Зміст
Зміст
Введення
1. Характеристика матеріалів
1.1 Чавун
1.2 Сталь
2. Порівняння властивостей чавуну і сталі
2.1 Фізико-хімічні властивості матеріалів
2.2 Механічні властивості матеріалів
2.3 Специфічні властивості
3. Висновок
Використана література
Введення
Чорна металургія - основа розвитку більшості галузей народного господарства. Незважаючи на бурхливе зростання продукції хімічної промисловості, кольорової металургії, промисловості будматеріалів, чорні метали залишаються головним конструкційним матеріалом в машинобудуванні і будівництві.
Сучасна чорна металургія має високий технічний потенціал. Значний прогрес досягнуто в технології виробництва в окремих підгалузях і переділах чорної металургії. Так, видобуток залізної руди в основному ведеться прогресивним відкритим способом; у коксовому виробництві впроваджені бездимного завантаження шихти і сухе гасіння коксу; в доменному виробництві в печах з підвищеним тиском газу під колошником виплавляється 97%, а з вдуванням природного газу - 84% усього чавуну; у сталеплавильному виробництві зростає виплавка стали в кисневих конвертерах і електропечах, впроваджені позапічна обробка стали під вакуумом, синтетичними шлаками, інертними газами, переплавние процеси; збільшується частка безперервного розливання сталі; у прокатному виробництві ефективно застосовуються термічна обробка металопродукції, засоби неруйнівного автоматичного контролю; в трубному - удосконалюється технологія виробництва зварних труб великого діаметра, безшовних труб; у метизному виробництві впроваджуються автоматизоване потокові лінії. Здійснюється розробка промислових способів прямого одержання заліза. Ведуться роботи зі створення автоматизованої системи управління чорною металургії.
Мета даної роботи - порівняти за властивостями два продукти чорної металургії: чавун і сталь, такі важливі для людства.
Завдання:
1. Вивчити характеристику матеріалів.
2. Розібрати і порівняти фізико-хімічні, механічні та специфічні властивості чавуну і сталі.
3. Зробити висновок.
При написанні даної роботи використовувалася навчальна і методична література.
1. Характеристика матеріалів 1.1 Чавун
Чавун (тюрк.), сплав заліза з вуглецем (Зазвичай більше 2%) містить також постійні домішки (Si, Mn, Р і S). Широко застосовуються марки чавунів зазвичай містять 2,5-4% вуглецю, 1-5% кремнію, до 2% марганцю, а також домішки фосфору і сірки. До складу спеціальних чавунів входять легуючі добавки: ванадій, молібден, нікель, титан, хром та ін Температура плавлення чавунів залежить від їх хімічного складу і приблизно становить 1200-1250 про С.
Види: білий, сірий, ковкий, високоміцний, половинчастий чавуни.
Структура чавуну залежить від швидкості охолодження і вмісту в ньому вуглецю та легуючих домішок. За структурою чавуни поділяють на білі і сірі.
Білий чавун отримав свою назву від виду зламу, який має білий або світло-сірий колір. Вуглець у ньому знаходиться в хімічно зв'язаному стані у вигляді цементиту Fe 3 C. Цементіт крихкий і має високу твердість, тому білий чавун не піддається механічній обробці, для виготовлення виробів застосовується рідко і зварюванні не підлягає.
З білого чавуну шляхом спеціальної термічної обробки (тривала витримка при температурі 1000 про С) отримують ковкий чавун. За механічними властивостями він пластичнее білого чавуну. Назва "ковкий" це умовна назва, чавуни не використовують у вигляді поковок, вони практично не куються.
Високоміцні чавуни отримують додаванням в сплав деяких легуючих елементів (магнію, церію та ін.) Сірий чавун містить у своєму складі майже весь вуглець у вигляді графіту, тому злам його має сріблясто-сірий колір. Сірий чавун добре обробляється різальним інструментом, тому він широко застосовується як конструкційний матеріал. Сірий чавун дешевше сталі, відрізняється хорошими ливарними властивостями, високою зносостійкістю, здатністю гасити вібрації, хорошою оброблюваністю. Негативними його властивостями є знижена міцність і висока крихкість.
Історична довідка. Перші відомості про чавуні відносяться до 6 ст. до нашої ери. У Китаї з високофосфористі залізних руд отримували чавун, що містить до 7% Р, з низькою температурою плавлення, з якого відливали різні вироби. Чавун був відомий і античним металургам 4-5 вв. до нашої ери. Виробництво чавуну в Західній Європі почалося в 14 в. з появою перших доменних печей (штюкофенов) для виплавки чавуну з руд . Отриманий чавун використовували або для переділу в сталь в крічном горні, або для виготовлення різних будівельних деталей і зброї (гармати, ядра, колони та ін.) У Росії виробництво чавуну почалося в 16 в.; надалі воно безперервно розширювалася, і за Петра I Росія з випуску чавуну перевершила всі країни, але через сторіччя відстала від західно-європейських країн. Поява у 2-й пол.18 в. вагранок дозволило ливарним цехам відокремитися від доменних, тобто поклало початок незалежному існуванню чавуноливарного виробництва (При машинобудівних заводах). На початку 19 ст. виникає виробництво ковкого чавуну. У 2-й чверті 20 ст. починають застосовувати легування чавуну, що дало можливість істотно підвищити його властивості і отримувати спеціальний чавун (зносостійкі, корозійностійкі, жаростійкі і т.д.). До цього ж періоду відноситься також розробка способів модифікування чавуну. В кінці 40-х рр.. був отриманий модифікований чавун з включеннями графіту кулястої форми замість звичайної пластинчастої. У 60-х рр.. в електричних печах почали отримувати із сталевих відходів з додаванням карбюризаторів т. н. синтетичний чавун з високими механічними властивостями при пластинчастої формі графіту.
Маркування. Чавун маркують по буквено-цифровий системі: перші літери (С, К і В) позначають сірий, ковкий і високоміцний чавун відповідно; друга літера (Ч) позначає чавун. У сірому чавуні дві цифри вказують на тимчасовий опір. Наприклад, у марці СЧ10 літери СЧ позначають сірий чавун, 10 - тимчасовий опір. У позначеннях ковкого і високоміцного чавунів після буквеної маркування (КЧ і ВЧ) перші дві цифри також позначають тимчасове опір, а другі дві - відносне подовження, наприклад КЧ 35-10 (ковкий чавун з тимчасовим опором не менше 350 МПа і відносним подовженням не менше 10%).
У промисловості різновиди чавуну маркуються таким чином:
В· переробний чавун - П1, П2;
В· переробний чавун для виливків - ПЛ1, ПЛ2, переробний фосфористий чавун - ПФ1, ПФ2, ПФ3, переробний високоякісний чавун - ПВК1, ПВК2, ПВК3;
В· чавун з пластинчастим графітом - СЧ (цифри після букв "СЧ", позначають величину тимчасового опору розриву в кгс/мм);
В· антифрикційний чавун
o антифрикційний сірий - АЧС,
o антифрикційний високоміцний - АЧВ,
o антифрикційний ковкий - АЧК;
В· чавун з кулястим графітом для виливків - ВЧ (цифри після букв "ВЧ" означають тимчасовий опір розриву в кгс/мм і відносне подовження (%);
В· чавун легований зі спеціальними властивостями - Ч.
1.2 Сталь
Сталь (польськ. stal, від нім. Stahl), що деформується (ковкий) сплав заліза з вуглецем (до 2%) і ін елементами. Сталь - найважливіший продукт чорній металургії, що є матеріальною основою практично всіх галузей промисловості. Масштаби виробництва сталі в значній мірі характеризують техніко-економічний рівень розвитку держави.
Історична довідка. Сталь як матеріал, що використовується людиною, має багатовікову історію. Найбільш древній спосіб отримання сталі в тістоподібної стані - сиродутний процес, в основі якого лежало відновлення заліза з руд деревним вугіллям у горнах (Пізніше в невеликих шахтних печа...
