1.Сталь
(пол. stal, від нім. Stahl) - деформується (ковкий) сплав заліза з вуглецем (та іншими елементами), характеризується евтектоїдних перетворення. Вміст вуглецю в сталі не більше 2,14%, але не менше 0,022%. Вуглець додає сплавів заліза міцність і твердість, знижуючи пластичність і в'язкість.
Враховуючи, що в сталь можуть бути додані легуючі елементи, сталлю називається містить не менше 45% заліза сплав заліза з вуглецем та легуючими елементами (легована, високолегована сталь).
У давньоруських письмових джерелах сталь іменувалася спеціальними термінами: "Оцелу", "Харолуг" і "Уклад". У деяких слов'янських мовах і сьогодні сталь називається "Оцелу", наприклад в чеському.
Сталь - найважливіший конструкційний матеріал для машинобудування, транспорту, будівництва та інших галузей народного господарства.
Стали з високими пружними властивостями знаходять широке застосування в машино-і приладобудуванні. В машинобудуванні їх використовують для виготовлення ресор, амортизаторів, силових пружин різного призначення, в приладобудуванні - для численних пружних елементів: мембран, пружин, пластин реле, сильфонів, розтяжок, підвісок.
Пружини, ресори машин і пружні елементи приладів характеризуються різноманіттям [джерело не вказано 122 дня] форм, розмірів, різними умовами роботи. Особливість їх роботи полягає в тому, що при великих статичних, циклічних чи ударних навантаженнях в них не допускається залишкова деформація. У зв'язку з цим всі пружинні сплави крім механічних властивостей, характерних для всіх конструкційних матеріалів (Міцності, пластичності, в'язкості, витривалості), повинні володіти високим опором малим пластичним деформаціям. В умовах короткочасного статичного навантаження опір малим пластичним деформаціям характеризується межею пружності, при тривалому статичному або циклічному нагружении - релаксаційної стійкістю
Класифікація
Стали поділяються на конструкційні та інструментальні. Різновидом інструментальної є швидкорізальна сталь.
За хімічним складом стали діляться на вуглецеві і леговані; зокрема за змістом вуглецю - на низьковуглецеві (до 0,25% С), середньовуглецевого (0,3-0,55% С) і високовуглецеві (0,6-0,85% С); леговані сталі за змістом легуючих елементів діляться на низьколеговані, середньолеговані і високолеговані.
Стали, в залежності від способу їх отримання, містять різну кількість неметалічних включень. Вміст домішок лежить в основі класифікації сталей за якістю: звичайної якості, якісні, високоякісні та особливо високоякісні.
За структурою сталь розрізняється на аустенітного, феритного, мартенситную, бейнітний або перлитную. Якщо в структурі переважають дві і більше фаз, то сталь поділяють на двофазну і багатофазних.
Характеристики стали
Щільність - 7700-7900 кг/м Ві.
Питома вага - 75537-77499 н/м Ві (7700-7900 кгс/м Ві в системі МКГСС).
Питома теплоємність при 20 В° C - 462 Дж/(кг В· В° C) (110 кал/(кг В· В° C)).
Температура плавлення - 1450-1520 В° C.
Питома теплота плавлення - 84 кДж/кг (20 ккал/кг).
Коефіцієнт теплопровідності - 39 ккал/(м В· год В· В° C) (45,5 Вт/(м В· К)). [джерело не вказано 136 днів]
Коефіцієнт лінійного теплового розширення при температурі близько 20 В° C:
сталь Ст3 (марка 20) - (1/град);
сталь нержавіюча - (1/град).
Межа міцності сталі при розтягуванні:
сталь для конструкцій - 38-42 (кГ/мм ВІ);
сталь кремнехромомарганцовістая - 155 (кГ/мм ВІ);
сталь машинобудівна (Вуглецева) - 32-80 (кГ/мм ВІ);
сталь рейкова - 70-80 (КГ/мм ВІ);
2.Чугун
- сплав заліза з вуглецем (змістом звичайно більш 2,14%), що характеризується евтектічесім перетворенням. Вуглець в чавуні може міститися у вигляді цементиту і графіту. В Залежно від форми графіту та кількості цементиту, виділяють: білий, сірий, ковкий і високоміцні чавуни. Чавуни містять постійні домішки (Si, Mn, S, P), а в деяких випадках також легуючі елементи (Cr, Ni, V, Al та ін.) Як правило, чавун крихкий. Світове виробництво чавуну в 2007 склало 953 млн тонн (у тому числі в Китаї - 477 млн ​​тонн).
Види чугунa
Білий чавун
У білому чавуні весь вуглець знаходиться у вигляді цементиту. Структура такого чавуну - перліт, ледебурит і цементит. Таку назву цей чавун отримав через світлого кольору зламу.
Сірий чавун
Сірий чавун - це сплав заліза, кремнію (від 1,2 - 3,5%) і вуглецю, що містить також постійні домішки Mn, P, S. У структурі таких чавунів більша частина або весь вуглець знаходиться у вигляді графіту пластинчастої форми. Злам такого чавуну через наявність графіту має сірий колір.
Ковкий чавун
Ковкий чавун одержують тривалим відпалом білого чавуну, в результаті якого утворюється графіт пластівчасту форми. Металева основа такого чавуну: ферит і рідше перліт.
Високоміцний чавун
Високоміцний чавун має у своїй структурі кулястий графіт, який утворюється в процесі кристалізації. Кулястий графіт послаблює металеву основу не так сильно як пластинчастий, і не є концентратором напружень.
Половинчастий чавун
У половинчастому чавуні частина вуглецю (більше 0,8%) міститься у вигляді цементиту. Структурні складові такого чавуну - перліт, ледебурит і пластинчастий графіт.
Класифікація
В залежності від вмісту вуглецю сірий чавун називається доевтектичні (2,14-4,3% вуглецю), евтектичним (4,3%) або заевтектичних (4,3-6,67%). Склад сплаву впливає на структуру матеріалу.
В залежності від стану і змісту вуглецю в чавуні розрізняють: білі та сірі (за кольором зламу, який обумовлюється структурою вуглецю в чавуні у вигляді карбіду заліза або вільного графіту), високоміцні з кулястим графітом, ковкі чавуни, чавуни з вермікулярним графітом. У білому чавуні вуглець присутній у вигляді цементиту, в сірому - в основному у вигляді графіту.
У промисловості різновиди чавуну маркуються таким чином:
переробний чавун - П1, П2;
переробний чавун для виливків - ПЛ1, ПЛ2,
передільний фосфористий чавун - ПФ1, ПФ2, ПФ3,
передільний високоякісний чавун - ПВК1, ПВК2, ПВК3;
чавун з пластинчастим графітом - СЧ (цифри після букв "СЧ", позначають величину тимчасового опору розриву в кгс/мм);
антифрикційний чавун
антифрикційний сірий - АЧС,
антифрикційний високоміцний - АЧВ,
антифрикційний ковкий - АЧК;
чавун з кулястим графітом для виливків - ВЧ (цифри після букв "ВЧ" означають тимчасову опір розриву в кгс/мм і відносне подовження (%);
чавун легований зі спеціальними властивостями - Ч.
3.Доменная піч,
домна - велика металургійна, вертикально розташована піч шахтного типу для виплавки чавуну, феросплавів з залізорудної сировини. Перші доменні печі з'явилися в Європі в середині XIV століття, в Росії - Близько 1630 р.
Опис
Доменна піч являє собою споруду заввишки до 35 м, висота обмежується міцністю коксу, на якому тримається весь стовп шихтових матеріалів. Завантаження шихти здійснюється зверху, через типове завантажувальний пристрій, яке одночасно є і газовим затвором доменної печі. В домні відновлюють багату залізну руду (на сучасному етапі запаси багатої залізної руди збереглися лише в Австралії та Бразилії), агломерат або окатиші. Іноді в Як рудної сировини використовують брикети.
Доменна піч складається з п'яти конструктивних елементів: верхній циліндричній частині - колошника, необхідного для завантаження та ефективного розподілу шихти в печі; самої великий по висоті розширюється конічної частини - шахти, в якій відбуваються процеси нагріву матеріалів і відновлення заліза з оксидів; найширшої циліндричної частини - распара, в якому відбуваються процеси розм'якшення і плавлення відновленого заліза; суживающейся к...
