Из чего состоит сталь: Сталь – что это за сплав? Особенности, свойства и классификация по видам. Почему растут цены на сталь?

Содержание

состав, свойства, маркировка и применение

Нержавеющая сталь представляет собой сплав, состоящий из железа и добавок углерода. Эти элементы считаются основными. Помимо них в сплаве присутствуют лигирующие вещества, которые придают ему дополнительные свойства. В качестве основной добавки используется хром. Он должен присутствовать в коррозийном сплаве в количестве не меньшим 10,5 процентов. Никель также является основополагающим элементом, который регулирует технические характеристики.

Таблица марок аустенитных сталей по ГОСТу и AISI, их основные области применения

Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
12Х18Н10Т 321 Технологические линии химической индустрии и предприятий нефтепереработки
08Х18Н10 304 Технологические трубопроводные системы в химической и пищевой индустрии, ограниченный ассортимент посуды, не включающий изделия для горячей обработки пищи
08Х17Н13М2 316 Технологическое оборудование химической индустрии, использование в качестве «пищевого» материала
12Х15Г9НД 201 Емкости и трубопроводы, контактирующие с органическими кислотами и умеренно агрессивными средами

Методы классификации нержавеющей стали

В зависимости от количества разнообразных добавок проводится классификация сталей по структуре. Выделяются следующие виды:

Ферритная. Малоуглеродистая сталь с содержанием данного элемента до 0,15 процентов. Хрома в таком составе должно быть до 30 процентов. Сплав обладает высокой пластичностью и прочностью. Относится к классу ферромагнитных. Хорошо переносит холодную деформацию. В основном обрабатывается отжигом, который снимает наклеп. Данный процесс придает стали стойкость к коррозии. 

Мартенситная. Содержание углерода у этой марки составляет до 0,5 процента, хрома до 17 процентов. Структура сплава получается вследствие закалки и последующего отпуска. Она обладает свойством устойчивости к коррозии, стойкостью, повышенной твердостью, упругостью. Используется для изготовления деталей, которые предназначены для работы в агрессивных средах.

 Аустенитная. Это целый класс сталей, для которых характерна повышенная стойкость к коррозии и пластичность в различных состояниях. Хорошо подвергается обработке и сварке. Данный класс делится на два подкласса, к которым относятся стабилизированные и нестабилизированные стали.

В стабилизированные марки добавляется титан и ниобий, которые укрепляют кристаллическую решетку и защищают ее от коррозии.

Таблица марок нержавеющих сталей ферритного класса по ГОСТу и AISI, основные сферы использования

Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
08Х13 409 Столовые приборы
12Х13 410 Емкости для жидких алкогольсодержащих продуктов
12Х17 430 Емкости для высокотемпературной обработки пищевой продукции

Наиболее популярные марки и сферы их применения нержавеющей стали

Все марки нержавеющей стали можно разделить на несколько типов: 200-я, 300-я, 400-я. К каждому из этих классов относится несколько разновидностей. К 200-й относится марка AISI 201. Она практически не отличается от классов выше, но немного уступает им по своим антикоррозийным свойствам. Однако, имеет весьма существенное отличие в цене. К 300-й серии относятся такие марки: 

AISI 304. Хорошо сваривается. Нашла широкое применение в пищевой промышленности.

AISI 316. От предыдущей марки отличается тем, что в ее состав входит молибден (2%), это делает сталь более устойчивой к коррозии. Способна сохранять свои свойства под воздействием высоких температур и кислотных сред. Используется в судостроительной, химической и нефтегазовой промышленности.

AISI 316T. В данной стали присутствует титан, который дает возможность использовать изделия при высоких температурах и под воздействием хлорид-ионов. Применяется в химической, газовой и пищевой промышленности.

AISI 321. Содержит большое количество титана. По этой причине способна переносить высокие температуры до 800 градусов. Хорошо подвергается сваркой.  Из нее изготавливаются бесшовные трубы.

400-я серия отличается тем, что в ней практически отсутствуют посторонние элементы. Все они заменяется содержанием большого количества хрома. Углерод в данной стали присутствует в минимальных количествах. Сплав очень пластичен и хорошо сваривается. Сталь данного класса представлена маркой AISI 430. 

Правила маркировки нержавеющей стали

При маркировке создается обозначение, которое содержит цифры и буквы. Первое двузначное число указывает на наличие углерода и его количество. После этого значения идут буквы, которые показывают наличие лигирующих добавок. После указания этих элементов в виде цифры указывается их количество с округлением до целого числа. В случае, когда это число составляет 1-1,5 процента цифра будет отсутствовать.

Как расшифровать маркировку

Каждая буква, которая содержится в маркировке стали имеет свое определенное значение:

  • Х – содержание хрома;
  • Н – содержание никеля;
  • Т – содержание титана;
  • В – содержание вольфрама;
  • Г – содержание марганца;
  • Д – содержание меди;
  • М – присутствие молибдена.

В каких сферах применимы свойства нержавеющей стали

Нержавеющая сталь обладает высокими антикоррозийными свойствами, которые позволяют ее применять при изготовлении различного рода деталей, которые предназначены для эксплуатации в неблагоприятных условиях. Она используется практически во всех сферах производства: в химической, пищевой, авиационной промышленности, электроэнергетике, транспортном машиностроении. Некоторые марки способны сохранять свои свойства даже под воздействием высоких температур, которые доходят до 800 градусов.

Углеродистая сталь: состав, свойства, применение, ГОСТ

  1. Что собой представляют углеродистые стали
  2. Классификация по степени раскисления
  3. Методы производства и разделение по качеству
  4. Область применения
  5. Особенности маркировки

Углеродистая сталь благодаря доступной стоимости и высоким прочностным характеристикам относится к широко распространенным сплавам. Из таких сталей, состоящих из железа и углерода и минимума других примесей, изготавливают различную машиностроительную продукцию, детали колов и трубопроводов, инструменты. Широкое применение эти сплавы находят и в строительной сфере.

Калиброванный круг из углеродистой стали чаще всего используется в судостроении и машиностроении

Что собой представляют углеродистые стали

Углеродистые стали, которые в зависимости от основной сферы применения подразделяются на конструкционные и инструментальные, практически не содержат в своем составе легирующих добавок. От обычных стальных сплавов эти стали также отличает и то, что в их составе содержится значительно меньшее количество таких базовых примесей, как марганец, магний и кремний.

Содержание основного элемента – углерода – в сталях данной категории может варьироваться в достаточно широких пределах. Так, высокоуглеродистая сталь содержит в своем составе 0,6–2% углерода, среднеуглеродистые стали – 0,3–0,6%, низкоуглеродистые – до 0,25%.

Данный элемент определяет не только свойства углеродистых сталей, но и их структуру. Так, внутренняя структура стальных сплавов, содержащих в своем составе менее 0,8% углерода, состоит преимущественно из феррита и перлита, при увеличении концентрации углерода начинает формироваться вторичный цементит.

Нормы содержания химических элементов в углеродистых сталях

Углеродистые стали с преобладающей ферритной структурой отличаются высокой пластичностью и низкой прочностью. Если же в структуре стали преобладает цементит, то она характеризуется высокой прочностью, но вместе с этим является и очень хрупкой. При увеличении количества углерода до 0,8–1% прочностные характеристики и твердость углеродистой стали возрастают, но значительно ухудшаются ее пластичность и вязкость.

Количественное содержание углерода также оказывает серьезное влияние на технологические характеристики металла, в частности на его свариваемость, легкость обработки давлением и резанием.

Из сталей, относящихся к категории низкоуглеродистых, изготавливают детали и конструкции, которые не будут подвергаться значительным нагрузкам в процессе эксплуатации. Характеристики, которыми обладают среднеуглеродистые стали, делают их основным конструкционным материалом, используемым в производстве конструкций и деталей для нужд общего и транспортного машиностроения. Высокоуглеродистые стальные сплавы благодаря своим характеристикам оптимально подходят для изготовления деталей, к которым предъявляются повышенные требования по износостойкости, для производства ударно-штампового и измерительного инструмента.

Химический состав углеродистых сталей обыкновенного качества

Углеродистая сталь, как и стальной сплав любой другой категории, содержит в своем составе различные примеси: кремний, марганец, фосфор, серу, азот, кислород и водород. Часть этих примесей, такие как марганец и кремний, являются полезными, их вводят в состав стали на стадии ее выплавки для того, чтобы обеспечить ее раскисление.

Сера и фосфор – это вредные примеси, которые ухудшают качественные характеристики стального сплава.

Хотя считается, что углеродистые и легированные стали несовместимы, для улучшения их физико-механических и технологических характеристик может выполняться микролегирование. Для этого в углеродистую сталь вводятся различные добавки: бор, титан, цирконий, редкоземельные элементы. Конечно, при помощи таких добавок не получится сделать из углеродистой стали нержавейку, но заметно улучшить свойства металла они вполне могут.

Классификация по степени раскисления

На разделение углеродистых сталей на различные типы оказывает влияние в том числе такой параметр, как степень раскисления. В зависимости от данного параметра углеродистые стальные сплавы делятся на спокойные, полуспокойные и кипящие.

Более однородной внутренней структурой отличаются спокойные стали, раскисление которых осуществляют, добавляя в расплавленный металл ферросилиций, ферромарганец и алюминий. За счет того, что сплавы данной категории были полностью раскислены в печи, в их составе не содержится закиси железа. Остаточный алюминий, который препятствует росту зерна, наделяет такие стали мелкозернистой структурой. Сочетание мелкозернистой структуры и практически полное отсутствие растворенных газов позволяет формировать качественный металл, из которого можно изготавливать наиболее ответственные детали и конструкции. Наряду со всеми своими достоинствами углеродистые стальные сплавы спокойной категории имеют и один существенный недостаток – их выплавка обходится достаточно дорого.

Строение стального слитка зависит от степени раскисленности стали

Более дешевыми, но и менее качественными являются кипящие углеродистые сплавы, при выплавке которых используется минимальное количество специальных добавок. Во внутренней структуре такой стали из-за того, что процесс ее раскисления в печи не был доведен до конца, присутствуют растворенные газы, которые негативно отражаются на характеристиках металла. Так, азот, содержащийся в составе таких сталей, плохо влияет на их свариваемость, провоцируя образование трещин в области сварного шва. Развитая ликвация в структуре этих стальных сплавов приводит к тому, что металлический прокат, который из них изготовлен, имеет неоднородность как по своей структуре, так и по механическим характеристикам.

Промежуточное положение и по своим свойствам, и по степени раскисления занимают полуспокойные стали. Перед заливкой в изложницы в их состав вводят небольшое количество раскислитилей, благодаря чему металл затвердевает практически без кипения, но процесс выделения газов в нем продолжается. В итоге формируется отливка, в структуре которой содержится меньше газовых пузырей, чем в кипящих сталях. Такие внутренние поры в процессе последующей прокатки металла практически полностью завариваются. Большая часть полуспокойных углеродистых сталей используется в качестве конструкционных материалов.

Ознакомиться со всеми требованиями ГОСТ к углеродистой стали можно, скачав данный документ в формате pdf по ссылке ниже.

Скачать ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
Скачать

Методы производства и разделение по качеству

Для производства углеродистых сталей используются различные технологии, что сказывается на их разделении не только по способу производства, но и по качественным характеристикам. Так, различают:

  • высококачественные стальные сплавы;
  • качественные углеродистые стали;
  • углеродистые стальные сплавы обыкновенного качества.

Классификация углеродистых сталей

Стальные сплавы, обладающие обыкновенным качеством, выплавляются в мартеновских печах, после чего из них формируют слитки больших размеров. К плавильному оборудованию, которое используется для получения таких сталей, относятся также кислородные конвертеры. По сравнению с качественными стальными сплавами, рассматриваемые стали могут иметь большее содержание вредных примесей, что сказывается на стоимости их производства, а также на их характеристиках.

Сформированные и полностью застывшие слитки металла подвергают дальнейшей прокатке, которая может выполняться в горячем или холодном состоянии. Методом горячей прокатки производят фасонные и сортовые изделия, толстолистовой и тонколистовой металл, металлические полосы большой ширины. При помощи прокатки, выполняемой в холодном состоянии, получают тонколистовой металл.

На современных предприятиях для производства высококачественных сплавов используются электрические дуговые печи

Для производства углеродистых сталей качественной и высококачественной категорий могут использоваться как конвертеры и мартеновские печи, так и более современное оборудование – плавильные печи, работающие на электричестве. К химическому составу таких сталей, наличию в их структуре вредных и неметаллических примесей соответствующий ГОСТ предъявляет очень жесткие требования. Например, в сталях, которые относятся к категории высококачественных, должно содержаться не более 0,04% серы и не больше 0,035% фосфора. Качественные и высококачественные стальные сплавы благодаря строгим требованиям к способу их производства и к характеристикам отличаются повышенной чистотой структуры.

Область применения

Как уже говорилось выше, углеродистые стальные сплавы по основному назначению делят на две большие категории: инструментальные и конструкционные. Инструментальные стальные сплавы, содержащие 0,65–1,32% углерода, используются в полном соответствии со своим названием – для производства инструмента различного назначения. Для того чтобы улучшить механические свойства инструментов, обращаются к такой технологической операции, как закалка углеродистой стали, которая выполняется без особых сложностей.

Сферы применения углеродистых инструментальных сталей

Конструкционные стальные сплавы применяются в современной промышленности очень широко. Из них делают детали для оборудования различного назначения, элементы конструкций машиностроительного и строительного назначения, крепежные детали и многое другое. В частности, такое популярное изделие, как проволока углеродистая, производится именно из стали конструкционного типа.

Используется проволока углеродистая не только в бытовых целях, для производства крепежа и в строительной сфере, но и для изготовления таких ответственных деталей, как пружины. После выполнения цементации конструкционные углеродистые сплавы можно успешно использовать для производства деталей, которые в процессе эксплуатации подвергаются серьезному поверхностному износу и испытывают значительные динамические нагрузки.

Конечно, углеродистые стальные сплавы не обладают многими свойствами легированных сталей (в частности, той же нержавейки), но их характеристик вполне хватает для того, чтобы обеспечить качество и надежность деталей и конструкций, которые из них изготавливаются.

Особенности маркировки

Маркировка углеродистых сталей, правила составления которой строго оговорены пунктами соответствующего ГОСТа, позволяет узнать не только химический состав представленного сплава, но и то, к какой категории он относится. В обозначении углеродистой стали, обладающей обыкновенным качеством, присутствуют буквы «СТ». Пунктами ГОСТа оговаривается семь условных номеров марок таких сталей (от 0 до 6), которые также указываются в их обозначении. Узнать, какой степени раскисления соответствует та или иная марка, можно по буквам «кп», «пс», «сп», которые проставляются в самом конце маркировки.

Цветовая маркировка наносится по требованию потребителя несмываемой краской

Марки углеродистых сталей по ГОСТу и по международным стандартам ИСО

Марки качественных и высококачественных углеродистых сталей обозначаются просто цифрами, указывающими на содержание в сплаве углерода в сотых долях процента. В конце обозначения некоторых марок можно встретить букву «А». Это значит, что сталь обладает улучшенным металлургическим качеством.

Узнать о том, что перед вами инструментальная сталь, можно по букве «У», стоящей в самом начале ее маркировки. Цифра, следующая за такой буквой, указывает на содержание углерода, но уже в десятых долях процента. Буква «А», если она есть в обозначении инструментальной стали, говорит о том, что данный сплав отличается улучшенными качественными характеристиками.

Как производится сталь? | Вандополис

НАУКА — Физические науки

Задумывались ли вы когда-нибудь…

  • Как делают сталь?
  • Что такое шлак?
  • Какой элемент добавляют в железо для изготовления нержавеющей стали?
Теги:

Просмотреть все теги

  • Изобретения,
  • Наука,
  • Материал,
  • дом,
  • Прибор,
  • Автомобиль,
  • Автомобиль,
  • Мост,
  • Сталь,
  • Металл,
  • Периодическая таблица,
  • Элемент,
  • Железо,
  • сплав
  • ,
  • Черные,
  • Цветной металл,
  • Алюминий,
  • Медь,
  • Титан,
  • Руда,
  • Примесь,
  • Силикагель,
  • Фосфор,
  • Сера,
  • Углерод,
  • Сила,
  • Расплав,
  • Плавка,
  • Печь,
  • Взрыв,
  • Основное кислородное производство стали,
  • Бос,
  • Кислород,
  • Оксид,
  • Шлак,
  • Химическая,
  • Очиститель,
  • Флюсы,
  • Хром,
  • нержавеющая сталь,
  • Ржавчина

Сегодняшнее чудо дня было вдохновлено Лэйни. Лэйни Уондерс , « Откуда берется металл? «Спасибо, что ДУМАЕТЕ вместе с нами, Лэйни!

Вы когда-нибудь находите время, чтобы остановиться и подумать об окружающем вас мире? Где бы вы сейчас ни оказались, прекратите чтение на минуту и ​​просто осмотритесь вокруг. Что ты видишь?

Все «вещи» вокруг вас из чего-то сделаны. Что это такое? Вы когда-нибудь задумывались о большом разнообразии материалов, из которых состоит все, что вас окружает? Есть ли волокна ковра под ногами? Как насчет кусков дерева или пластика, образующих сиденье, на котором вы сидите?

Есть еще один строительный материал, очень распространенный во всем мире. Вы найдете его в кастрюлях и сковородках, в которых готовите. Он составляет большую часть бытовой техники в вашем доме. Это в транспортных средствах, на которых вы ездите. Он поддерживает мосты, по которым вы едете. Это даже помогает удерживать здания, такие как ваш дом и школа. О чем мы говорим? Не что иное, как сталь!

Откуда берется вся эта сталь? На деревьях точно не растет! Сталь — это металл, а металлы обычно добываются из-под земли. Однако если вы посмотрите на периодическую таблицу элементов, вы не найдете там сталь как элемент.

Однако вы найдете элемент, который является основным компонентом стали: железо. Железо добывается из-под земли. Железо добывается во многих местах по всему миру. Так как же это железо становится сталью?

Сталь представляет собой сплав, представляющий собой смесь двух или более металлических элементов. Металлы делятся на два разных типа: черные и цветные. Черные металлы содержат железо. Сталь является примером черного металла. К цветным металлам относятся алюминий, медь и титан.

Сама по себе железная руда обычно содержит много примесей, таких как кремнезем, фосфор и сера. Эти примеси ослабляют железо. Процесс производства стали включает в себя удаление примесей из железа и добавление углерода, чтобы придать стали невероятную прочность.

Металл можно извлечь из руды, нагревая ее до чрезвычайно высоких температур, пока она не расплавится. Этот процесс известен как плавление. Историки считают, что сталь производилась в примитивных печах тысячи лет.

Изобретение доменных печей и других технологических усовершенствований в 17 -й по 19-й -й века привели к более качественной стали, которую можно было производить серийно. Сегодня на большинстве сталелитейных заводов используется производственный процесс, называемый кислородным производством стали (BOS).

В больших печах BOS высокочистый кислород продувается через расплавленную железную руду. Кислород соединяется с примесями с образованием оксидов, которые либо выгорают, либо образуют побочный продукт, называемый шлаком, который можно снять с поверхности расплавленного железа. Другие химические очистители, называемые флюсами, также добавляются для удаления примесей.

Другие элементы могут быть добавлены для создания желаемого типа стали. Углерод является наиболее распространенной добавкой. Он используется для создания высокопрочной углеродистой стали. Еще одной популярной добавкой является хром, который можно добавить, чтобы сделать нержавеющую сталь очень устойчивой к ржавчине.

Сталь является одним из самых распространенных строительных материалов в мире из-за ее высокой прочности и относительно низкой стоимости производства. Каждый год сталелитейные заводы производят более 1,3 миллиарда тонн стали, которая используется в различных целях, таких как строительные материалы, корабли, автомобильные рамы, мосты, бытовая техника, оружие и машины.

Интересно, что дальше?

Завтра в Вандерополисе будет сухо и жарко, и мы чувствуем, что надвигается буря!

Попробуй

Мы надеемся, что это Чудо Дня помогло вам лучше понять сталь! Обязательно ознакомьтесь со следующими мероприятиями вместе с другом или членом семьи:

  • Было бы здорово лично увидеть производство стали? На самом деле, было бы очень жарко! Детям не место на сталелитейных заводах, поэтому вместо этого посмотрите онлайн-видео о сталелитейном производстве, чтобы узнать больше о процессе!
  • Какие стальные предметы есть у вас дома? Выяснить! Берите ручку и бумагу и отправляйтесь на поиски стали по всему дому. Составьте список всех стальных предметов, которые вы найдете. Не забудьте заглянуть в гараж, если он у вас есть! Поделитесь своим списком с другом или членом семьи. Могут ли они вспомнить какие-либо предметы, которые вы пропустили?
  • Нержавеющая сталь является популярным материалом, поскольку она не ржавеет. Но что такое ржавчина? И почему материалы ржавеют? Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с экспериментами в The Chemistry of Rust онлайн. Обязательно обратитесь за помощью к взрослому другу или члену семьи.

Wonder Sources

  • http://science.howstuffworks.com/iron4.htm
  • http://www.keenovens.com/articles/steel-furnance.htm
  • http://sciencewithkids.com/ science-facts/facts-about-steel.html

Вы поняли?

Проверьте свои знания

Wonder Contributors

Благодарим:

Alli, Isabelle и Alexj из MI
за ответы на вопросы по сегодняшней теме Wonder!

Удивляйтесь вместе с нами!

Что вас интересует?

Wonder Words

  • отражение
  • добавка
  • волокно
  • сплав
  • руда
  • расплавленный
  • серийное производство
  • элемент
  • первичный
  • металлик
  • печи
  • химический
  • по
  • прибор
  • компонент
  • метро
  • примеси
  • рудиментарный

Примите участие в конкурсе Wonder Word

Оцените это чудо
Поделись этим чудом
×
ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО

Подпишитесь на Wonderopolis и получайте Wonder of the Day® по электронной почте или SMS

Присоединяйтесь к Buzz

Не пропустите наши специальные предложения, подарки и рекламные акции. Узнай первым!

Поделитесь со всем миром

Расскажите всем о Вандополисе и его чудесах.

Поделиться Wonderopolis
Wonderopolis Widget

Хотите делиться информацией о Wonderopolis® каждый день? Хотите добавить немного чуда на свой сайт? Помогите распространить чудо семейного обучения вместе.

Добавить виджет

Ты понял!

Продолжить

Не совсем!

Попробуйте еще раз

Все, что вам нужно знать о: стали

Хотите верьте, хотите нет, но выражение «сильнее стали» не стало нарицательным просто потому, что оно красиво слетает с языка. Скорее, то, что вы сравниваете с этим металлическим сплавом, вероятно, чертовски прочное.

Изготовленная из комбинации железа и углерода, а также множества других элементов, сталь является одним из наиболее используемых материалов в мире. От наших простейших инструментов до наших самых сложных структур, они повсюду вокруг земного шара, ежедневно окружая нас и воздействуя на нас.

Тем не менее, для того, чтобы играть такую ​​важную роль в нашем обществе, знания об этом обычном материале довольно редки.

Так что же такое сталь? И почему это так важно?

Что такое сталь?

Металлы, стали, они все одинаковые, верно? Ну, не совсем.

Если быть точным, металлы — это природные элементы, обнаруженные в земной коре. Вспомните школьную химию и металлы периодической таблицы, такие как медь, цинк и железо. Если вы помните, сталь не была включена.

Это связано с тем, что сталь классифицируется как разновидность металла. В частности, он известен как сплав железа. Это означает, что его химический состав на самом деле представляет собой смесь металла (железо) и неметалла (углерод).

По своей сути сталь можно рассматривать как очищенную форму железа. Он сохраняет характеристики металла железа, но имеет содержание углерода в диапазоне от 0,02% до 1,7%. Кроме того, в процессе производства часто добавляют металлические и неметаллические элементы.

Добавление определенного количества углерода и других легирующих элементов повышает физико-химические свойства, такие как прочность, стойкость и изменчивость. Эти радикальные улучшения делают сталь одним из наиболее широко используемых материалов в мире.

Как производится сталь?

Итак, сталь — это, по сути, железо с добавлением углерода и некоторых других элементов — отлично. Но как же нам перейти от камня в земле к готовому продукту?

Итак, сегодня существует два основных способа производства стали: метод BOS (основная кислородная печь) или метод EAF (электродуговая печь).

Метод BOS основан на оригинальном Бессемеровском процессе (первом недорогом промышленном процессе массового производства стали) и использует сырье для производства стали.

В методе BOS железо выплавляется из руды в доменной печи и перерабатывается путем продувки кислорода через нагретое железо. Кислород снижает содержание углерода и уменьшает количество примесей в железе, превращая его в расплавленную сталь.

В отличие от метода BOS, метод ЭДП использует более современный подход и использует переработанный стальной лом — уже произведенную сталь, готовую к переработке. Вместо использования сырья, такого как железная руда, переработанная сталь подается через мощные электрические дуги и переплавляется в высококачественную сталь.

Первоначально методы BOS и EAF различаются, но оба дают один и тот же конечный результат: расплавленную сталь.

После того, как расплавленная сталь произведена, она должна быть обработана во вторичном сталеплавильном процессе, который регулирует состав стали. Это включает в себя добавление или удаление определенных элементов и/или настройку температуры и производственной среды.

После того, как окончательная композиция выбрана, наступает время производства, изготовления и отделки. Это включает в себя такие методы, как холодная прокатка, покрытие (цинкование) или термическая обработка (отпуск), которые придают стали ее окончательную форму и свойства.

Типы стали

Не зря Супермена прозвали «Человеком из стали» — сталь крепка. Но помимо огромной прочности, второе по значимости качество стали — это универсальность .

В процессе производства создаются различные типы стали и классифицируются по их физическим, химическим и экологическим свойствам. Эти свойства включают количество углерода, уровень примесей и добавление других легирующих элементов.

Каждый тип стали допускает различное использование и применение и делится на четыре группы по химическому строению и физическим свойствам:

1. Углеродистая сталь

Углеродистые стали содержат следовые количества легирующих элементов, таких как марганец, кремний и медь. Они часто бывают тусклыми и матовыми на вид и составляют 90% от общего объема производства стали. Есть три подгруппы, которые классифицируют углеродистые стали в зависимости от содержания в них углерода:

  • Низкоуглеродистая сталь: содержит менее 0,3% углерода и является наиболее распространенной углеродистой сталью.
  • Среднеуглеродистая сталь: содержит от 0,3% до 0,6% углерода и часто с добавлением марганца.
  • Высокоуглеродистая сталь: содержит 1,5% углерода и является самой прочной из углеродистых сталей.

2. Легированная сталь

Легированные стали содержат различные количества легирующих элементов (например, алюминия, хрома, меди, марганца, никеля, кремния, титана). Эти дополнительные элементы изменяют свойства стали. Некоторые примеры этих свойств включают коррозионную стойкость, прочность или пластичность. Эти стали, как правило, дешевле и часто используются в автозапчастях, механических работах, генераторах и трубопроводах.

3. Нержавеющая сталь

Нержавеющие стали имеют низкое содержание углерода и обычно содержат от 10% до 20% хрома. Они обычно используются в бытовой технике, оборудовании для пищевой промышленности и кухонной утвари из-за их прочности и устойчивости к коррозии и высоким температурам.

4. Инструментальная сталь

Инструментальные стали

содержат различное количество кобальта, молибдена, вольфрама и ванадия, что делает их чрезвычайно твердыми, прочными и жаростойкими. Эти стали идеально подходят для изготовления металлических инструментов (отсюда и их название), а также идеально подходят для сверления, резки и штамповки.

Зачем использовать сталь?

К этому моменту у вас должно быть четкое представление о том, что такое сталь и как она делается, но возникает большой вопрос: зачем мы ее используем?

Сталь

— прочный, долговечный и универсальный материал, но у нее есть еще одна ключевая черта: устойчивость.

Сталь — самый перерабатываемый материал на земле, и ее можно перерабатывать в неограниченном количестве. Это потому, что он не теряет ни одного из своих качеств в процессе переработки.

Сочетание экологичности, прочности и универсальности делает сталь не только одним из самых ценных ресурсов в мире, но и наиболее используемым в бесчисленных отраслях промышленности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *