Вопрос 19 Сталь, ее свойства, производство и применение. Производство стали в электропечах. Классификация сталей, их свойства и применение

Это сплав железа с углеродом(Содержание углерода в стали не более 2,14 %, но не менее 0,022 %) Хорошо обрабатывается всеми видами обработки. Основной конструкционный материал. Исходными материалами являются передельный чугун, отходы. При этом приоритетным является использование металлома, что более экономично, более экологичное и позволяет обеспечить сталь заданного состава, в том числе легированную.

Задача передела чугуна состоит в понижение содержания углерода, при этом наиболее вредными являются сфера и фосфор, сера увеличивает жароломкость стали, а фосфор хладноломкость.

Технический процесс состоит из 3 этапов: 1. В расплавленной шихте под воздействием воздуха или его вдувания, всплывают примеси. 2. Углерод окисляется кислородом и удаляется с поверхности и сталь “как бы кипит ”. 3. По сколько часть кислорода соединяется с железом производиться расщепление стали путем ввода в состав ферросплавов.

Расщепленная сталь при разливе не кипит и при маркировки обозначается СП(спокойная). Не расщепленная, называется КП(кипящая). Промежуточная маркируется как ПЛ(полкспокойная).

Основными способами получения стали являются:

• Мартеновский

• Кислородно-конвертерный

• Электротермический

• Восстановление железа из руды

• Биотехнология

Плавка стали в электропечах:

Преимущество : Отсутствие окислительного пламени и возможности создание “восстановительной” среды. Возможность получение высоких температур, позволяет более полно удалять примеси. Достаточно легкое управление процессом позволяет обеспечить заданный технологический температурный режим плавки с получением стали точно заданных свойств.

Существует 2 вида электропечей: Дуговые и индукционные.

В дуговых источником нагрева является электрическая дуга между электродами и шихтой. В индукционных током. Преимуществом второго является отсутствие перегревов и угаров, равномерность нагревания. Шихта в основном состоит из скраба.

Классификация сталей, их свойства и применение:

Стали подразделяются по:

По способу производства:

По способу использования издеий

По назначению:

По химическому составу:

• Углеродистая

• Легированная

(Основой товарной классификацией стали является их химический состав)

Углеродистая сталь:

Называется сталь, не содержащая специально вверенных добавок. В различных марках содержание углерода от 0,1 до 1,35%. Содержание углерода определяет применения стали:

• Конструкционная < 0,85%

• Инструментальная 0,65 – 1,35%

Чем больше углерода, тем крепче сталь. Низкоуглеродистые более пластичны. По качеству углеродистые стали делятся на:

• Обыкновенные

• Качественные

Маркируется обыкновенная углеродистая сталь как:

А – которая поставляется по заданным свойствам

Б - по заданным химическим свойствам

В - по А и по Б

Маркируется Б и В + СТ + номер группы

От нуля до 6 – для А и Б

И от 0 до 5 для В

Качественная сталь обладает более высокими химическими свойствами за счёт меньшего содержания примесей. КС дороже на 10,15%. Хорошо обрабатываются. Маркируется качественная углеродистая сталь словами Сталь и цифрами показывающие содержание углерода в долях (СТАЛЬ 45). Выпускают 22 марки стали.

Инструментальная сталь.

Применяется для изготовления инструмента. Маркируется буквой У и цифрой содержание углерода в долях. Выпускают от У7 до У13.

Легированные стали.

Называются стали, в которые для получения заданных свойств водят 1 или несколько легирующих добавок. Никель повышает коррозийную стойкость и прочность. Часто применяют кремний, марганец, титан.

Маркируется 1 или 2мя цифры о содержания углеродах в 10 или 100 долях. Потом буквы русского алфавита обозначающие легирующий элемент, потом цифра содержания этого элемента в процентах, если менее одного 1% то цифры не ставятся.(15Н2М).