемент труба.
Содержание
Сталь является важным строительным материалом для машиностроения, транспорта, строительства и других отраслей промышленности.
Высокомодульные стали широко используются в машиностроении и приборостроении. Они используются в машиностроении для изготовления пружин, амортизаторов, электрических пружин различного назначения и органической приборной механики для производства многочисленных шин: мембран, пружин, релейных пластин, броммеров, печей и подвесок.
Пружины, механические пружины и компоненты шин имеют различные формы, размеры и условия эксплуатации. Их особенность заключается в том, что они не могут необратимо деформироваться под воздействием высоких статических, круговых или ударных нагрузок. Поэтому все пружинные сплавы, за исключением механических свойств, характерных для всех строительных материалов (прочность, литраж, долговечность), должны обладать высокой устойчивостью к малым пластическим деформациям. При кратковременных статических зарядах сопротивление малой пластической деформации характеризуется ограничением упругости при длительных статических или круговых зарядах от упругого сопротивления. 2
Классификация
Сталь различают конструкционную и инструментальную. Одним из видов инструментальной стали является быстрорежущая сталь.
По химическому составу стали делятся на углеродистые сплавы3 и легированные4, включая низкоуглеродистые (0,25% С), среднеуглеродистые (0,3-0,55% С), высокоуглеродистые (0) и 6-2% С с легирующими элементами. Они классифицируются как низколегированные с содержанием до 4% легирующих элементов, среднеуглеродистые с содержанием до 11% легирующих элементов и высоколегированные с содержанием >11% легирующих элементов.
Стали содержат различное количество неметаллических включений в зависимости от метода изготовления. Содержание примесей является основой для классификации сталей по качеству (нормального, высокого, высшего и очень высокого качества).
Структура стали может быть разделена на аустенит, феррит, мартенсит, бейнит или перлит. Если в стальной конструкции преобладает более одной фазы, она классифицируется как многофазная или дуплексная.
Марганец увеличивает прочность и твердость материала, а хром повышает устойчивость к ударам, нагреву и коррозии. Никель делает сталь прочной и устойчивой к высоким температурам.
Сталь: виды, свойства, область применения
Стальные изделия настолько глубоко укоренились в жизни современного человека, что трудно представить себе жизнь без металлических предметов. Когда речь идет о посуде, мелких инструментах, приборах и оборудовании, совсем не обязательно знать марки сплавов, их классификацию и области применения.
Эта информация более важна для тех, кто решил начать строительство собственного дома и не знает, какие металлические изделия подходят для этой цели. Итак, что такое сталь, какие существуют виды стали и каковы свойства этого популярного в настоящее время сплава, рассказывает журнал samastroyka.ru.
Что такое сталь, и её отличие от чугуна
Углеродистые сплавы железа являются хорошо известными сталями. Как правило, содержание углерода в сплавах составляет от 0,1% до 2,14%. По мере увеличения концентрации углерода сталь становится более хрупкой. Помимо основных ингредиентов, сплавы также содержат небольшое количество магния, марганца, кремния и вредные примеси серы и фосфора.
Сталь и чугун имеют очень похожие основные свойства. Однако между ними есть важные различия.
- Сталь прочнее и тверже чугуна, в то время как
- чугун является более легким материалом, несмотря на кажущуюся громоздкость, в то время как
- Сталь содержит незначительную долю углерода и поэтому легче поддается обработке. Чугун предпочтительнее, чем литье, хотя
- Чугунные изделия лучше сохраняют тепло, так как их теплопроводность намного ниже, чем у стали.
- Закалка металла, которая повышает прочность материала, невозможна для чугуна.
Плюсы и минусы стальных сплавов
Бессмысленно говорить о преимуществах и недостатках стали, ведь в ней так много достоинств и еще больше изделий из нее. Тем более, что свойства металла во многом зависят от технологии изготовления и обработки.
Поэтому можно отметить некоторые общие преимущества стали, такие как
- Сила и выносливость, т.е.
- Прочность и устойчивость, т.е. способность выдерживать удары, статические и динамические нагрузки, а также
- наличие различных методов обработки; и
- долговечность и повышенная износостойкость по сравнению с другими металлами.
- наличие сырья, экономичная технология производства.
К сожалению, сталь также имеет некоторые недостатки.
- восприимчивость к коррозии, включая высокие уровни электрохимической коррозии; и
- Сталь — это тяжелый металл, с
- Стальная продукция производится на разных этапах, и любое нарушение технологии на любом из этих этапов приведет к низкому качеству.
Структура, состав и свойства сплава зависят от технологии, используемой для производства стали. Обычные стали производятся в открытых печах или конвертерах. Как правило, они насыщены значительным количеством неметаллических примесей.
Высококачественные сплавы производятся с использованием электрических печей. Высококачественные легированные стали с минимальным количеством вредных примесей получают путем шлакования.
При производстве стали кислород удаляется из структуры сплава с помощью процесса раскисления. Количество удаленного кислорода определяет, является ли сталь окисленной, полностью окисленной или полуокисленной. Они классифицируются как пузырчатые, мягкие или полумягкие.
Категория стали
Сталь является, пожалуй, самым популярным сплавом черных металлов, однако единой системы маркировки до сих пор не разработано. Самой простой и популярной является буквенно-цифровая система рейтинга.
Высококачественные углеродистые стали маркируются буквой «U» и двузначным числом (в сантиметрах), обозначающим содержание углерода (U11). В обычных углеродистых сталях за буквой следует цифра (U8), указывающая содержание углерода в десятых долях сантиметра.
Буквы также используются в легированных сталях. Они указывают на основной элемент, используемый в сплаве. Следующее число указывает на концентрацию этого элемента в стали. Цифра перед буквой соответствует содержанию углерода в сантиметрах.
Например, буква «А» в конце марки высококачественного сплава указывает на его качество. Та же буква в середине марки указывает на основной легирующий элемент, в данном случае азот. Первая буква марки указывает на то, что это армированная сталь.
Дефисная буква «Sch» в конце маркировки указывает на то, что это специальный высококачественный сплав. Высококачественная сталь не имеет букв ‘A’ и ‘S’ в конце маркировки. Кроме того, существует дополнительная маркировка, указывающая на особые свойства стали. Например, магнитные сплавы маркируются буквой «Е», а электрические сплавы — буквой «Э».
Буквенно-цифровая маркировка, вероятно, является одной из самых простых и понятных для потребителей. Другие, более сложные, доступны только специалистам.
Сталь — это материал, который сопровождает человека в его жизни. Это кузова автомобилей, лезвия кухонных или охотничьих ножей, инструменты, каркасы сооружений и тысячи других изделий.
Способы производства стали
Существуют различные методы производства стали, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Выбранный метод определяет характеристики материала, который может быть получен. Основные методы производства стали:.
- Метод Мартина. В этом процессе используются специальные печи, способные нагревать сырье до температуры около 2 000°C. Учитывая метод производства легированной стали, этот метод также позволяет добавлять различные примеси, что необычно в составе стали. Процесс Мартенского основан на использовании специальных печей.
- Метод электродуговой печи. Для получения высококачественного материала сталь производится в электрических печах. Используя электричество для нагрева сырья, можно точно контролировать процесс окисления и выделение шлака. В этом случае важно обеспечить производство шлака. Кислород и вещества, передающие тепло. Эта технология снижает концентрацию токсичных веществ, таких как фосфор и сера. Электросварка может происходить в широком диапазоне сред: базовой, вакуумной и специфической атмосфере. Согласно исследованиям, электротехническая сталь является самой качественной. Технология используется для производства высококачественных, высоколегированных, жаропрочных и жаростойких и других видов стали. Для преобразования электроэнергии в тепло используются цилиндрические чаши со сферическими днищами. Для обеспечения более благоприятных условий плавления внутренняя часть отделана жаропрочным металлом. Эксплуатация возможна только в 3-фазных системах. Обратите внимание, что сеть питания должна иметь достаточные размеры, чтобы выдерживать высокие нагрузки. Тепловая энергия генерируется электрической дугой между электродом и расплавленным металлом. Температура может превышать 2000 градусов по Цельсию.
- Технология кислородного конвертера. Непрерывная разливка стали в этом случае предполагает активное введение кислорода, что значительно ускоряет процесс окисления. Этот метод производства также используется для производства чугуна. Она считается самой гибкой из всех технологий и используется для получения металлов с различными свойствами.
Метод производства оцинкованной стали не сильно отличается от метода Эксперта. Это связано с тем, что химико-термическая обработка изменяет качество поверхностного слоя.
Существуют и другие технологии производства стали, которые особенно эффективны. Например, методы, основанные на использовании индукционных вакуумных печей, и плазменное склеивание.
Мартеновский способ
Суть этой технологии заключается в переработке чугуна и других металлических отходов с помощью реверберационных печей. Производство различных видов стали на открытых площадках характеризуется тем, что к шихте применяются высокие температуры. Для достижения высоких температур сжигается различное топливо.
Рассматривая методы производства стали с использованием открытых печей, следует отметить следующие моменты
- Печи открытого типа оснащены системой, которая гарантирует подачу тепла и удаление продуктов сгорания.
- Топливо подается в камеру сгорания поочередно с правой и левой стороны. Это гарантирует образование пламени и повышает среднюю рабочую температуру, которая поддерживается в течение более длительного периода времени.
- Во время загрузки в камеру сгорания поступает большое количество кислорода, который необходим для окисления железа.
В открытых печах груз остается в печи в течение 8-16 часов. В течение этого времени печь постоянно работает. Каждый год конструкции печей совершенствуются, упрощая процесс производства стали и делая возможным получение различных высококачественных металлов.
