Производство любого металла очень похоже на волшебство. Этот процесс имеет своим тонкости, особенности, принципы и правила. Предлагаем рассмотреть, как изготавливается сталь и её виды, к примеру, листовой металлопрокат, купить который по выгодной цене можно на www.spb.spk.ru.
Сталь это сплав из железа с углеродом, который является главными легирующим элементом, до 2,1% по весу. Углерод и другие элементы выступают в качестве отвердителей, которые мешают движению дислокаций, естественно существующих в кристаллических решетках атомов железа. Изменение количества легирующих элементов, их форма в стали либо как растворенных осажденных элементов, замедляет движение веществ, которые делают железо пластичным и хрупким, поэтому оно обеспечивает такие качества, как твердость, пластичность и предел прочности на разрыв. Сталь может быть сильнее, чем чистое железо, но не настолько пластичной.
Как изготавливается сталь в процессе
В процессе изготовления в железо добавляются примеси, такие как азот, кремний, фосфор, а избыток углерода удаляется, а также примешиваются легирующие элементы: марганец, никель, хром и ванадий, в зависимости от их процентного содержания варьируется марка стали. Существуют два основных способа производства стали – это кислородный сталеплавильный, при помощи доменной электродуговой печи и стального лома в качестве основных исходных материалов и второй, сталеплавильный, который использует стальной лом или железо прямого восстановления.
Мартеновская печь является одним из способов, чтобы отделить сталь от чугуна. Чугун, известняк и железная руда уходят в мартеновской печи. Она нагревается примерно до 871 градусов С. Известняк и руда образуют шлак, который плавает на поверхности. Примеси, в том числе углерод, окисляются и образуют поплавок из железа в шлаке. Когда содержание углерода в уменьшается, получается углеродистая сталь.
Другой способ создания стали – это процесс Бессемера, который включает окисление примесей в чугуне путем продувки воздуха через расплавленное железо в печи бессемеровского. Теплота окисления повышает температуру, следственно, из твердой консистенции создает жидкость. Когда воздух проходит через жидкий чугун, примеси соединяются с кислородом, образовывая оксиды. Угарный газ сжигает прочие примеси, далее они образуют шлак.
Тем не менее, большинство современных металлургических заводов используют кислородный метод для изготовления стали. Преимуществом является скорость, так как процесс примерно в 10 раз быстрее, чем в мартеновской печи. В этих печах, кислород высокой чистоты дует через жидкий чугун, что способствует снижению уровня углерода, кремния, марганца и фосфора. Добавление химических чистящих средств называется потоками, которые помогают уменьшить содержание серы и фосфора.
Различные металлы могут быть сплавлены со сталью, чтобы создать разные свойства. Например, добавление от 10 до 30 процентов хрома создает нержавеющую сталь, которая очень устойчива к коррозии. Добавление хрома и молибдена создает хром-молибденовую, твердую и светлую.
Виды стали
Стальные сплавы современного изготовления часто производятся с различными комбинациями легирующих металлов для того, чтобы получить разные по своим свойствам металлы. Углеродистая сталь, состоит из железа и углерода, на неё приходится 90% всей производственной стали.
Низколегированный металл сплавляется с другими элементами, обычно молибден, марганец, хром, или никель, в количестве до 10% по массе для улучшения прокаливаемости плотных секций. Нержавеющая сталь содержит от 11% хрома, часто его комбинируют с никелем, чтобы противостоять коррозии. Некоторые нержавеющие стали, к примеру, ферритные — это магнитные материалы, а другие, такие как аустенитные, немагнитные.
Некоторые более современные сталеварные компании добавлять в инструментальные стали, больше вольфрама, кобальта или других элементов, чтобы максимизировать упрочнение твердого раствора. Это также позволяет использовать дисперсионное твердение и улучшает термостойкость сплава. Инструментальная сталь обычно применяется в осях, сверлах металлорежущих, дерево- и камнеобрабатывающих станков, и других устройствах, которые нуждаются в острой, долговечной режущей кромке. Существует множество других сплавов высокой прочности, например, двухфазная сталь, которая поддается серьезной термической обработке, чтобы содержать как ферритные, так и микроструктур мартенситного типа для получения формуемой, высокопрочной стали.
|
Источник:
|