Сталь (производство и разновидности)

Чугун (производство и разновидности).

Чугун – железоуглеродистый сплав с содержанием углерода 2-4,3%. Процесс получения чугуна ведут преимущественно в доменных печах нагревом до температуры 1900С смеси железной руды, кокса и флюса.. Существует также и внедоменные способы получения чугуна, т.е. по прямому восстановлению из руд. Однако они не получили еще широкого внедрения.

Разновидности: передельный (содержит 4-4,5% углерода, 0,6-0,8% кремния, 0,25-1% марганца, до 0,07% серы и 0,3% фосфора). В структуре преобладает цементит – твердое и хрупкое соединение. Бывает трех типов: сталеплавильного (марки П1 и П2) и литейного (ПЛ1 и ПЛ2) производства; фосфористый (ПФ1, ПФ2 и ПФ3); высококачественный (ПВК1, ПВК2 И ПВК3). Литейный отличается от передельного повышенным содержанием кремния (до 3,6%) и в некоторых марках фосфора (1,2%). Выпускается марок ЛК-00, ЛК-0, ЛК-1, и до ЛК-5, различающихся содержанием кремния и углерода. Ферросплавы – сплавы железа с повышеным содержанием марганца (зеркальный чугун, ферромарганец), кремния (ферросилиций), ванадия, титана и др. Белыми называют передельные чугуны, в которых весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита. Серыми называются литейные чугуны с пластинчатой формой графита и в изломе имеющие серый цвет. Содержание углерода в связанном состоянии составляет не более 0,5%. Модифицированные серые чугуны получают при добавлении в жидкий чугун перед разливкой специальных добавок. Высокопрочные чугуны являются разновидностью серых, но из-за повышенных механических свойств их выделили в особую группу. Получают при модифицировании жидкого серого чугуна магнием или цезием (0,03-0,07%). Марка ВЧ 120-4 указывает, что предел прочности при растяжении составляет 1200 Мпа при относительном удлинении 4%. Ковкие чугуны получают длительным обжигом (около 2 суток), отливок из белого чугуна. Такое название чисто условное, т.к. ковке они не подвергаются, а лишь приобретают в процессе обработки повышенную вязкость и пластичность. Марка КЧ 80-1,5 означает, что временное сопротивление при растяжении ковкого чугуна составляет 800 Мпа и растяжении 1,5%. Легированный чугун получают присадкой никеля, хрома, титана, меди и др. металлов. В результате повышается прочность при ударных нагрузках, кислотоупорность и другие показатели.

Сталь (производство и разновидности).

Исходным сырьем для производства стали являются передельный чугун, выплавляемый в доменных печах, стальной лом и ферросплавы. Целью металлургического передела чугуна в сталь является снижение содержания углерода и примесей путем их окисления и перевода в шлак и газы в процессе плавки. Способы производства: мартеновский (выплавка стали происходит в мартеновской печи, оборудованной для предварительного подогрева воздуха. Сырье – передельный чугун и стальной лом с добавкой руды и флюсов); кислородно-конвертерный (продувка жидкого чугуна технически чистым кислородом (99,5%), подводимых сверху или через днище в конвертерах); выплавка стали в электропечах основана на использовании электроэнергии для нагрева металла. Тепло в электропечах выделяется в результате преобразования электрической энергии в тепловую при горении электрической дуги – дуговые печи. В зависимости от химического состава подразделяются на углеродистые и легированные. По качеству: обыкновенное качество (содержание углерода, серы и фосфора соответственно 0,6; 0,06 и 0,07%), качественные (серы и фософора не более 0,035%, углерода – не более 0,08%), высококачественные (серы и фосфора не более 0,025%, углерода – не более 0,07%), особокачественные (содержание серы не более 0,015%).