Наука

Что такое сталь? »Его определение и значение

Оглавление:

Anonim

Сталь - это металл, полученный из сплава железа и углерода. Он отличается своей стойкостью и тем, что его можно обрабатывать в горячем состоянии, то есть только в жидком состоянии. Что ж, как только он затвердеет, с ним почти невозможно обращаться. Что касается двух элементов, из которых состоит сталь (железо и углерод), они встречаются в природе, так что это положительно при производстве их в больших масштабах.

Что такое сталь

Содержание

Сталь в основном представляет собой сплав или комбинацию железа и углерода, в основном это железо высокой степени очистки (более 98%), ее производство начинается с восстановления железа (производство чугуна), которое позже становится названным металлом. Это относится к элементу, из которого в древности изготавливали холодное оружие, и по этимологии это слово состоит из латинского aciarĭum, acĭes или filo и, в свою очередь, греческого слова akē, что означает наконечник.

История стали

Дата, когда была открыта техника плавки железной руды, точно не известна, однако греки с помощью термической обработки, закаленного железного оружия, это было в 1000 году до нашей эры.

Первые мастера, работавшие с железом, производили сплавы, которые сегодня можно было бы классифицировать как кованое железо, это было сделано с помощью техники, которая заключалась в нагревании минеральной массы железа и угля, которая была смешана в большой печи с принудительной тягой. Способ заключался в том, что руда была восстановлена ​​до массы металлического железа, заполненного шлаком, то есть металлическими примесями, вместе с угольной золой.

Эта масса железа обрабатывалась, оставаясь раскаленной докрасна, сильно ударяя по ней тяжелыми молотками, чтобы удалить шлак. Иногда при такой технологии изготовления случайно вместо кованого железа производилась настоящая сталь.

Затем, начиная с 14 века, размеры печей для плавки чугуна значительно увеличились. В этих более крупных печах железная руда из верхней части печи была восстановлена ​​до металлического железа, а затем абсорбировалась больше углерода в виде газов, продукт этих печей назывался чушковым чугуном, это первый процесс получения элемента..

Позже Карл Вильгельм Сименс в 1857 году создал метод, в котором металл можно было производить на основе обезуглероживания полезного железа или оксида железа в качестве продукта нагрева.

В 1865 году стали с содержанием никеля 25% и 35% уже производились в очень ограниченных количествах, которые намного лучше сопротивлялись действию влажности воздуха, хотя они были очень мелкими производителями. С тех пор и до 1900 года изучались сплавы с хромом, улучшавшие коррозионную стойкость стали.

Позже были проведены многочисленные исследования сплавов с хромом и никелем, именно тогда можно сказать, что появляется нержавеющая сталь, которую мы знаем сегодня.

Таким образом, нержавеющая сталь - это не простой металл, а сплав, основным материалом которого является железо, к которому добавлено небольшое количество углерода. Таким образом, получается прочный материал, устойчивый к внешним воздействиям, которые могут его испортить.

Сегодня нержавеющая сталь имеет множество применений и окружает нас практически во всех сферах нашей жизни, но она также широко используется в промышленной сфере, являясь очень важной частью оборудования фармацевтического, нефтехимического и промышленного назначения. обработка жидкостей, резервуаров. контейнеры, среди многих других.

Характеристики стали

Сталь обладает важными и важными свойствами, которые позволяют использовать ее в автомобильной промышленности, при строительстве домов и в бесконечном количестве элементов. Среди его основных характеристик:

Составные части

С точки зрения состава стали основными являются железо и другие элементы, такие как углерод, марганец, фосфор, никель, сера, хром и другие. Различия в составе обусловливают большое разнообразие сортов и свойств.

Плотность

Его средняя плотность составляет 7850 кг / м³. В зависимости от температуры он может сжиматься, расширяться или плавиться. Температура плавления зависит от типа сплава и процентного содержания легирующих элементов.

Коррозия

Происходит коррозия и износ из-за непрерывного воздействия климатических или внешних факторов, которые вызывают изменения электрического состава материала и, таким образом, приводят к ухудшению качества молекул и частиц.

Проводимость

Обладает высокой электропроводностью. Хотя это зависит от его состава, оно составляет примерно 3 · 106 См / м.

Типы стали

Он имеет множество применений в повседневной жизни людей, поскольку он распространен в посуде, инструментах и ​​приборах, а также в конструкциях современных домов и зданий, все зависит от его типа:

Оцинкованная сталь

Это результат сочетания механической стойкости металла и антикоррозионных свойств цинка. Этот вид используется для строительства, изготовления крупных конструкций, в связи, электричестве и транспорте.

Нержавеющая сталь

Это формованные изделия, состоящие из хрома и никеля, которые делают его блестящим и устойчивым к коррозии даже при воздействии влаги.

Строительная сталь

Сначала сырая железная руда дробится и классифицируется. После загрузки в доменную печь начинается реакция удаления примесей. Его экстрагируют и нагревают еще больше, чтобы включить другие вещества, такие как марганец, которые придадут другие свойства готовому продукту.

Спокойная сталь

Этот тип полностью раскисляется перед разливкой за счет добавления металлов.

Кованая сталь

Именно он был изменен по форме и внутренней структуре за счет применения методов ковки, проводимых при более высокой температуре, чем температура рекристаллизации. Он имеет меньшую пористость поверхности, более мелкозернистую структуру, большую прочность на растяжение и усталость и большую пластичность, чем любая другая обработка.

Прокат стальной

Он проходит через ролики при очень высоких температурах, превышающих 1700 ° F, что превышает температуру рекристаллизации большинства металлов. Это упрощает формование и приводит к созданию продуктов, с которыми легче работать.

Стальные приложения

Мы уверены, что этот материал имеет первостепенное значение для функционирования человека, поскольку ни один другой не сочетает в себе такие его свойства, как прочность, пластичность и универсальность.

Однако использование стали преобладает в производстве машин, инструментов, посуды, механического оборудования, электрических приборов, а также в конструкциях домов, зданий и общественных работ. Также сюда входят железнодорожные строительные компании и подвижной состав. Для использования в строительстве он распределяется в виде металлических профилей, которые имеют разные характеристики в зависимости от их формы и размера, особенно используемых в стальных балках или колоннах.

Гофрированный - это тоже рулонный вид, который применяется для железобетонных конструкций. Это бруски разного диаметра, имеющие выступы. Он используется в конструкциях, утеплении, облицовке, антресолях, крышах и отделке. Его использование важно из-за большего сопротивления, он не сжимается и не деформируется. Более устойчивы, чем другие материалы, к землетрясениям, ветру и огню, что делает этот тип строительства намного безопаснее.

Следует отметить, что существует символ стали, связанный с конкретными характеристиками для производства различных продуктов. Поэтому для металлических конструкций они обозначаются буквой S (сталь), за которой следует число, указывающее минимальное заданное значение предела упругости в МПа (1 МПа = 1 Н / мм2) для интервала толщины плюс маленький. Дополнительные символы делятся на группу 1 и группу 2. Если символов в группе 1 недостаточно для полного описания, дополнительные символы могут быть добавлены в группу 2. Символы в группе 2 следует использовать только вместе с символами в группа 1 и должна быть позади них. Пример: S355xyz (дополнительный символ).

Часто задаваемые вопросы о стали

Что такое сталь?

Это смесь металла, такого как железо, и металлоида, такого как углерод, которые могут присутствовать в разных пропорциях, но не более двух процентов от общей массы конечного продукта.

Какие металлы содержат сталь?

Металлы, содержащиеся в элементе:
  • Алюминий
  • Бор
  • Кобальт
  • Хром
  • Банка
  • Марганец
  • Молибден
  • Никель
  • Кремний
  • Титана
  • Вольфрам или вольфрам
  • Ванадий
  • Цинк

Для чего нужна сталь?

Стальная продукция используется для домов, стальной лист для усиления зданий, фасадов и т. Д. То же самое и в индустрии тяжелого вооружения и бронетехники. При производстве инструментов, посуды, механического оборудования, промышленных машин и сельхозтехники. Автомобильная промышленность, коленчатый вал, карданные валы коробок передач, среди других отраслей.

Какие виды стали?

Есть несколько типов:
  • Порез
  • Испуганный
  • Гофрированный
  • Оцинкованный
  • Нержавеющая
  • Ламинат
  • Углерод
  • Сплав
  • Милая
  • Шипучий
  • Холодная вытяжка
  • Структурные
  • Выдержанный
  • Мягкий
  • Черный

Как добывается сталь?

Чугун плавят в печи, разливают для уменьшения примесей. Затем вводится кислород чистотой 99%. Известь перемешивают до образования остатка, который поглощает оставшиеся примеси. Наконец, его очищают в печи с добавлением сплавов для придания желаемых свойств.