Günümüzde, metalurji endüstrisinin ürünlerini kullanmadan insan faaliyetlerini hayal etmek imkansızdır. Çeşitli metaller ve alaşımlar kelimenin tam anlamıyla hayatımızı sular altında bıraktı. Neredeyse tüm endüstrilerde ve alanlarda aktif uygulamasını bulan karbon çeliği istisna değildir. ulusal ekonomi Özellikleri, amacı ve bileşimi bu makalede ele alınacaktır.
tanım
Dolayısıyla, öncelikle karbon çeliğinin demir ve karbon alaşımı olduğunu gösteririz. Ayrıca, son elemanın içeriği% 2.14'ten fazla olmamalıdır. Ayrı olarak, sınıflandırma dikkate değer. Bu tür çelik ayrılabilir:
- yapı;
- üretim yöntemi;
- deoksidasyon derecesi;
- kalitesi;
- randevu.
Bütün bunlar aşağıda tartışılacaktır.
Alaşım yapısı
Karbon çeliği olur:
- hipereutectoid (karbon içeriği% 0,8'den az);
- ötektoid (karbon,% 0.8'lik bir konsantrasyona sahiptir);
- hipereutectoid (% 0.8'den fazla karbon).
Bu derecelendirme, karbon çeliğinin özelliklerini belirlemenizi sağlar.
Üretim yöntemleri
Kesinlikle herhangi bir çelik başlangıçta özel bir teknoloji kullanılarak işlenen dökme demire dayanır. Karbon çeliği üç ana yöntemle oluşturulabilir:
- dönüştürücü eritme;
- açık ocak erime;
- elektrotermal arıtma.
Dönüştürücüde çelik üretimi, erimiş demiri oksijen altında basınçla üfleyerek oluşur. Dönüştürücünün kendisi içeriden özel bir refrakter tuğla ile kaplanmış armut biçimli bir fırındır. Duvarcılık hangi bağlı olarak (dinas SiO2 veya CaO ve MgO) 'nun dolomit kütlesi dönüştürücünün içindedir, bu yöntem Bessemer ve Thomas'a bölünür.
Çeliğin açık ocaklı bir fırında hazırlanması, yalnızca havada değil, aynı zamanda fırına metal ve demir cevheri formunda fırına giren demir oksitlerde bulunan oksijeni olan dökme demirden karbon yakma işlemine indirgenir.
Açık ocak yöntemi, dönüştürücü yöntemden farklı olarak, metal komponentleri istenen oranda sokarak bitmiş ürünün kimyasal bileşiminin çıkışta kontrol edilmesini içerir. Maalesef, avantajlarına rağmen, çelik üretiminin açık ocak yöntemi, teknolojik geri kalmışlığı ve çevreye çok fazla zararlı emisyon vermesi nedeniyle günümüzde artık geçerli değil.
Elektrotermal fırınlarda en yüksek kalitede çelik üretilir. Bu, fırına dışarıdan neredeyse hiç hava girmemesi nedeniyle mümkündür. Bu nedenle zararlı demir monoksit hemen hemen oluşmaz, yani çeliğin özelliklerini azaltır ve kirletir. Ek olarak, fırın içindeki sıcaklık, 1650 ° C'nin altına düşmez; bu da, fosfor ve kükürt şeklinde istenmeyen kirleri gidermenizi sağlar.
Bu tür fırınlar için ücret farklı olabilir: dökme demir miktar olarak baskın olabilir, ancak bazen metal hurda çoğu oluşturur. Çeliği çok refrakter malzemelerle (tungsten ve molibden) alaşımlı hale getirmek de mümkündür. Belki de bu çelik üretim yönteminin tek önemli dezavantajı enerji yoğunluğudur, çünkü tonlarca erimiş kütle başına 800 kW / saate kadar üretilebilmektedir.
Kimyasal bileşenler
Karbon çeliğinin bileşimi daha ayrıntılı olarak düşünmeye değer. Önce karbonu işaret ediyoruz. Çeliğin sağlamlığı ve sertliği üzerinde doğrudan etkisi olan bu elementtir: Ne kadar fazlaysa, yukarıdaki özellikler o kadar yüksek, süneklik azalır.
Manganez ve silikon, çeliğin özellikleri üzerinde önemli etkiye sahip olan bileşenler değildir. Eritme işleminde, yarılma amacıyla sunulurlar.
Kükürt son derece zararlı bir kirlilik olarak kabul edilir. Bu nedenle, çelik ön ısıtma basıncı işlemi sırasında kırılgan hale gelir. Kükürt ayrıca gücü, aşınma direncini ve korozyonu azaltır.
Fosfor soğuk kırılganlığa - düşük sıcaklıklarda kırılganlığa yol açar.
Ferrit, çeliğe yumuşak ve plastik bir mikro yapı kazandırır. Antipodu sertliği artıran sementit-demir karbürdür.
Isıl işlem türleri
Bir insanın hayatını yerine getirdiği hemen hemen her yerde kullanımı mümkün olan karbon çelikleri, mekanik özelliklerini önemli ölçüde değiştirebilir. Bunun için, anlamı ısıtma, yaşlanma ve sonrasında özel bir rejime dayalı soğutma sırasında çeliğin yapısını değiştirmek olan ısıl işlem yapılmalıdır.
Bu tür ısıl işlem türleri vardır:
- Tavlama - sertliği azaltır ve taneleri öğütür, işlenebilirliği, tokluğu ve sünekliği arttırır, iç baskıları azaltır, yapısal heterojenlikleri ortadan kaldırır.
- Normalleştirme - aşırı ısınmış ve dökme çeliğin yapısını düzeltir, ikincil sementit ağını hipereutectoid çelikte ortadan kaldırır.
- Su verme - en yüksek sertlik ve gücü elde etmenizi sağlar.
- Tatile.
Amaçlandığı gibi farklılaşma
Karbon çeliği iki büyük gruba ayrılır:
- araç;
- yapısal (sıradan, yüksek kaliteli ve otomatik çeşitleri ayırt eder).
Normal çelikler "St" harfleriyle ve 0 - 6 arasında bir rakamla işaretlenmiştir. 1 - 4 arası bir marka numarasına sahip tüm çelikler kaynar, yarı-sakin ve sakindir. 5 ve 6 sayıları sadece sakin veya yarı sakin olabilir. Ek olarak, bu çelikler üç büyük gruba ayrılır: A, B, C
- A Grubu. Çelik işaretlemedeki sayı ne kadar yüksekse, kuvvet o kadar yüksektir.
- Grup B. Artan sayılarla birlikte, karbon içeriği artar.
- Grup B Mekanik özellikler A grubuna karşılık gelir, kimyasal kompozisyon aynı numaradaki B grubuna karşılık gelir.
En yaygın kullanılan yapı tipleri St1 ve St2'dir. Rezervuarların, boru hatlarının ve sütunların oluşturulmasında rol alan bu markalardır. St3 ve St 4 yapıların inşası ile ilgilidir ve ayrıca betonarme donatı da bunlardan yapılır. GOST 380-2005 karbon çeliği sac, yuvarlak, I-kiriş ve kanal çeliği için temel oluşturur.
Yüksek kaliteli çelikler ucuzluk ve kalite ile karakterize edilir. Bunları şu şekilde etiketleyin: 08 ila 85 arası, "PS" (yarı sessiz), "SP" (sakin), "KP" (kaynama) sonundaki ön ek ile. Rakamlar yüzde yüzlerce karbon konsantrasyonunu göstermektedir.
Takım çelikleri, üç ana takım grubunun imalatında kullanılır: kesme, ölçme, damgalama. Etiketteki sayılar, yüzde olarak karbon içeriğini gösterir.
Kimyasal maruz kalma
Karbon ve alaşımlı çelikler özel işlemlere tabi olabilir.
Bunlardan biri sementasyon - uygun bir ortamda ısıtıldığında çelik yüzey tabakasının karbon ile difüzyon doymasını temsil eden bir işlem. İşlemin nihai amacı, yüksek bir yüzey sertliği elde etmek ve viskoz bir çekirdekli aşınma direnci sağlamaktır. Sementasyon ayrıca bir kömür ve karbon dioksit karışımı olan katı bir karbüratörde de oluşabilir.
Çelik nitratlama, çelik yüzey tabakasının azot ile difüzyon doygunluğundan oluşan bir işlemdir. Bu prosedür, 500-700 santigrat derece arasındaki bir sıcaklıkta bir amonyak atmosferinde gerçekleştirilir. Aşınmaya ve korozyona dayanıklı ve büyük sertliğe sahip parçanın yüzeyini elde etmek için nitratlama yapılır.
Borirovanie - çelik üst tabaka bor ile doyurulur. Bu, aşınma direncini, ısı direncini ve sertliği artırmak için yapılır.
Ayrıca, ısıya dayanıklı yüzeyler elde etmek için, takma kullanılır - çeliğin alüminyum ile doygunluğu.
Alaşımlı karbonlu çelik kaliteleri
Bu büyük grup özel niteliklere sahip yapısal, alet ve çeliğe ayrılmıştır. Birincisi, son derece zor stresli koşullarda çalışan dişliler, burçlar, saplamalar ve parçaların imalatı için kullanılır. Ek olarak, bu grup yaylı ve bilyeli çelikler içerir.
Kesici takımlar ve ölçme takımları takım çeliklerinden yapılır.
Tarif edilen malzemenin özel nitelikleri, ölçeğinde ve ısı direncinde kendini gösterir. Paslanmaz kaliteler de buraya dahil edilebilir.
Sonuç
Yukarıda açıkça anladığınız gibi, günümüzde en çok aranan malzemelerden biri karbon çeliğidir (amacı geniş bir yelpazeye sahiptir). Pek çok makine, mekanizma, parça, yapı, bina, yapı ve genel olarak bizi çevreleyen şeylerin oluşturulması için nispeten ucuz bir temeldir. Çelik üretiminde dünya liderlerine şimdi Çin, Japonya, Almanya ve ABD deniyor. Metalurjinin tonunu gezegende belirleyen ülkeler bu.
