Наука

Що таке сталь? »Його визначення та значення

Зміст:

Anonim

Сталь - це метал, який отримують із сплаву між залізом та вуглецем. Він характеризується своєю стійкістю і тому, що його можна обробляти гарячим, тобто лише у рідкому стані. Ну, як тільки він затвердіє, поводження з ним майже неможливе. Що стосується двох елементів, з яких складається сталь (залізо та вуглець), вони знаходяться в природі, тому позитивно, коли її виробляють у великих масштабах.

Що таке сталь

Зміст

Сталь в основному є сплавом або поєднанням заліза та вуглецю, в основному це високоочищене залізо (понад 98%), його виробництво починається зі зменшення заліза (виробництва чавуну), який згодом стає названим металом. Це стосується елемента, з якого в давнину виготовляли холодну зброю, яке в своїй етимології це слово складається з латинського "aciarĭum", з "acĭes" або filo і, в свою чергу, з грецького "akē", що означає наконечник.

Історія сталі

Дата, коли була виявлена ​​техніка виплавки залізної руди, була точно невідома, однак греки шляхом термообробки, загартованої залізної зброї, це було в 1000 році до н.

Перші ремісники, які працювали із заліза, виготовляли сплави, які сьогодні класифікуються як ковані, це було зроблено за допомогою техніки, яка полягала в нагріванні мінеральної маси заліза та вугілля, змішаних у великій печі з примусовою тягою Спосіб полягав у тому, що руду відновлювали до маси металевого заліза, заповненого шлаком, тобто металевими домішками, разом з вугільною золою.

Цю масу заліза обробляли, залишаючись розпеченою, сильно вдаряючи її важкими молотками, щоб вигнати шлак. Іноді ця техніка виготовлення випадково виробляла справжню сталь замість кованого заліза.

Потім, з XIV століття, розмір печей для виплавки заліза значно збільшився. У цих більших печах залізну руду зверху печі відновлювали до металевого заліза, а потім поглинали більше вуглецю, як висновок газів, продукт цих печей називали чавуном, це перший процес отримання елемента.

Пізніше Карл Вільгельм Сіменс у 1857 р. Створив метод, за допомогою якого метал можна було виготовити на основі зневуглецювання корисності заліза або оксиду заліза як продукту нагрівання.

У 1865 р. Сталі з 25% і 35% нікелю вже виготовлялись у дуже обмежених кількостях, що значно краще протистояло дії вологості в повітрі, хоча вони були дуже дрібними виробниками. З тих пір і до 1900 року вивчали сплави з хромом, що покращувало корозійну стійкість сталі.

Пізніше були проведені численні дослідження сплавів з хромом і нікелем, саме тоді можна сказати, що з’являється нержавіюча сталь, яку ми знаємо сьогодні.

Таким чином, нержавіюча сталь - це не простий метал, а сплав, основним матеріалом якого є залізо, до якого додається невелика частка вуглецю. Таким чином, твердий матеріал досягається і стійкий до зовнішніх агентів, які можуть його погіршити.

Сьогодні нержавіюча сталь має безліч застосувань і оточує нас практично у всіх сферах нашого життя, але вона також має велику присутність у промисловій галузі, будучи дуже важливою частиною обладнання фармацевтичного, нафтохімічного та заводського виробництва обробка рідин, резервуари. контейнери, серед багатьох інших.

Характеристики сталі

Сталь має важливі та суттєві властивості, що дозволяють використовувати її в автомобільній промисловості, при будівництві будинків та в нескінченній кількості елементів. Серед його основних характеристик:

Компоненти

Що стосується складу сталі, залізо та інші елементи, такі як вуглець, марганець, фосфор, нікель, сірка, хром та багато іншого, є основними. Варіації складу відповідають за різноманітність сортів та властивостей.

Щільність

Його середня щільність становить 7850 кг / м³. Залежно від температури він може стискатися, розширюватися або плавитися. Температура плавлення залежить від типу сплаву та відсотка легуючих елементів.

Корозія

Відбувається корозія та знос внаслідок постійного впливу кліматичних чи зовнішніх факторів, які спричиняють зміни в електричному складі матеріалу і таким чином досягають погіршення стану молекул та частинок.

Провідність

Він має високу електропровідність. Хоча це залежить від його складу, воно становить приблизно 3 · 106 Зм / м.

Види сталі

Це має багато застосувань у повсякденному житті людей, оскільки це поширене у посуді, інструментах та побутовій техніці, а також у конструкціях сучасних будинків та будівель, все залежить від його типу:

Оцинкована сталь

Це результат поєднання властивостей механічної стійкості металу та антикорозійних властивостей цинку. Цей тип використовується для будівництва, виготовлення великих конструкцій, у зв'язку, електроенергії та транспорті.

Нержавіюча сталь

Це форма, яка формується, складається з хрому та нікелю, що робить її блискучою та стійкою до корозії навіть під впливом вологи.

Будівельна сталь

Спочатку сиру залізну руду подрібнюють і класифікують. Заряджаючись у доменній печі, отримана реакція починає видаляти домішки. Його витягують і нагрівають ще більше, щоб забезпечити включення інших речовин, таких як марганець, які нададуть готовим продуктам різні властивості.

Спокійна сталь

Цей тип повністю розкислюється перед відливанням, додаючи метали.

Кована сталь

Це той, який був модифікований за формою та внутрішньою структурою завдяки застосуванню методів кування, проведених при температурі вищій, ніж температура перекристалізації. Він має меншу пористість поверхні, більш дрібну структуру зерна, більшу міцність на розрив і втому та більшу пластичність, ніж будь-яка інша обробка.

Прокат сталевий

Він пройшов крізь ролики при дуже високих температурах понад 1700 ° F, що перевищує температуру перекристалізації більшості металів. Це полегшує формування та забезпечує випуск продуктів, з якими легше працювати.

Аплікації із сталі

Запевняється, що цей матеріал має надзвичайне значення для функціонування людини, оскільки жоден інший не поєднує в собі такі властивості, як: стійкість, пластичність та універсальність.

Однак використання сталі переважає у будівництві машин, інструментів, посуду, механічного обладнання, електроприладів та конструкцій будинків, будівель та громадських робіт. Також сюди входять залізничні будівельні компанії та рухомий склад. Для використання в будівництві він поширюється в металевих профілях, які мають різні характеристики залежно від їх форми та розміру, спеціально застосовуються в сталевих балках або колонах.

Гофрований - це також прокатний тип, який застосовується для залізобетонних конструкцій. Вони являють собою бруски різного діаметру, які мають виступи. Застосовується в конструкціях, утеплювачах, облицюванні, антресолях, дахах та обробці. Його використання має важливе значення завдяки більшій стійкості, воно не стискається і не деформується. Більш стійкий, ніж інші матеріали, під час землетрусів, вітру та пожежі, що робить такий тип конструкцій набагато безпечнішим.

Слід зазначити, що існує символ сталі, пов'язаний з певними характеристиками для виробництва різних виробів. Отже, для металевих конструкцій вони позначаються знаком S (сталь), за яким слід цифра, що вказує на мінімально вказане значення межі пружності в МПа (1 МПа = 1N / мм2), для інтервалу товщини плюс мало Додаткові символи поділяються на групу 1 і групу 2. Якщо символи в групі 1 недостатні для повного опису, додаткові символи можуть бути додані до групи 2. Символи в групі 2 слід використовувати лише разом із символами в група 1 і повинна бути позаду них. Приклад: S355xyz (додатковий символ).

Поширені запитання про сталь

Що таке сталь?

Це суміш металу, такого як залізо, і такого металоїду, як вуглець, яка може мати різну пропорцію, але ніколи не перевищує двох відсотків від загальної ваги кінцевого продукту.

Які метали містить сталь?

Металами, що містяться в елементі, є:
  • Алюміній
  • Бор
  • Кобальт
  • Chrome
  • Олово
  • Марганець
  • Молібден
  • Нікель
  • Кремній
  • Титан
  • Вольфрам або вольфрам
  • Ванадій
  • Цинк

Для чого призначена сталь?

Виробництво сталі використовується для будинків, сталевих плит для армування будівель, фасадів тощо. Так само у галузі важкої зброї та бронетехніки. У виробництві інструментів, посуду, механічного обладнання, промислових машин та сільськогосподарської техніки. Автомобільна промисловість, колінчастий вал, вали коробки передач, серед інших галузей.

Які бувають види сталі?

Існує безліч типів:
  • Вирізати
  • Наляканий
  • Гофрований
  • Оцинкований
  • Нерж
  • Ламінат
  • Вуглець
  • Сплав
  • Солодкий
  • Шипучі
  • Холодний намальований
  • Структурні
  • Вивітрювання
  • М'який
  • Чорний

Як отримують сталь?

Залізо плавлять у печі, виливають для зменшення домішок. Потім вводять 99% чистий кисень. Вапно змішується з утворенням залишку, який поглинає решту домішок. Нарешті його очищують у печі, додаючи сплавні вироби, щоб надати бажані властивості.