Sa ating panahon, imposible lamang na isipin ang mga aktibidad ng tao nang hindi ginagamit ang mga produkto ng industriya ng metalurgiyo. Ang iba't ibang mga metal at haluang metal ay literal na nagbaha sa aming buhay. Ang bakal na carbon, na natagpuan ang aktibong aplikasyon nito sa halos lahat ng mga industriya at larangan, ay walang pagbubukod. pambansang ekonomiya. Ang mga katangian, layunin at komposisyon ay tatalakayin sa artikulong ito.
Kahulugan
Kaya, una sa lahat, ipinapahiwatig namin na ang carbon steel ay isang haluang metal na bakal at carbon. Bukod dito, ang nilalaman ng huling elemento ay dapat na hindi hihigit sa 2.14%. Hiwalay, ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang sa pag-uuri. Ang nasabing bakal ay maaaring nahahati sa pamamagitan ng:
- istruktura;
- paraan ng paggawa;
- degree ng deoxidation;
- kalidad;
- patutunguhan
Ang lahat ng ito ay tatalakayin sa ibaba.
Ang istraktura ng alloy
Nangyayari ang bakal na carbon:
- hypereutectoid (ang nilalaman ng carbon ay mas mababa sa 0.8%);
- eutectoid (ang carbon ay may konsentrasyon na 0.8%);
- hypereutectoid (carbon higit sa 0.8%).
Pinapayagan ka ng gradasyong ito upang matukoy ang mga katangian ng carbon bakal.
Mga pamamaraan ng produksiyon
Talagang ang anumang bakal ay una batay sa cast iron, na kung saan ay kasunod na naproseso gamit ang isang espesyal na teknolohiya. Ang bakal na bakal ay maaaring nilikha ng tatlong pangunahing pamamaraan:
- converter ng smelting;
- open-hearth natutunaw;
- paggamot ng electrothermal.
Ang paggawa ng bakal sa converter ay nangyayari sa pamamagitan ng pamumulaklak ng tinunaw na bakal na may oxygen sa ilalim ng presyon. Ang converter mismo ay isang oven na hugis peras na nakalinya mula sa loob na may isang espesyal na refractory brick. Depende sa kung anong pagmamason (dinas SiO2 o ang dolomite mass ng CaO at MgO) ay nasa loob ng converter, ang pamamaraang ito ay nahahati sa Bessemer at Thomas.
Ang paghahanda ng bakal sa isang open-hearth furnace ay nabawasan sa pagsunog ng carbon mula sa cast iron na may oxygen, na hindi lamang sa hangin, kundi pati na rin sa mga iron oxides, na pumapasok sa pugon sa anyo ng scrap metal at iron ore.
Ang pamamaraan ng open-hearth, hindi katulad ng paraan ng converter, ay nagsasangkot sa pagkontrol sa komposisyon ng kemikal ng tapos na produkto sa outlet sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga sangkap ng metal sa kinakailangang proporsyon. Sa kasamaang palad, sa kabila ng mga pakinabang nito, ang pamamaraan ng bukas na pagdinig ng paggawa ng bakal ay hindi na nauugnay ngayon dahil sa teknolohikal na pag-atras at napakaraming mapanganib na paglabas sa kapaligiran.
Sa mga electrothermal furnaces, ang pinakamataas na kalidad na bakal ay ginawa. Posible ito dahil sa katotohanan na halos walang hangin ang pumapasok sa hurno mula sa labas. Dahil dito, ang nakakapinsalang bakal na monoxide ay halos hindi nabuo, ibig sabihin, binabawasan nito ang mga katangian ng bakal at sinisiraan ito. Bilang karagdagan, ang temperatura sa hurno ay hindi nahuhulog sa ilalim ng 1650 ° C, na, naman, pinapayagan kang alisin ang mga hindi gustong mga impurities sa anyo ng posporus at asupre.
Ang singil para sa gayong mga hurno ay maaaring magkakaiba: ang bakal na cast ay maaaring namamayani sa dami, ngunit kung minsan ang metal scrap ay bumubuo sa karamihan nito. Posible rin ang haluang metal na bakal na may napaka-refractory na materyales - tungsten at molibdenum. Marahil ang tanging makabuluhang disbentaha ng pamamaraang ito ng paggawa ng bakal ay ang lakas ng lakas, dahil hanggang sa 800 kW / h ay maaaring magawa sa bawat tonelada ng mabangong masa.
Mga sangkap na kemikal
Ang komposisyon ng carbon steel ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang nang mas detalyado. Itinuturo muna namin ang carbon. Ito ang elementong ito na may direktang epekto sa lakas at tigas ng bakal: mas marami ito, mas mataas ang mga katangian sa itaas, habang ang pagkabawas ay nabawasan.
Manganese at silikon ay hindi ang mga sangkap na may makabuluhang epekto sa mga katangian ng bakal. Sa proseso ng smelting, ipinakilala ang mga ito para sa layunin ng cleavage.
Ang Sulfur ay itinuturing na isang napaka-mapanganib na karumihan. Dahil dito, ang bakal ay nagiging malutong sa panahon ng pre-heating pressure pressure. Binabawasan din ng asupre ang lakas, paglaban sa pagsusuot at kaagnasan.
Ang posporus ay humahantong sa malamig na brittleness - brittleness sa mababang temperatura.
Ipinakikilala ni Ferrite ang isang malambot at plastik na microstructure sa bakal. Ang antipode nito ay cementite - iron karbida na nagpapataas ng tigas.
Mga uri ng paggamot sa init
Ang mga steel ng carbon, ang paggamit ng kung saan posible halos kahit saan kung saan isinasagawa ng isang tao ang kanyang buhay, ay maaaring makabuluhang baguhin ang kanilang mga mekanikal na katangian. Upang gawin ito, dapat gawin ang paggamot sa init, ang kahulugan ng kung saan ay upang baguhin ang istraktura ng bakal sa panahon ng pag-init, pag-iipon at kasunod na paglamig sa batayan ng isang espesyal na rehimen.
Mayroong mga uri ng paggamot sa init:
- Ang pag-Annealing - binabawasan ang katigasan at gigiling butil, pinatataas ang kakayahang magtrabaho, katigasan at pag-agas, binabawasan ang mga panloob na stress, tinanggal ang mga istrukturang heterogeneities.
- Normalisasyon - itinuwid ang istraktura ng sobrang init at cast steel, tinanggal ang pangalawang cementite network sa hypereutectoid na bakal.
- Ang pagsusubo - nagbibigay-daan sa iyo upang makuha ang pinakamataas na tigas at lakas.
- Bakasyon
Pagkita ng kaibhan ayon sa nilalayon
Ang carbon steel ay nahahati sa dalawang malaking grupo:
- nakatulong;
- istruktura (makilala ang ordinaryong, de-kalidad at awtomatikong mga varieties).
Ang mga ordinaryong steel ay minarkahan ng mga titik na "St" at isang numero mula 0 hanggang 6. Ang lahat ng mga steel na may isang numero ng tatak mula 1 hanggang 4 ay ginawa na kumukulo, semi-kalmado at kalmado. Ang mga numero 5 at 6 ay maaari lamang maging kalmado o semi-kalmado. Bilang karagdagan, ang mga steel na ito ay nahahati sa tatlong malalaking pangkat: A, B, C.
- Pangkat A. Ang mas mataas na bilang sa pagmamarka ng bakal, mas malaki ang lakas.
- Pangkat B. Sa pagtaas ng mga bilang, tataas ang nilalaman ng carbon.
- Pangkat B. Mga katangian ng mekanikal na tumutugma sa pangkat A, ang kemikal na komposisyon ay tumutugma sa pangkat B ng parehong numero.
Kadalasan sa konstruksyon, ginagamit ang mga uri ng St1 at St2. Ito ang mga tatak na ito ay kasangkot sa paglikha ng mga reservoir, pipelines, haligi. Ang St3 at St 4 ay may kaugnayan para sa pagtatayo ng mga istruktura, at din ang reinforcement para sa reinforced kongkreto ay ginawa mula sa kanila. Ang GOST 380-2005 carbon steel ay ang batayan para sa sheet, round, I-beam at channel steel.
Ang mga de-kalidad na steel ay nailalarawan sa pamamagitan ng murang at kalidad. Lagyan ng label ang mga sumusunod: mula 08 hanggang 85 kasama ang prefix sa pagtatapos ng "PS" (semi-tahimik), "SP" (kalmado), "KP" (kumukulo). Ang mga numero ay nagpapahiwatig ng konsentrasyon ng carbon sa daan-daang porsyento.
Ang mga steel ng tool ay ginagamit para sa paggawa ng tatlong pangunahing grupo ng mga tool: paggupit, pagsukat, naselyohan. Ang mga numero sa label ay nagpapahiwatig ng nilalaman ng carbon sa mga ikasampu ng isang porsyento.
Pagkakalantad ng kemikal
Ang mga carbon at alloy steels ay maaaring sumailalim sa mga espesyal na paggamot.
Ang isa sa kanila ay latagan ng simento - isang proseso na kumakatawan sa pagkakalbo ng saturation ng ibabaw na layer ng bakal na may carbon kapag pinainit sa isang naaangkop na daluyan. Ang panghuli layunin ng operasyon ay upang makakuha ng mataas na katigasan ng ibabaw at magsuot ng pagtutol sa isang malapot na core. Ang semento ay maaari ring maganap sa isang solidong carburetor, na kung saan ay isang halo ng uling at carbon dioxide.
Ang bakal nitriding ay isang proseso na binubuo sa pagkakalbo ng pagkakalat ng layer ng ibabaw ng bakal na may nitrogen. Ang pamamaraang ito ay isinasagawa sa isang kapaligiran ng ammonia sa isang temperatura sa saklaw ng 500-700 degrees Celsius. Isinasagawa ang Nitriding upang makuha ang ibabaw ng bahagi, na kung saan ay lumalaban sa pagsusuot at kaagnasan at may malaking tigas.
Borirovanie - ang itaas na layer ng bakal ay puspos ng boron. Ginagawa ito upang madagdagan ang pagsusuot ng pagsusuot, paglaban ng init at katigasan.
Gayundin, upang makakuha ng mga init na lumalaban sa ibabaw, ginagamit ang aliasing - ang saturation ng bakal na may aluminyo.
Mga marka ng bakal na bakal na bakal
Ang malaking pangkat na ito ay nahahati sa istruktura, tool at bakal na may mga espesyal na katangian. Ang una ay ginagamit para sa paggawa ng mga gears, bushings, studs at mga bahagi na tumatakbo sa napakahirap na nakababahalang mga kondisyon. Bilang karagdagan, kasama sa pangkat na ito ang spring-spring at ball-bearing steels.
Ang mga tool sa paggupit at pagsukat ay ginawa mula sa mga steel ng tool.
Ang mga espesyal na katangian ng inilarawan na materyal ay ipinahayag sa laki at paglaban ng init. Ang mga hindi kinakalawang na marka ay maaari ring maisama dito.
Konklusyon
Tulad ng maliwanag na naintindihan mo mula sa naunang nabanggit, ang isa sa mga pinaka hinahangad na materyales ngayon ay carbon steel (ang layunin nito ay may malawak na saklaw). Ito ay medyo murang batayan para sa paglikha ng maraming machine, mekanismo, bahagi, istruktura, gusali, istraktura, at sa pangkalahatan ng kung ano ang pumapaligid sa atin. Ang mga pinuno ng mundo sa paggawa ng bakal ay tinatawag na China, Japan, Germany, Estados Unidos. Ito ang mga bansang ito ang nagtatakda ng tono sa metalurhiya sa planeta.
