Московский Архитектурный Институт

Кафедра инженерных конструкций

Реферат на тему:

Методы производства чугуна и стали.

Марки стали и их свойства.

Выполнил студент

V курса, 4 гр., веч.отд.

Федоров А.В.

Проверил преподаватель

Макаров Г.П.

Москва, 2012

Оглавление:

ОГЛАВЛЕНИЕ: 1

О понятии чугуна и стали 2

Из истории получения чугуна и стали. 3

Метеоритное железо 3

Сыродутная печь 3

Сварное оружие 3

Булатная сталь и дамаск 4

Штукофен 5

Блауофен 5

Доменная печь 5

Передельный процесс и пудлинговочная печь 6

Современные способы производства 7

Производство чугуна 7

Материалы для выплавки чугуна 7

Подготовка руды к плавке 8

Устройство доменной печи 9

Виды чугуна 10

Классификации чугуна 11

Производство стали 11

Материалы для выплавки стали 12

Основные способы получения стали 12

Производство стали в мартеновских печах 12

Производство стали в конвертерах 13

Производство стали в дуговых электропечах 16

Классификации сталей 17

Классификация сталей по химическому составу 17

Углеродистые cтали 17

Легированные стали и сплавы 18

Классификация сталей по назначению и применению 19

Конструкционные стали 19

Инструментальные стали 20

Список используемой литературы: 20

ПРИЛОЖЕНИЯ 21

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Устройство доменной печи 21

21

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Схемы устройства сталеплавильных печей 22

Схема устройства мартеновской печи 22

Схема устройства конвертора 22

Схема устройства электропечи 24

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Схема организации производства стали 25

О понятии чугуна и стали

Материал, в обиходе называемый железом, даже в простейшем случае представляет собой сплав железа, как химического элемента, с углеродом. При концентрации углерода менее 0,3 % (температура плавления 1500С) получается мягкий пластичный тугоплавкий металл, за которым закрепилось название его основного ингредиента – железа.

При концентрации углерода более 0,22 %, но менее 2,14 % сплав называется сталью. В первозданном виде сталь походит по своим свойствам на железо, но, в отличие от него, поддается закалке – при резком охлаждении сталь приобретает большую твёрдость – достоинство, однако, сводимое на нет приобретаемой в ходе закалки хрупкостью.

Наконец, при концентрации углерода свыше 2,14% получается чугун. Хрупкий, легкоплавкий, хорошо пригодный для литья, но не поддающийся обработке ковкой, металл. Чугун насыщен графитовыми включениями, делающими металл неоднородным и механически непрочным. Температура плавления чугуна порядка 1150 С.

Это известно нам сейчас. Однако люди научились получать и использовать сталь гораздо раньше, чем узнали ее состав. Египтянам, например, еще до нашей эры известно было, что некоторые сорта железа при погружении в нагретом состоянии в воду «принимают закалку», другие — не принимают. Свойство стали «принимать закалку» и служило потом долгие века единственным признаком для разграничения железа и стали. Были попытки и теоретических объяснений.

Ученые древности полагали, что сталь образуется в результате очищения железа. Даже в XVIII в. встречались еще такие высказывания: «Железо есть металл не- совершенный... Вероятно составлен он из собственной ему земли и горю-. чего вещества и есть самый твердый и упругий металл, когда бывает без примеси... Когда он будет доведен до того, что никакой в нем не останется примеси и излишняя извлечется горючесть, тогда называется сталью».

Французский ученый Реомюр в 1722 г. высказал мысль, что железо и сталь отличаются друг от друга по химическому составу только присутствием какой-то примеси, названной им летучей солью, которая и определяет различие их свойств. Пятнадцать лет спустя химик Базен в одной из своих статей заявил, что сталь является чем-то средним между чугуном и железом. Но лишь в 1814 г. немецкий исследователь К. Карстен указал, что такой примесью является углерод. Наконец-то была доказана единая материальная природа всех железоуглеродистых сплавов — чугуна, стали и железа. Только во второй половине XIX в. выработалось в основном верное представление о железе.