Rezumat fontă și oțel - bancă de rezumate, eseuri, rapoarte, lucrări de curs și diplomă

Având în vedere faptul că elementele de aliere pot fi adăugate la oțel, oțelul este un aliaj de fier care conține carbon și elemente de aliere (aliaj, oțel aliat) care conține cel puțin 45% fier.







În sursele literare vechi rusești, oțelul era numit termeni speciali: "Otsel", "Harolug" și "Way". În unele limbi slave, și astăzi, oțelul este numit "Otsel", de exemplu în limba cehă.

Oțelul este cel mai important material structural pentru construcția de mașini, transport, construcții și alte ramuri ale economiei naționale.

Oțelurile cu proprietăți elastice înalte se găsesc la scară largă în domeniul construcțiilor de mașini și al instrumentelor. In inginerie sunt utilizate pentru fabricarea de arcuri, amortizoare, arcuri electrice pentru diferite scopuri, în instrumente - pentru mai multe elemente elastice, membrane, arcuri, plăci cu relee, burdufuri, vergeturi, suspensii.

Arcurile, izvoarele mașinilor și elementele elastice ale dispozitivelor sunt caracterizate printr-o varietate de [forme, dimensiuni, condiții de lucru diferite]. Particularitatea muncii lor este că, în cazul unor încărcări mari statice, ciclice sau șocuri, ele nu permit o deformare permanentă. În acest sens, toate aliajele de primăvară, pe lângă proprietățile mecanice caracteristice tuturor materialelor structurale (rezistență, ductilitate, vâscozitate, rezistență), trebuie să aibă o rezistență ridicată la mici deformări plastice. În condiții de încărcare statică pe termen scurt, rezistența la mici deformări plastice este caracterizată de limita elastică, cu încărcare statică sau ciclică prelungită, prin stabilitate de relaxare

Oțelul este împărțit în structură și instrumental. Un fel de instrument este oțelul de mare viteză.

Compoziția chimică a oțelului este împărțită în carbon și aliat; inclusiv conținutul de carbon - carbon cu conținut redus de carbon (până la 0,25% C), carbon mediu (0,3-0,55% C) și carbon cu conținut ridicat de carbon (0,6-0,85% C); oțelul aliat în conținutul elementelor de aliere este împărțit în aliaje joase, din aliaj de medie și din aliaje de înaltă calitate.

Densitate - 7700-7900 kg / мі.

Greutatea specifică este 75537-77499 n / m (7700-7900 kgf / mș în sistemul ICGSS).

Căldura specifică la 20 ° C este de 462 J / (kg · ° C) (110 cal / (kg · ° C)).

Punctul de topire este 1450-1520 ° C.

Căldura specifică de fuziune este de 84 kJ / kg (20 kcal / kg).

Coeficientul de conductivitate termică este de 39 kcal / (m · h · ° C) (45,5 W / (m · K)) [sursa nu este specificată 136 zile]

Coeficient de dilatare termică liniară la o temperatură de aproximativ 20 ° C:

oțel St3 (gradul 20) - (1 / deg);

oțel inoxidabil - (1 / deg).

Rezistența la tracțiune a oțelului:

Oțel pentru structuri - 38-42 (kg / mm²);

oțel-cromat de oțel-mangan - 155 (kg / mm²);

inginerie oțel (carbon) - 32-80 (kg / mm²);

oțel - 70-80 (kg / mm²);

În fonta albă, tot carbonul este sub formă de cementită. Structura unui astfel de fontă este perlit, ledeburite și cementite. Acest nume a fost dat acestui fontă datorită culorii luminoase a fracturii.

Fontă cenușie - un aliaj de fier, siliciu (de la 1,2 la 3,5%) și carbon conținând impurități inevitabile ca Mn, P, S. In structura acestor fonte majoritatea sau toate carbonul este prezent sub formă de plăci de grafit. Ruperea unui astfel de fontă din cauza prezenței grafitului este gri.

Fierul ductil este obținut prin recoacerea lungă a fontei albe, ca urmare a formării grafitului în formă de fulgi. Baza metalică a unui astfel de fier: ferită și, mai puțin adesea, perlit.

De înaltă rezistență fontă are în structura sa grafit globular, care este format în timpul procesului de cristalizare. Grafitul sferic slăbește baza metalică nu la fel de mult ca placa și nu este un concentrator de stres.

În fierul semi-turnat, o parte din carbon (mai mult de 0,8%) este conținută sub formă de cementită. Componentele structurale ale acestui fontă sunt perlite, ledeburite și grafit lamelar.

În funcție de conținutul de carbon, fonta cenușie este numită preeutectatică (2,14-4,3% carbon), eutectică (4,3%) sau hypereutectică (4,3-6,67%). Compoziția aliajului afectează structura materialului.







În funcție de starea și conținutul de carbon din fier disting: (fractură de culoare, care este cauzată de carbon din structura de fontă sub formă de carbură de fier liber sau grafit) alb și gri, ridicat grafit nodular fonta, turnată fier cu grafit vermicular. Alb carbon fonta este prezent sub formă de cementită, în gri - în principal sub formă de grafit.

În industrie, soiurile din fontă sunt etichetate după cum urmează:

fonta brută - P1, P2;

fonta pentru turnare - PL1, PL2,

fontă de fosfor redistribuită - PF1, PF2, PF3,

fontă de înaltă calitate - PVK1, PVK2, PVK3;

fontă cu grafit lamelar - MF (cifre după literele "SCH", denotă valoarea rezistenței temporare la rupere în kgf / mm);

antifricțiune gri - ASF,

antifricțiune de înaltă rezistență - АЧВ,

anti-fricțional maleabil - АЧК;

fontă cu grafit nodular pentru piese turnate - HF (cifrele după literele "HF" înseamnă rezistența temporară la tracțiune în kgf / mm și alungirea (%);

aliaj de fontă cu proprietăți speciale - C.

cuptorul de furnal - un cuptor metalurgic mare, amplasat vertical, pentru turnarea fontei, feroaliaje din minereu de fier. Primele cuptoare de ardere au apărut în Europa la mijlocul secolului al XIV-lea, în Rusia - în jurul anului 1630.

Cuptorul de furnal este o structură cu o înălțime de până la 35 m, înălțimea este limitată de rezistența cocsului, pe care se află toată coloana de materiale de încărcare. Încărcarea lotului este efectuată de sus, printr-un dispozitiv tipic de încărcare, care este, de asemenea, un obturator de gaz al unui furnal. În cuptorul de fier se recuperează minereu de fier bogat (în prezent, rezervele de minereu de fier bogat se păstrează numai în Australia și Brazilia), aglomerate sau pelete. Uneori, brichetele sunt folosite ca materie primă de minereu.

Cuptorul de furnal constă din cinci elemente structurale: partea superioară cilindrică - partea superioară, necesară pentru încărcarea și distribuirea eficientă a sarcinii în cuptor; Cea mai mare înălțime, partea conică în expansiune - arborele, în care apar procesele de încălzire și de reducere a fierului de oxizi; cea mai largă parte cilindrică - descompunerea, în care se produc procesele de înmuiere și topire a fierului redus; în cazul în care se formează gazul reducător - monoxid de carbon; o parte cilindrică - un cuptor folosit pentru a stoca produse lichide din procesul de furnal - fontă și zgură.

În partea superioară a cuptorului există duri - deschideri pentru alimentarea aerului comprimat încălzit la temperaturi înalte, îmbogățit cu oxigen și hidrocarburi.

Procesele care au loc în cuptor

În partea superioară a cuptorului, în cazul în care alimentarea cu oxigen este suficient de mare, cocsul arde, formând dioxid de carbon și eliberând o cantitate mare de căldură.

Dioxidul de carbon, lăsând zona îmbogățită cu oxigen, reacționează cu cocsul și formează monoxid de carbon, principalul reducător al procesului de furnal.

Coborârea monoxidului de carbon interacționează cu oxizii de fier, îndepărtându-le de oxigen și restabilind la metal:

Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

Fierul care rezultă din reacție scurge cocsul fierbinte în jos, saturat cu carbon, rezultând un aliaj care conține 2,14-6,67% carbon. Un astfel de aliaj se numește fontă. În plus față de carbon, aceasta include o mică parte din siliciu și mangan. În proporție de zeci de procente, fierul include, de asemenea, impurități nocive, sulf și fosfor. În plus față de fontă, se formează zgură și se acumulează în cuptor, în care se colectează toate impuritățile nocive.

Anterior, zgura a fost produsă printr-un fir separat de zgură. În prezent, atât fonta, cât și zgura sunt produse simultan prin orificiul de robinet din fontă. Separarea fontei și zgurii se produce deja în exteriorul cuptorului - în jgheab, folosind o placă separatoare. Separat de fonta din zgura, se amestecă în recipientele din fontă și este transportat la oțelărie.

4. Influența elementelor chimice asupra proprietăților oțelului și fontei

Cu creșterea conținutului de carbon (figura 1.30), creșterea durității și rezistenței, scăderea plasticității, îmbunătățirea procesului de tăiere, creșterea rigidității, dar sudabilitatea oțelului se deteriorează. Duritatea și rezistența sunt mai mari, cu atât mai mare este dispersia (cristale mai mici) de ferită și cementită.

Impuritățile nocive pentru oțel sunt S, P, O, H, N. Sulful S afectează ductilitatea și viscozitatea; oțelul devine fragil la temperaturi ridicate (roșiatic), deci sulful trebuie să fie în oțeluri mai mici de 0,03%. În prezența sulfului din aliaj, FeS eutectic este creat de-a lungul marginilor granulelor, care se topește la temperaturi de peste 985 ° C, astfel încât se formează fisuri pe granițele granulelor și colapsul metalic.

Prezența fosforului P în oțel duce la fragilitatea la rece (crăpăturile apar deja la temperatura camerei și, în special, intensiv la temperaturi negative), ductilitatea și vâscozitatea aliajului se deteriorează. În oțelurile de înaltă calitate, fosforul ar trebui să fie mai mic de 0,03%.

Manganul Mn dezoxidizează oțelul și neutralizează efectul dăunător al sulfului S, mărind rezistența și rezistența la uzură a oțelului. Siliconul Si mărește elasticitatea și rezistența oțelului, mărește rezistența la curgere, ceea ce reduce posibilitatea ștanțării și decupării la rece a metalului.

Microstructura fontei (tabelul 14) depinde de viteza de răcire a metalului. cu răcire rapidă vor fi fontă albă (carbonul este într-o stare legată chimic sub formă de cementite și ledeburite), iar cu răcire lentă vor fi fontă cenușie (carbonul este sub formă de grafit).

Silicon Si promovează grafitizarea fontei și îmbunătățește proprietățile sale de turnătorie. Fonta cenușie conține 0,8 ... 4,5% Si.

Sulfura S face dificilă grafitizarea, crește fragilitatea și agravează ductilitatea fontei, astfel că sulful din fontă nu trebuie să fie mai mare de 0,1%.

Materialul din fontă cenușie este împărțit în formă modificată, cu rezistență ridicată și maleabilă (Tabelul 1.4.).

În fonta cenușie, grafitul are o formă de placă, cu o înaltă rezistență, sferică și în formă ductilă. Exemple de identificare a fontelor turnate sunt: ​​SCH25 GOST 1412-85, HF 50 GOST 7293-85.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: