Каждый металл обладает определенными физическими и химическими свойствами. Основные характеристики стали:
1) данный металл представляет собой сплав железа с углеродом при количестве углерода в сплаве менее 2%;
2) прочен;
3) хорошо поддается прокатке.
По способу изготовления эти материалы подразделяются на конверторные, мартеновские и электростали. Первый из перечисленных способов выплавки заключается в продувании сжатым воздухом или кислородом расплавленного чугуна в специальных установках - конверторах, в результате окисленные примеси переходят в шлак. Он называется мерованием, а продукция, выплавленная таким способом, бессемеровской. Она обычно бывает невысокого качества, так как содержит повышенное количество вредных примесей и имеет не самые лучшие характеристики стали.
Металл, выплавленный бессемеровским способом, применяют для изготовления проката, идущего в основном на строительство (балки, проволока). Он не применяется для изготовления труб, ответственных конструкций и инструмента, так как не имеет соответствующих характеристик стали. Мартеновский способ заключается в переплавке шихты (смеси материалов), состоящей из жидкого или твердого чугуна, стального и чугунного лома и флюсов, в продукцию заданного характера. Переплавку производят в пламенных печах, называемых мартеновскими, при температуре 1700-1800° С. Топливом служит газ или отходы нефти.
Флюсом называют материалы, вводимые в шихту, чтобы предохранить от окисления металл при пере плавке. При мартеновском способе можно получить более улучшенные характеристики стали. Продукцию, выплавленную мартеновским способом, применяют для изготовления труб, ответственных опорных конструкций (мостов, башен) и инструмента. Электрический способ заключается в переплавке шихты, состоящей из чугуна, стального лома и флюсов, в металл необходимого состава. Переплавку производят в специальных печах при помощи электрической дуги, образующейся между угольными электродами и шихтой (электродуговой способ), или током высокой частоты (индукционный способ). В плавильном пространстве печи поддерживают высокую температуру (до 3500° С), что дает возможность удалять почти все вредные примеси и получать материал высокого качества и со специальными свойствами (нержавеющий, немагнитный, жаростойкий, кислотостойкий и т. д.).
Характеристики стали зависят от множество факторов.
Жидкий металл после плавки разливают в специальные формы - изложницы. Большое влияние на качество продукции оказывает способ ее раскисления. Удаление растворенного в ней кислорода, может быть произведено в процессе варки, перед ее разливкой в изложницы или в изложницах во время разливки. Раскисление производят, добавляя в жидкое сырье специальные присадки: ферромарганец, ферросилиций или алюминий. Полученный таким способом материал называется кипящим. Характеристики стали такого вида намного ниже качества спокойной продукции. В процессе затвердевания внутри слитка остаются газовые пузыри, которые при дальнейшей обработке образуют в изделиях плены, раковины и прослойки. Это приводит к структурному разрушению и значительно снижает стойкость к механическим воздействиям.
|