Срубы и бани по всей России
Вот уже 10 лет на рынке

Металл это сталь: Как и из чего получают сталь

• alexxlab
• 02.01.202009.05.2021
• 0

Как и из чего получают сталь

Сталь — ковкий сплав железа с углеродом и другими легирующими элементами. Ее используют для изготовления металлопроката, посуды, медицинских инструментов, механизмов и различных деталей для промышленности. Сплав почти на 99 % состоит из железа. Углерод занимает от 0,1 до 2,14 % общей массы металла. Углерод, марганец, кремний, магний, фосфор и сера изменяют физико-химические свойства стали. Количество примесей определяет способы обработки металла и сферы его применения. Производство стали занимает весомую долю черной металлургии.

Из чего делают сталь?

Сталь — одна из самых востребованных в промышленности. Железо и углерод — основные компоненты для изготовления стали. Железо отвечает за пластичность и вязкость, а углерод — за твердость и прочность.

Получают деформируемый сплав железа, который поддается механической, термической, токарной и фрезерной обработке. Литьем, прессованием, резкой, шлифовкой и сверловкой добиваются нужной формы. Стальные изделия получают с точно выверенными размерами.

Железо и углерод занимают львиную долю от общей массы, но кроме них сталь всегда содержит другие примеси. Чистота по неметаллическим включениям определяет качества стали. Оксиды, сульфиды и вредные примеси делают ее хрупкой и непластичной. Их содержание снижают очисткой или вводят дополнительные компоненты, чтобы добиться нужных физико-химических свойств.

Примеси бывают полезными и вредными. Разделение условное и означает то, что элементы улучшают химический состав стали или ухудшают его свойства. К полезным элементам относятся марганец и кремний. Сера, фосфор, кислород, азот, водород — вредные примеси в составе стали.

Как влияют полезные и вредные примеси на свойства стали?

Эффект от различных элементов в сталях:

• Марганец повышает прокаливаемость металла и нейтрализует вредное воздействие серы.
• Кремний улучшает прочность и способствует раскислению сплава, удаляя оксиды и сульфиды.
• Сера ухудшает пластичность и вязкость. Ее большое содержание проявляется красноломкостью: во время горячей обработки металл трескается в области красного или желтого каления.
• Фосфор снижает пластичность и ударную вязкость сплава. Повышенное содержание фосфора приводит к хладноломкости: при механической обработке металл трескается или разламывается на куски.
• Кислород и азот разрушают структуру стали, ухудшают вязкость и пластичность.
• Водород приводит к хрупкости металла.

Чтобы удалить вредные примеси и неметаллические включения, жидкую сталь рафинируют. Используют комбинированное рафинирование в печи и вне печи. К примеру, раскисление, десульфурацию, дегазацию и другое. За счет очистки структура металла становится однородной, а качество возрастает.

Почему сталь сравнивают с чугуном?

Металлы похожи составом и способом изготовления. Чугун и сталь — сплавы железа, отличающиеся по концетрации углерода. В чугуне его свыше 2,14 % от общей массы, а в стали — не больше 2,14 %. Кроме процентной доли углерода в сплаве, они различны по свойствам. Чугун жаростойкий, теплоемкий, легкий и устойчивый к коррозии. А сталь прочнее, тверже и легче поддается механической обработке.

Плюсы и минусы стали

Сталь классифицируется по химическому составу и физическим свойствам. Разным маркам металла характерны свои преимущества и недостатки.

По сравнению с другими сплавами сталь отличается:

• высокой прочностью;
• твердостью;
• устойчивостью к ударной, статической и динамической нагрузке;
• пригодностью к сварке, резке и гибке заготовок механическим или ручным способом;
• многолетней износостойкостью;
• доступной стоимостью.

К минусам стали относится нестойкость к коррозии, тяжелый вес и намагничивание. Чтобы изделия из стали не портились, изготавливают нержавеющие марки. Чтобы получить устойчивый к коррозии сплав, добавляют хром. Также в составе могут присутствовать никель, молибден, титан, сера, фосфор.

Способы производства

Используют три метода изготовления стали, у каждого из которых свои достоинства и недостатки.

Мартеновские печи

Применяемые печи выкладывают из хромо-магнезитового кирпича. В них плавят сырье, окисляют сплав и удаляют посторонние включения. Печи могут быть использованы для изготовления углеродистых и легированных сталей. Они нагреваются до температуры +2000оС, позволяют добавлять различные примеси.

Кислородно-конвертерный метод

Это способ, получивший звание универсального. Его используют в производстве ферромагнитных сплавов. Выплавляют сталь из жидкого чугуна и шихты. Задействуют конвертер, облицованный огнеупорными материалами. Чтобы ускорить процесс окисления, через него подают струю воздуха.

Электродуговой способ

Принцип производства заключается в выделении тепла при горении электрической дуги. Тепловой режим обеспечивает плавление сырья под температурой +6000оС. Благодаря нему получаются высококачественные сплавы. У этой группы больше остальных хорошо раскисленных сталей.

Как получают сталь?

Производство стали состоит из нескольких этапов. Нарушения технологии влияют на свойства металла.

Расплавление шихты железных руд и нагрев ванны жидкого металла

На первом этапе плавят сырье на низкой температуре. При постепенном повышении температуры окисляется железо, кремний, марганец, фосфор. Затем повышают содержание оксида кальция, чтобы удалить фосфор.

Кипение ванны металла

Повышение температуры и интенсивное окисление железа путем введения руды, окалины и кислорода. Введение добавок позволяет получить оксид железа. С ним будет взаимодействовать углерод. Образующиеся пузырьки оксида углерода приводят сплав в кипящее состояние. К пузырькам прилипают сторонние примеси, тем самым очищая состав стали. Также удаляют сульфид железа, чтобы избавиться от серы.

Раскисление стали

В этом процессе восстанавливают оксид железа, который был растворен в жидком металле. Когда плавят шихту, кислород окисляет примеси, но в готовой стали он не нужен. Кислород понижает механические свойства стали, поэтому его нужно восстановить и удалить. Раскисляют стали ферромарганцем, ферросилицием, алюминием. Попадая в сплав, раскислители образуют оксиды низкой плотности, а затем отходят в шлак.

Как классифицируют сталь?

Физико-механические свойства и химический состав определяют виды металла. Сталь делят по составу, методу получения, структуре и примесям. Углеродистые и легированные стали различают по содержанию углерода и легирующим элементам. Сплавы обычного и высокого качества делят по содержанию примесей. Инструментальные, конструкционные и специальные стали делят в зависимости от назначения.

Углеродистые стали

Углеродистая сталь содержит углерод от 0,1 до 2,14 %. Количество углерода определяет группы стали:

• Низкоуглеродистые содержат меньше 0,3 % углерода.
• Среднеуглеродистые — от 0,3 до 0,7 %.
• Высокоуглеродистые — более 0,7 до 2,14 %.

По процентному содержанию углерода определяют структуру сплава. Сталь с 0,8 % углерода сохраняет ферритно-перлитную структуру, с повышением меняет ее на перлит и цементит. Преобразования каждой фазы отражаются на прочностных характеристиках. Также углеродистые стали разделяют на группы А, Б, В, которые в свою очередь делятся на категории и марки.

Легированные

Сталь обогащают марганцем, хромом, никелем, молибденом и другими легирующими элементами. Количество примесей считают суммарно. В зависимости от их содержания различают:

• низколегированные — до 2,5 % примесей;
• среднелегированные — от 2,5 до 10 %;
• высоколегированные — более 10 %.

Марганцем повышают прочность и твердость материала, хромом — стойкость к ударам, жаропрочность и устойчивость к коррозии. Никель делает сталь упругим и стойким к высоким температурам.

Марки стали отличаются сложной структурой. Обязательно указывают их состав в порядке убывания. Начинают с доли углерода, а затем прописывают меньшие доли легирующих добавок.

Спокойные, полуспокойные и кипящие

Стали классифицируют по степени раскисления. Чем меньше в сплаве газов, тем равномернее его структура и чище состав. Спокойные стали содержат меньше закиси железа, а кипящие — большое количество оксидов. Пузырьки оксида углерода ухудшают прочностные и пластичные свойства металла. Спокойные стали стабильны, их используют в изделиях ответственного назначения. Полуспокойные марки — среднепрочные, их задействуют как конструкционный материал. Кипящие разрушаются, трескаются и плохо поддаются сварке, поэтому и стоят меньше. Они разрешены в простых конструкциях.

Строительные

Низколегированные сплавы обычного качества. Они обладают удовлетворительными механическими свойствами, выдерживают статические и динамические нагрузки, пригодны к сварке.

Инструментальные

Высокоуглеродистые или высоколегированные сплавы. Их используют для изготовления штампов, режущего и измерительного инструмента. Разделяют соответственно на штамповые металлы, сплавы для режущего и измерительного инструмента. Названия группы зависит от назначения сталей. К примеру, штамповую сталь используют для изготовления инструментов, которыми будут обрабатывать металлы под давлением.

Конструкционные

Стали с низким содержанием марганца. Их делят на цементируемые, высокопрочные, автоматные, шарико-подшипниковые и другие. Используют для изготовления узлов механизмов или конструкций.

Стали специального назначения

Эти сплавы относятся к конструкционным сталям. Они бывают жаропрочными, жаростойкими, кислотоупорными, криогенными, электротехническими, парамагнитными, немагнитными.

Черная сталь — чермет

30.12.2017

Так как сталь относится к черным металлам (аббревиатура — чермет), данная тема никогда не потеряет актуальности. Ведь именно черная сталь — чермет на 90% используется в производстве, промышленности и быту обычного потребителя, в качестве материала, альтернативу использования которому до сих пор не нашли.

Черная сталь — чермет — это сплав, в котором содержится до 2% углерода (С). При содержании от 2 до 4,5% углерода сплав будет называться чугуном. И хотя мы довольно много пишем о металлах, черная сталь — чермет нами отдельно не освещалась. Наверстывая упущенное, мы решили определить сферы использования черных металлов, к которым относится черная сталь — чермет, ферросплавы, чугуны и другие сплавы железа.

В январе 1933 года советский партийный, государственный и военный деятель Иосиф Виссарионович Сталин на Пленуме ЦК и ЦКК ВКП (б) ошеломил весь мир, сказав, что, буквально, за одно десятилетие Россия стала индустриальным государством. Всю речь действующего тогда вождя мы не будем воспроизводить, напишем только то, что было сказано по данной теме:

• «Добились ли мы победы в этой области? Да, добились. И не только добились, а сделали больше, чем сами ожидали. Этого теперь не отрицают даже враги. Тем более не могут этого отрицать наши друзья. У нас не было черной металлургии, основы индустриализации страны. У нас она есть теперь».

Нельзя представить себе индустриализацию Россию без изучения производства и науки. Мы знаем, что черная сталь — это чермет, впрочем, любая сталь — это черный металл, также, как и хром, марганец и ванадий, используемые при производстве чугунов и сталей. Также мы знаем, что черная сталь — чермет используется в производственно-хозяйственной деятельности населения России в других сферах экономики страны.

Сплавы железа и углерода, к которым относятся все черные металлы, до 1915 года в России использовались на 20%. После 1933 года объёмы производства увеличились в трое и на сегодня, можно сказать, с полной уверенностью, черная сталь — чермет используется почти на все 100% в строительном производстве.

Что же такое черная сталь — чермет в строительстве? Прежде всего — это легкие металлические конструкции (аббревиатура — ЛМК), а также другие стали:

• низкоуглеродистые (при содержании углерода меньше 0,25 %)
• углеродистые (при содержании углерода 0,25 — 0,6 %)
• высокоуглеродистые (при содержании углерода более 0,6 %)

Помимо углерода в чугунах и сталях содержатся кремний, марганец, сера, фосфор и другие компоненты, делающих сталь более прочной. Черная сталь — чермет вырабатывается переплавкой чугуна в мартеновских печах, электропечах и конвертерах за счет удаления из него части углерода. Также используется и бессемеровский способ получения стали. Но самые качественные и чистые (без вредных примесей) стали выплавляют в электропечах.

Если чугуны делятся на белые, серые и ковкие, то стали подразделяются на виды, с учетом отрасли их использования. К примеру, в машиностроении используются углеродистые стали обыкновенного качества, углеродистые качественные конструкционные стали, легированные конструкционные стали, стальное литье, подшипниковые стали, которые маркируются буквами (Ст) и цифрами.

В строительном производстве используется черная сталь — чермет, из которой изготавливают металлоконструкции. В производстве ЛМК используются низколегированные стали с присадками марганца, кремния, хрома и никеля. А также сортамент — стальное литье, профили и низкоуглеродистая стальная проволока диаметров 0,8; 1,2 и 1,6 мм для стопорения крепежных деталей.

Черная сталь — чермет, установленной марки, проверяется в заводских условиях «на искру». Для этого образец металла помещается под наждачный круг (на заточном станке) и по форме и цвету искр специалист устанавливает марку, углеродный состав стали, наличие легирующих добавок.

Процесс производства стали в металлоконструкции можно посмотреть на этом сайте. По вопросам изготовления и покупки ЛМК обращайтесь к менеджерам компании по телефону 251-82-82. Будем рады вас слышать!

Вернуться к списку

Применение металлов и их сплавов — урок. Химия, 8–9 класс.

О том, что свойства металлов меняются при их сплавлении, стало известно ещё в древности. \(5\) тысяч лет тому назад наши предки научились делать бронзу — сплав олова с медью. Бронза по твёрдости превосходит оба металла, входящие в её состав.

Свойства чистых металлов, как правило, не соответствуют необходимым требованиям, поэтому практически во всех сферах человеческой деятельности используют не чистые металлы, а их сплавы.

Сплав — это материал, который образуется в результате затвердения расплава двух или нескольких отдельных веществ.

В состав сплавов кроме металлов могут входить также неметаллы, например, такие как углерод или кремний.

Добавляя в определённом количестве примеси других металлов и неметаллов, можно получить многие тысячи материалов с самыми разнообразными свойствами, в том числе и такими, каких нет ни у одного из составляющих сплав элементов.

Сплав по сравнению с исходным металлом может быть:

• механически прочнее и твёрже,
• со значительно более высокой или низкой температурой плавления,
• устойчивее к коррозии,
• устойчивее к высоким температурам,
• практически не менять своих размеров при нагревании или охлаждении и т. д.

Например, чистое железо — сравнительно мягкий металл. При добавлении в железо углерода твёрдость его существенно возрастает. По количеству углерода, а следовательно, и по твёрдости, различают сталь (содержание углерода менее \(2\) % по массе), чугун (\(С\) — более \(2\) %). Но не только углерод изменяет свойства стали. Добавленный в сталь хром делает её нержавеющей, вольфрам делает сталь намного более твёрдой, добавка марганца делает сплав износостойким, а ванадия — прочным.

Применение сплавов в качестве конструкционных материалов

Сплавы, используемые для изготовления различных конструкций, должны быть прочными и легко обрабатываемыми.

В строительстве и в машиностроении наиболее широко используются сплавы железа и алюминия.

Такие сплавы железа, как стали, отличаются высокой прочностью и твёрдостью. Их можно ковать, прессовать, сваривать.

Чугуны используют для изготовления массивных и очень прочных деталей. Например, раньше из чугуна отливали радиаторы центрального отопления, канализационные трубы, до сих пор изготавливают котлы, перила и опоры мостов. Изделия из чугуна изготавливаются с применением литья.

Сплавы алюминия, используемые в конструкциях, наряду с прочностью должны отличаться лёгкостью. Дюралюминий, силумин — сплавы алюминия, они незаменимы в самолёто-, вагоно- и кораблестроении.

В некоторых узлах самолётов используются сплавы магния, очень лёгкие и жароустойчивые.

В ракетостроении применяют лёгкие и термостойкие сплавы на основе титана.

Для улучшения ударопрочности, коррозионной стойкости, износоустойчивости сплавы легируют — вводят специальные добавки. Добавка марганца делает сталь ударопрочной. Чтобы получить нержавеющую сталь, в состав сплава вводят хром.

Инструментальные сплавы

Инструментальные сплавы предназначены для изготовления режущих инструментов, штампов и деталей точных механизмов. Такие сплавы должны быть износостойкими и прочными, причём при разогревании их прочность не должна существенно уменьшаться. Таким требованиям отвечают, например, нержавеющие стали, которые прошли специальную обработку (закалку).

Добавление к сплавам веществ, улучшающих их свойства, называют легированием.

Для придания необходимых свойств инструментальные стали, как правило, легируют вольфрамом, ванадием или хромом.

Применение сплавов в электротехнической промышленности, электронике и приборостроении

Сплавы служат незаменимым материалом при изготовлении особо чувствительных и высокоточных приборов, различного рода датчиков и преобразователей энергии.

Например, на изготовление сердечников трансформаторов и деталей реле идёт сплав никеля. Отдельные детали электромоторов изготавливаются из сплавов кобальта.

Сплав никеля с хромом — нихром, отличающийся высоким сопротивлением — используется для изготовления нагревательных элементов печей и бытовых электроприборов.

Из сплавов меди в электротехнической промышленности и в приборостроении наиболее широкое применение находят латуни и бронзы.

Латуни незаменимы при изготовлении приборов, деталью которых являются запорные краны. Такие приборы используются в сетях подачи газа и воды.

Бронзы идут на изготовление пружин и пружинящих контактов.

Применение легкоплавких сплавов

Главным востребованным свойством легкоплавких сплавов является заданная низкая температура плавления. Это свойство, в частности, используется для пайки микросхем. Кроме того, эти сплавы должны иметь определённую плотность, прочность на разрыв, химическую инертность, теплопроводность.

Легкоплавкие сплавы производят из висмута, свинца, кадмия, олова и других металлов. Такие сплавы используют в термодатчиках, термометрах, пожарной сигнализации, например, сплав Вуда. А также в литейном деле для производства выплавляемых моделей, для фиксации костей и протезирования в медицине.

Сплав натрия с калием (температура плавления \(–\)\(12,5\) °С) используется как теплоноситель для охлаждения ядерных реакторов.

Применение сплавов в ювелирном деле

Применение в чистом виде драгоценных металлов в ювелирном деле не всегда оправдано и целесообразно из-за их дороговизны, физических и химических особенностей.

Для придания ювелирным изделиям из золота большей твёрдости и износостойкости используются сплавы с другими металлами.

Самая лучшая добавка — это серебро (понижает температуру плавления) и медь (повышает твёрдость). Чистое золото используют очень редко, так как оно слишком мягкое, легко деформируется и царапается.

Из сплавов золота с \(10–30\) % других благородных металлов (платины или палладия) изготавливают форсунки лабораторных приборов, а из сплава с \(25–30\) % серебра — ювелирные изделия и электрические контакты.

Сплавы в искусстве

Оловянная бронза (сплав меди с оловом) — один из первых освоенных человеком сплавов металлов. Она обладает большей, по сравнению с чистой медью, твёрдостью, прочностью и более легкоплавка. Бронзы успешно применяют для получения сложных по конфигурации отливок, включая художественное литьё. Классической маркой бронзы является колокольная бронза.

Одно из новых направлений в искусстве — производство художественных литых изделий из чугуна. Литые изделия из чугуна существенно превосходят по качеству кованые изделия.

Чугун — металл гораздо более хрупкий и не такой ковкий, как сталь. Но даже из такого, казалось бы, грубого материала можно получать настоящие произведения литейного искусства способом литья, например, такие как литые лестницы или решётки на окна. Такие изделия подвержены лишь поверхностной коррозии и не требуют тщательного ухода.

Тульская Компания «Сталь» — Официальный сайт

Сотрудничество с Тульской компанией «СТАЛЬ»

Это возможность купить по оптимальной цене и организовать бесперебойные поставки стального проката в любых объемах в самые сжатые сроки. Мы работаем с юридическими и физическими лицами, с любыми партиями товара – от розницы и мелкого опта до крупных закупок подрядными организациями и промышленными предприятиями. Сотни клиентов, в т.ч. крупных холдингов и предприятий, уже оценили выгоды совместной работы с нами, многие из них стали нашими постоянными покупателями.

Покупка металлопроката в нашей компании – это:

• оперативное рассмотрение вашей заявки;
• оптимальные цены;

• удобный самовывоз со склада в Туле;
• быстрая доставка товара, в т.ч. в день оформления заказа;

• продажа за наличный и безналичный расчет;
• скидки оптовым покупателям;

    Наша компания заинтересована в длительном сотрудничестве, потому мы предлагаем выгодные для обеих сторон условия сотрудничества. У нас вы сможете приобрести металлопрокат не только в розницу, но и купить оптом по выгодной цене. Также с нами можно заключить договор на систематические и бесперебойные поставки любых металлопрокатных изделий на строительный или производственный объект. Предлагаемая нами продукция полностью отвечает требованиям действующей нормативно-технической документации.

Мы занимаемся этим профессионально!

С первого звонка в нашу компанию Вы начинаете экономить ваши финансы и время, ведь вам теперь не нужно тратить усилия на поиск необходимого товара по десяткам фирм. Специалисты нашей компании всегда готовы предоставить консультацию о любом товаре, ответить на все интересующие вопросы, оказать помощь в выборе, оперативно и недорого доставить Ваш заказ в любую точку мира.

Общество с ограниченной ответственностью «Тульская Компания «Сталь» — Скачать Карточку клиента

Что такое медицинская сталь? Свойства и применение хирургических сталей

В третьем тысячелетии медицинская наука и техника являются основными движущими силами цивилизации. Эти направления пересекаются во многих сферах, чтобы справляться со сложными вызовами современности. Медицинская сталь – продукт такого симбиоза, когда металлургия помогает развиваться здравоохранению. Можно смело утверждать, что без этого материала существование отрасли, отвечающей за борьбу с болезнями и сохранение человеческой жизни, невозможно. Причем он обладает таким количеством положительных характеристик, что востребован не только здесь.

Что такое медицинская сталь?

Тех, кто попытается найти в интернете или даже в специализированной литературе однозначную трактовку этого термина, ждет разочарование. Официального обозначения, точно регламентированного состава, стандартизированных требований к механическим свойствам у такого материала не существует.

Более того, речь идет не об одном, а о группе металлических сплавов, которые применяются при производстве медицинских инструментов, оборудования, конструкционных элементов протезов, пр. Таким образом, у каждого производителя материал этой категории может иметь свою собственную химическую формулу. Это обуславливается многими факторами, в том числе, сферой применения. Например, медицинский сплав для стоматологии – это во многих случаях комбинация кобальт-хром, а хирургическая сталь – категория сплавов, где предпочтительно легирование никелем.

История открытия и применения

Медицинский металл в лекарском деле стал применяться более 300 лет назад. Историческая справка гласит, что пионером этого направления стал врач по имени Фабрициус. Он использовал металлический сплав для изготовления стальных колец, которыми фиксировались переломы костей. Первая такая ортопедическая операция датируется 1666 годом. Сегодня металлургическая промышленность шагнула далеко вперед и выпускает достаточно широкий ассортимент сталей, инертных к корродированию при контактах с живыми тканями. Другими словами, речь идет о нержавейке, но специальной.

Нержавеющая сталь – это материал практичный, надежный, благородный и эстетичный. По этим показателям она во многом превосходит другие материалы.

Свойства и критерии медицинской стали

Для начала обозначим, что сталь – это сплав железа с углеродом. А отличительной особенностью материала, применяемого в медицине, является наличие в нем легирующих элементов. Они добавляются с целью изменения (улучшения) физических и/или химических качеств основного состава.

Рисунок 1. Сталь в медицине

Химические свойства для определения принадлежности к хирургической стали

• Углерод – обязательный компонент любого стального сплава, включая нержавейку. Именно он отвечает за твердость и прочность материала. В результате взаимодействия углерода с железом, образуются карбиды – структуры с повышенными механическими характеристиками. Кроме того, наличие углерода позволяет упрочнить сталь путем термической обработки. Однако, допускать переизбыток этого элемента нельзя – допустимые границы 0,4-1,2%.
• Хром – самый популярный компонент для легирования стали. Медицинский сплав предполагает его наличие на уровне 13% и более. Размельчая зерно металла, увеличивает его прочностные характеристики. На поверхности материала оксиды хрома образуют пленку, которая защищает от агрессивной среды и термонагрузки.
• Кремний – компонент, обеспечивающий антикоррозийные свойства и стойкость к окислению при высоких температурах. Повышает упругость и кислотостойкость. Состав хирургической стали предполагает его включение на уровне 1% от общей массы.
• Марганец – раскислитель. Достаточно 1% в компонентной формуле. Удаляет из материала кислород, который попадает в него в процессе плавки. Тем самым повышается износостойкость и упругость металла, хотя несколько уменьшается пластичность. Также марганец связывает серу, препятствуя образованию вредного соединения FeS, провоцирующего ломкость в режиме высоких температур.

Кроме этих элементов, в состав медицинского сплава может входить никель. Он подобно хрому придает стали коррозионную стойкость, а также увеличивает прочность и пластичность.

Физические свойства для определения принадлежности к хирургической стали

Стоит отметить, что присутствие в малых количествах легирующих компонентов не делают ее токсичной. А благодаря высокой плотности и малой пористости, поверхность легко поддается дезинфекции.

Сталь очень твердая – ее трудно повредить, она не боится ударов и царапин. И вместе с тем, при изготовлении изделий, удается выполнить очень тонкое и острое лезвие, которое длительное время не будет притупляться.

Другие важные параметры, характеризующие хирургическую сталь:

• коррозийная стойкость;
• жаропрочность;
• сопротивление циклическим нагрузкам;
• высокая усталостная прочность;
• склонность к термическому упрочнению.

Подходящие марки стали

Описанные выше параметры являются достаточно общими и подходят для ряда сталей. Среди наиболее востребованных стоит отметить марки:

• 95Х18;
• 40Х13С;
• 65Х13.

Такая классификация характерна для нашего рынка. Зарубежные аналоги обозначаются, например, так:

• 1.4125 (Германия)
• 440В (США)
• SUS440C (Япония)
• Z100CD17 (Франция)

Область применения хирургической стали

Сплавы этой категории, несмотря на специфичность наименования, фигурируют в разных сферах. Им отдают предпочтение там, где выдвигаются повышенные требования к инертности относительно агрессивных сред и прочности.

Рисунок 2. Медицинская сталь

Медицина

Медицинская сталь – это высокотехнологичный продукт, без которой существование системы охраны здоровья и борьбы с болезнями мы представить не можем. Описать всю широту востребованности этой особой нержавейки в отрасли в рамках этой статьи физически не получится. Скальпели, зажимы, щипцы, иглы и другой хирургический инструментарий изготавливается только из нее. Также, как и фрезы, стоматологические боры, брекеты, детали протезов для различных частей организма, стерилизационные емкости и медицинская посуда, пр. А чтобы изделия служили как можно дольше, необходимо соблюдать определенные правила пользования, ухода и хранения.

Архитектура

Изделия из хирургической стали можно найти в интерьерах различных помещений. Трендовый в последние годы стиль лофт, предлагает нержавеющие люстры, светильники, декоративные панели, мебельную фурнитуру, рамы для зеркал. Таким образом, многие предпочитают купить металл такой как медицинская сталь для того, чтобы создать тот самый уникальный «индустриальный» вид.

Пищевая промышленность

Логично, что раз хирургическая сталь разрешена в медицине, то применяется и в пищевой промышленности, где важнейшим критерием является нетоксичность материалов. Из нее производят долговечные и красивые столовые приборы. Отдельное направление – кухонные ножи, лезвия которых должны быть достаточно твердыми и острыми при интенсивной эксплуатации. Некоторые детали посудомоечных машин и поверхности духовых шкафов также выполняются из таких сплавов.

Машиностроение

Эта сфера, наряду с медициной, является крупным потребителем высоколегированных сталей. Детали машин и механизмов, подверженных высоким абразивным нагрузкам и постоянному воздействию агрессивных сред, также изготавливаются только из таких материалов. В качестве примера, можно привести конструктивные элементы поршневых систем и карданных крестовин.

Украшения

Как бы странно это не звучало, но медицинская сталь более прочная, чем золото и серебро. Именно поэтому, бижутерия и украшения из нее – тренд последнего времени. Сегодня можно смело сказать, что это уже достаточно серьезный сегмент рынка. Эта модная тенденция объясняется достаточно просто – медицинская сталь (бижутерия из нее) не чернеют, не деформируются, не теряют блеска. При оптической оценке очень похожи на изделия из драгоценных металлов, но в разы дешевле. Бижутерия из нержавеющих сплавов выглядит привлекательно, ее покрывают эмалью, инкрустируют кристаллами Сваровски, фианитами, цирконами и другими полудрагоценными камнями. Отметим, что украшения из хирургической стали используются для пирсинга, но не первичного.

Мифы и факты про медицинскую сталь

Наша жизнь так устроена, что любая популярная тема мгновенно обрастает слухами, гипотезами и мифами. Не стали исключением высоколегированные нержавеющие сплавы. Развенчанию недостоверной информации по этой теме необходимо посвятить отдельную статью. Мы планируем такой материал – следите за обновлениями нашего блога.

А, прямо сейчас хотим ответить на два самых популярных вопроса, которые очень волнуют аудиторию. Хотя, скорее всего, после прочтения изложенного выше материала, наши читатели уже сами знают на них ответ. Но все же…

Может ли ржаветь хирургическая сталь?

Ржавеет ли нержавейка? Если коротко, то нет. А вообще, такой металлопрокат относятся к условно нержавеющим. Это значит, что для обеспечения инертности к коррозийным процессам, материал подвергается определенным воздействиям – закалка, полировка, правильная эксплуатация. Например, изделия из хирургической стали, которые используют мастера маникюра, нельзя выше положенного оставлять в стерилизаторах или в сырости. После заточки обязательно полирование и обработка узлов трения специальными составами.

Магнитится ли мед. сталь?

Те, кто носят кольца из хирургической стали ответ на этот вопрос знают. Не магнитится. Объясняется это химической формулой материалов, в которой в определенном количестве содержатся хром и марганец. Немагнитность – еще одно из важных преимуществ таких сплавов.

В завершение хотим отметить, что медицинская (хирургическая) сталь в отличие от многих других материалов, находится на подъеме по востребованности. Рост потребления на протяжении последних десятилетий зафиксирован на уровне 4-6%. И пока достойного конкурента у этого материала нет, значит он сохранит и даже упрочнит свои позиции.

Дюралевый сплав д16 (д16т): состав, характеристики, цены

Всё о марке алюминия д16: расшифровка, свойства, цены, аналоги, контакты поставщика. Доставка стали д16 всегда вовремя.

На современном рынке конструкционных материалов сегодня можно встретить довольно большой выбор различных марок металлов. Для большинства покупателей их названия не известны. А ведь по маркировке можно легко узнать характеристики металла и его основные свойства.

Одним из таких сплавов является марка Д16. Мало кто знает, что это самый обычный и всем известный дюраль. Он очень широко используется в самых различных отраслях.

Особенности сплава и его состав

Д16 представляет собой алюминиевый сплав с добавлением различных легирующих элементов. Главной особенностью дюраля является тот факт, что это самый первый металл, при упрочнении которого начало применяться старение.

В качестве легирующих элементов в сплаве Д16 применяют медь (Cu 4,4%), магний (Mg 1,5%), марганец (Mn 0,5%) и очень незначительное количество кремния (Si до 0,5%), железа (Fe до 0,5%), хрома (Cr до 0,1%), титана (Ti до 0,15%) и цинка (Zn до 0,25%).

Чистый сплав Д16 применяется очень редко, так как он обладает недостаточной прочностью и твердостью. По этой причине дюраль закаляют и подвергают старению. Эти процессы заключаются в нагреве деталей до 500 градусов Цельсия и дальнейшем охлаждении в воде. Старение в свою очередь может применяться искусственное и естественное. При этом название сплава изменяется на Д16Т.

Д16Т является самым востребованным алюминиевым сплавом. Он легкий, прочный и имеет отличные показатели сопротивления усталостным нагрузкам.

Основные характеристики и области применения

Благодаря очень низким показателям теплопроводности сплав Д16 прекрасно себя показывает при высоких температурах (от 120 до 250 градусов Цельсия). В этих пределах ему нет равных. Но изделия из данного сплава категорически запрещается использовать в условиях, когда температура выше 500 градусов Цельсия.

Применяют сплав Д16 в виде плит, листов, уголков и прутков разных размеров. Но лучше всего он себя демонстрирует в трубах, изготовленных для химической, нефтяной, газовой и пищевой промышленности. Также Д16 является материалом для изготовления заклепок.

Плюсы и минусы

Среди положительных характеристик, которыми обладает сплав Д16, можно выделить:

• высокая твердость и прочность;
• низкий вес;
• возможность применять при высоких температурах;
• низкая химическая активность.

Недостатки здесь также имеются, и они представляются в виде:

• образования межкристаллической коррозии;
• важности плакировать или анодировать изделия;
• плохой свариваемости для создания неразъемного соединения.

Черная сталь — классификации, характеристика, применение

Различают два основных вида черной стали по способу получения проката (при этом регламентируемые характеристики разделяются на 6 основных категорий, обозначаются цифровой комбинацией):

Горячекатаная. В эту группу входят:

• сортовая,
• фасонная,
• толстолистовая,
• тонколистовая,
• широкополосная сталь (часто называют универсальной)

Холоднокатаная. В этой группу входит:

• тонколистовая сталь.

Сортовой металлопрокат — это изделия специального назначения. Получают из низкоуглеродистой стали (содержание углерода не более 0,25%). Среди многообразия в черной металлургии различают следующие изделия: арматуру, рельсы, балки, катанки, круг, полосу, пруток и прочие. Наибольшим спросом данные изделия пользуются в монолитно-каркасном строительстве. Например, балки применяются при обустройстве перекрытий зданий. По форме данные изделия представляют собой двутавр.

Катанка — это металлический прокат из стали обычного качества. Получают из низкоуглеродистой стали, в которую вводят от 0,25-1,5% марганца и алюминия. Это необходимо для получения свойств вязкости. Получают проволоку разного диаметра в бухтах свободной мотки. Исходники могут подвергаться реке, штамповке, ковке. Особым спросом пользуется гладкая или периодического профиля арматура в производстве железобетонных изделий.

Фасонный прокат — уголки, швеллера, двутавры и другие. Эти элементы применяют в основном в строительной сфере, например, в строительстве быстровозводимых домов. Швеллер — стержневое приспособление, используемое при строительстве несущих конструкций в зданиях различного назначения.

Листовой прокат — холоднокатаные, оцинкованные, стальные, горячекатаные листы. Получают из низкоуглеродистой стали с содержанием углерода до 0,1%. Это позволяет обеспечить свойства повышения способности к горячему деформированию или холодному волочению. Наибольшее применение данные изделия черной металлургии применяют в машиностроении (например, корпусы автомобилей) и строительстве. Полоса часто применяется для изготовления металлоконструкций и режущих инструментов.

Холоднокатаный прокат различают по способности к вытяжке: может быть глубоким или нормальным. Классифицируют прокат на два вида: с термической обработкой или дрессированный. По исходным условиям технического проекта может быть изготовлен недрессированный прокат холодной деформации.

Готовый продукт может иметь следующие формы:

1. Листы. Изготавливают с обрабатываемой кромкой — обрезка;
2. Рулоны с последовательно намотанными слоями. Кромка может быть обрезана по требованиям технического проекта или выпускается необрезной.

Прокат классифицируется по группам прочности. Всего 10 видов. Укажем их: К260В, К270В, ОКЗООВ, К310В, КЗЗОВ, К350В, ОК360В, ОК390В, ОК400В, К490В, где буквенно-цифровая комбинация расшифровывается как:

1. ОК — обыкновенного качества;
2. К — качественный;
3. Цифровое значение — группа прочности записывается 3-мя цифрами (входят в основное обозначение). Обозначают нижний предел временного сопротивления.

Металл против стали: есть ли разница?

Термины металл и сталь постоянно используются в одном и том же качестве, но действительно ли они одинаковы? Если вы когда-нибудь видели сталь, популярный материал для строительства и потребительских товаров, она определенно выглядит и ощущается как твердый металл. Но внешность обманчива.

Фактически, разница между металлом и сталью сильно упускается из виду в мире, который часто думает о стали как о типе металла. Даже в профессиональном качестве эти термины используются вместе.Сталь обычно используется в качестве строительного материала, а «металлические» здания, как их называют, часто делают из стали. Вот почему вы, возможно, знакомы с термином «стальное металлическое здание» применительно к высоткам и небоскребам. Но это не одно и то же, и технически их нельзя использовать взаимозаменяемо.

Так в чем же разница между этими часто путающими терминами? Ответ можно найти в нескольких простых определениях.

A металл представляет собой химический элемент, состоящий из различных непрозрачных, легкоплавких, пластичных и блестящих веществ [источник: Merriam-Webster].Элементы, упомянутые в этом определении, совпадают с теми, которые вы изучали, когда изучали периодическую таблицу элементов в химии в средней школе. Некоторые распространенные металлы — титан, медь и никель.

Сталь , с другой стороны, представляет собой сплав железа с различным содержанием углерода (от 0,5 до 1,5 процента) [источник: Merriam-Webster]. Сталь, будучи сплавом и, следовательно, не чистым элементом, технически не является металлом, а является его разновидностью.Он частично состоит из металла, железа, но, поскольку он также содержит неметаллический углерод в своем химическом составе, это не чистый металл.

Для производства стали такие примеси, как диоксид кремния, фосфор и сера, должны быть удалены из железной руды до добавления углерода. Самое большое преимущество стали перед железом в том, что она намного прочнее, поэтому ее используют во всем, от автомобилей до мостов, по которым они проезжают. Вы также найдете сталь в небоскребах, оружии, кораблях, поездах и хирургических инструментах.

Первоначально опубликовано: 21 января 2009 г.

Железо против стали: в чем разница?

Сталь и железо — два наиболее распространенных материала, используемых в обрабатывающей промышленности.Из них изготавливается широкий спектр продуктов и комплектующих. Хотя железо и сталь выглядят одинаково, это два уникальных материала со своими характеристиками и качествами.

Что такое железо?

Железо — это блестящий и пластичный металл с атомным номером 26. Он имеет хромированный вид, который отражает значительное количество света. Железо также является ферромагнитным металлом, то есть магнитным и притягивает другие ферромагнитные металлы.

Важно отметить, что железо является важным минералом.Как и витамины, необходимые минералы необходимы для правильного питания. При потреблении железо снабжает организм питательными веществами, необходимыми для выработки гемоглобина. По сути, минерал действует как катализатор производства гемоглобина, который является основным компонентом красных кровяных телец. Если вы не потребляете достаточное количество железа в своем рационе, ваше тело не сможет вырабатывать достаточное количество красных кровяных телец, что приведет к заболеванию, известному как железодефицитная анемия. Источники пищи, богатые железом, включают говядину, курицу, устрицы, бобы, чечевицу, рыбу, овощи, хлеб и обогащенные злаки.

Что такое сталь?

С другой стороны, сталь

— это сплав черных металлов, состоящий в основном из железа и углерода. Многие люди предполагают, что сталь — это металл, но это не всегда так. Хотя он проявляет свойства, аналогичные свойствам металлов, технически он классифицируется как сплав. Металлы встречаются в природе как элемент, тогда как сплавы состоят из множества смешанных элементов и компонентов, которые не встречаются в природе как элемент. Вы можете найти железо естественным образом как элемент. Фактически, это самый распространенный элемент на Земле.Но вы не найдете стали нигде во внешнем или внутреннем ядре Земли, поскольку это искусственный сплав, который требует смешивания железа и углерода.

Вся сталь содержит железо, но также содержит углерод. Добавление углерода — вот что отличает железо от стали. По весу сталь содержит около 2,14% углерода. Хотя это относительно небольшое количество углерода, оно приводит к значительным физическим изменениям. Сталь, например, тверже и прочнее чистого железа. И в отличие от железа, сталь не является важным минералом.Вам не обязательно употреблять сталь в составе своего рациона.

Основное различие между железом и сталью состоит в том, что первое — это металл, а второе — сплав. Железо — это просто металлический элемент, который естественным образом встречается на Земле. Для сравнения, сталь — это искусственный сплав, который получают путем смешивания железа и углерода.

Нет тегов для этого сообщения.

О СТАЛИ | мировая сталь

Сталь производится по двум основным направлениям: по линии доменная печь-кислородная печь (BF-BOF) и по линии электродуговой печи (EAF).Также существуют варианты и комбинации производственных маршрутов.

Основное различие между маршрутами — это тип сырья, которое они потребляют. Для маршрута BF-BOF это преимущественно железная руда, уголь и переработанная сталь, в то время как на маршруте EAF сталь производится с использованием в основном переработанной стали и электроэнергии. В зависимости от конфигурации завода и наличия переработанной стали, другие источники металлического железа, такие как железо прямого восстановления (DRI) или чугун, также могут быть использованы на маршруте EAF.

Всего 70,7% стали производится с использованием доменной печи-конвертера. Во-первых, железная руда восстанавливается до железа, также называемого чугунным чугуном. Затем чугун превращается в сталь в кислородном конвертере. После литья и прокатки сталь поставляется в рулонах, листах, профилях или прутках.

Сталь, производимая в ЭДП, использует электричество для плавления переработанной стали. Добавки, такие как сплавы, используются для достижения желаемого химического состава. Электроэнергия может быть дополнена кислородом, вводимым в ДСП.Последующие стадии процесса, такие как литье, повторный нагрев и прокатка, аналогичны тем, которые встречаются на маршруте BF-BOF. Около 28,9% стали производится в ЭДП.

Другая технология выплавки стали, мартеновская печь, составляет около 0,4% мирового производства стали. Процесс OHF очень энергоемкий и находится в упадке из-за своих экологических и экономических недостатков.

Более подробную информацию, относящуюся к вышеперечисленным данным, можно найти в нашем Статистическом ежегоднике по сталелитейной промышленности за 2019 год.

Большинство стальных изделий используются десятилетиями, прежде чем их можно будет переработать. Следовательно, переработанной стали недостаточно для удовлетворения растущего спроса с использованием одного метода производства стали в ДСП. Спрос удовлетворяется за счет комбинированного использования методов производства BF-BOF и EAF.

Все эти производственные методы могут использовать переработанный стальной лом в качестве сырья. Большая часть новой стали содержит переработанную сталь.

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашей публикацией « World Steel in Figures ».

Все, что вам нужно знать: сталь

Вы не поверите, но выражение «прочнее стали» не стало общепринятой фразой просто потому, что оно приятно скатывается с языка. Скорее, что бы вы ни сравнивали с этим металлическим сплавом, оно, вероятно, чертовски круто.

Сталь, изготовленная из комбинации железа и углерода, а также множества других элементов, является одним из наиболее широко используемых материалов в мире. От наших простейших инструментов до самых сложных структур — они повсюду по всему земному шару, ежедневно окружая нас и влияя на нас.

Тем не менее, для того, чтобы играть такую ​​важную роль в нашем обществе, знание об этом распространенном материале довольно необычно.

Итак, что же такое сталь? И почему это так важно?

Что такое сталь?

Металл, сталь, все они одинаковые, да? Не совсем так.

Если быть точным, металлы — это природные элементы, обнаруженные в земной коре. Вспомните школьную химию и металлы в периодической таблице, такие как медь, цинк и железо.Если помните, стали не было.

Это связано с тем, что сталь классифицируется как разновидность металла. В частности, он известен как сплав железа. Это означает, что его химический состав на самом деле представляет собой смесь, состоящую частично из металла (железо) и частично из неметалла (углерода).

По сути, вы можете рассматривать сталь как очищенную форму железа. Он сохраняет металлические характеристики железа, но имеет содержание углерода от 0,02% до 1,7%. Кроме того, в процессе производства часто добавляются металлические и неметаллические элементы.

Добавление определенного количества углерода и других легирующих элементов увеличивает физико-химические свойства, такие как прочность, сопротивление и изменчивость. Эти радикальные улучшения делают сталь одним из наиболее широко используемых материалов в мире.

Как производится сталь?

Итак, сталь — это в основном железо с добавлением углерода и некоторых других элементов — отлично. Но как мы можем перейти от камня в земле к готовому продукту?

Что ж, сегодня существует два основных способа производства стали: метод BOS (кислородная печь) или метод EAF (электродуговая печь).

Метод BOS восходит к первоначальному Бессемеровскому процессу (первый недорогой промышленный процесс для массового производства стали) и использует сырье для производства стали.

В методе BOS железо выплавляется из руды в доменной печи и перерабатывается путем продувки кислорода через нагретое железо. Кислород снижает содержание углерода и уменьшает количество примесей в чугуне, превращая его в расплавленную сталь.

В отличие от метода BOS, метод EAF использует более современный подход и использует переработанный стальной лом — сталь, уже произведенную и готовую к переработке.Вместо того, чтобы использовать сырье, такое как железная руда, переработанная сталь подается через мощные электрические дуги и плавится в высококачественную сталь.

Изначально методы BOS и EAF различаются, но оба дают один и тот же конечный результат: жидкую сталь.

После получения жидкой стали ее необходимо обработать вторичным процессом выплавки стали, который регулирует состав стали. Это включает добавление или удаление определенных элементов и / или настройку температуры и производственной среды.

После того, как окончательный состав выбран, пора переходить к этапам изготовления, изготовления и отделки. Это включает в себя такие методы, как холодная прокатка, нанесение покрытия (гальванизация) или термообработка (отпуск), которые придают стали окончательную форму и свойства.

Виды стали

Есть причина, по которой Супермена прозвали «Человеком из стали» — сталь прочна. Но, помимо огромной прочности, вторым по величине качеством стали является универсальность .

В процессе производства создаются различные типы стали, которые классифицируются по их физическим, химическим и экологическим свойствам.Эти свойства включают количество углерода, уровень примесей и добавление других легирующих элементов.

Каждый тип стали подходит для различных целей и применений и по химическому строению и физическим свойствам подразделяется на четыре группы:

1. Углеродистая сталь

Углеродистые стали содержат следовые количества легирующих элементов, таких как марганец, кремний и медь. Они часто имеют тусклый и матовый вид, и на их долю приходится 90% всего производства стали.Существует три подгруппы, которые классифицируют углеродистые стали на основе их содержания углерода:

• Низкоуглеродистая сталь: содержит менее 0,3% углерода и является наиболее распространенной углеродистой сталью.
• Среднеуглеродистая сталь: содержит от 0,3% до 6% углерода и часто с добавлением марганца.
• Высокоуглеродистая сталь: содержит 1,5% углерода и является самой прочной из углеродистых сталей.

2. Легированная сталь

Легированные стали содержат различное количество легирующих элементов (например,грамм. алюминий, хром, медь, марганец, никель, кремний, титан). Эти дополнительные элементы изменяют свойства стали. Некоторые примеры этих свойств включают коррозионную стойкость, прочность или пластичность. Эти стали обычно дешевле и часто используются в автомобильных деталях, механических работах, генераторах энергии и трубопроводах.

3. Нержавеющая сталь

Нержавеющие стали имеют низкое содержание углерода и обычно содержат от 10% до 20% хрома.Они обычно встречаются в бытовой технике, пищевом оборудовании и кухонной утвари из-за их прочности и устойчивости к коррозии и высоким температурам.

4. Инструментальная сталь

Инструментальная сталь содержит различные количества кобальта, молибдена, вольфрама и ванадия, что делает их чрезвычайно твердыми, прочными и жаростойкими. Эти стали идеальны для изготовления металлических инструментов (отсюда и их название), а также для сверления, резки и штамповки.

Зачем нужна сталь?

К настоящему времени вы должны иметь твердое представление о том, что такое сталь и как ее производят, но возникает большой вопрос: зачем мы ее используем?

Сталь

— прочный, долговечный и универсальный материал, но у него также есть еще одна важная черта: экологичность.

Сталь — это наиболее перерабатываемый материал на земле, и ее можно перерабатывать в неограниченном количестве. Это потому, что он не теряет своих свойств в процессе переработки.

Сочетание устойчивости с прочностью и универсальностью делает сталь не только одним из самых ценных ресурсов в мире, но и самым используемым в бесчисленных отраслях промышленности.

От строительства зданий, стадионов и мостов до наших автомобилей, трубопроводов, сельскохозяйственного оборудования и инструментов — сталь присутствует повсюду и вносит свой вклад как в развитие нашего общества, так и в улучшение нашей жизни.

Если окажется, что это не , все , которые вы хотели знать, и многое другое, посетите страницу блога Boyd Metals для получения более интересной информации о металлургической промышленности и не забудьте проверить наш БЕСПЛАТНЫЙ ресурс: 12 фактов О стали, нажав на изображение ниже.

Элементы из стали | Американский опыт | Официальный сайт

Streamliners: потерянные поезда Америки |

Статья

Элементы стали

Железо является основным ингредиентом различных форм железа и стали, но различные типы металлов содержат также и другие элементы. Иногда эти элементы нежелательны; в других случаях они добавляются намеренно.

Элементы, используемые в стали

Углерод (C): Углерод, неметаллический элемент, образует ряд органических и неорганических соединений и может быть обнаружен в угле, нефти и известняке. Это основной упрочняющий элемент в углеродистых и низколегированных сталях. Атомный номер 6, атомный вес 12.01115.

Марганец (Mn): Марганец — хрупкий металлический элемент, который присутствует в руде пиролюзита. При производстве стали он вступает в реакцию с серой и способствует повышению термостойкости металла.Атомный номер 25, атомный вес 54,9380.

Фосфор (P): Фосфор — ядовитый неметаллический элемент, который помогает защитить металлические поверхности от коррозии. Атомный номер 15, атомный вес 30,9738.

Сера (S): Сера — неметаллический элемент, обнаруживаемый в основном в вулканических и осадочных отложениях. Сера в форме сульфида железа может сделать сталь слишком пористой и склонной к растрескиванию. Атомный номер 16, атомный вес 32,064.

Кремний (Si): Кремний — второй по распространенности элемент в земной коре, его можно найти в горных породах, песке и глине.Он действует как раскислитель при производстве стали. Атомный номер 14, атомный вес 28,086.

Никель (Ni): Никель — твердый металлический элемент, который содержится в вулканических породах. Без никеля нержавеющая сталь была бы менее устойчивой к нагреванию и коррозии. Атомный номер 28, атомный вес 58,71.

Хром (Cr): Хром, металлический элемент, находится в земной коре. Он используется в производстве нержавеющей стали, чтобы сделать сталь стойкой к окислению и коррозии.Атомный номер 24, атомный вес 51,996.

Элементы из стали (массовые проценты)

Чугун
Углерод 3,5%
Марганец 0,5%
Фосфор 0,13%
Сера 0,13%
Кремний 1,2%
Чугун содержит большое количество углерода, что делает его твердым и хрупким металлом. Чугун обычно использовался по всей Европе для изготовления церковных колоколов, а в колониальной Америке — для изготовления кастрюль и сковородок.

Кованое железо
Углерод.035%
Марганец 0,075%
Фосфор 0,075%
Сера 0,1%
Кремний — 0,1%
Кованое железо — прочный, долговечный металл с низким содержанием углерода. Такие предметы, как замки, болты, инструменты и заборы, изготавливаются из этого металла. Прутки из кованого железа также продавались и продавались для последующего преобразования в сталь или чугун.

Обычная сталь
Углерод 1,35%
Марганец 1,65%
Фосфор 0,04%
Сера 0,05%
Кремний 0,06%
В начале 20 века новые процессы в производстве стали позволили стали превзойти железо как наиболее широко используемую конструкционный металл.Его большая прочность и доступность позволили мастерам возводить более прочные мосты и более высокие здания.

Высокопрочная сталь
Углерод 0,25%
Марганец 1,65%
Фосфор 0,04%
Сера 0,05%
Кремний 0,12%
Никель 2,5%
Хром 0,8%
Добавление сплавов в сталь дает более высокую прочность и больший износ -устойчивые металлы. Джеймс Идс использовал легированную сталь при строительстве моста через реку Миссисипи — первого стального моста, построенного в Америке.

Нержавеющая сталь
Углерод 0,08%
Марганец 2%
Фосфор 0,04%
Сера 0,03%
Кремний 0,75%
Никель 8%
Хром 18%
От ложек до смесителей, от вагонов до поездов, нержавеющая сталь, своей гладкой блестящей поверхностью может украсить даже самые простые гаджеты. Помимо эстетической привлекательности, легкий вес и прочность нержавеющей стали делают ее идеальной для транспортировки.

Разница между сталью и металлом

Сталь против металла

Основное различие между сталью и металлом состоит в том, что сталь — это сплав, сделанный из металлического железа, а металлы — это элементы, естественным образом присутствующие в земной коре и добытые в различных частях мира.Металлы — немагнитные, пластичные и неагрессивные элементы с высокой устойчивостью к потускнению. Металлы также безопасны и обладают гигиеническими свойствами; они присутствуют в биологической системе человеческого тела и не вредны при имплантации.

Сталь производится путем добавления в железо контролируемого количества углерода. Добавляются различные металлы, чтобы получить почти шестьдесят марок стальных сплавов. Например, хром добавляют в сталь для изготовления нержавеющей стали. В отличие от других металлов, сталь известна своей прочностью и долговечностью.По сравнению с другими металлами он может выдерживать тонны нагрузок долгое время.

Металлические руды перед использованием необходимо очистить. Примеси, называемые шлаком, или другие металлы удаляются. Затем они комбинируются с другими металлами для получения большей прочности и качества. Металлы имеют покрытие для придания большего блеска и стабильности, например, никелированная латунь или позолоченное серебро. Сталь — это смесь железа и углерода, производимая в печах. Сталь имеет вязкость и дает усадку в холодном состоянии. В экстремальных погодных условиях такие условия, как низкие температуры, могут сделать сталь хрупкой, но металлы могут выдерживать отрицательные температуры.Металлы обладают такими свойствами, как блеск, пластичность и пластичность, что упрощает их применение в различных отраслях промышленности. Они используются для изготовления монет, ювелирных изделий, оружия, хирургических имплантатов, промышленных товаров, товаров для дома, машиностроения и строительства, проектирования архитектуры и декоративных изделий. Сталь используется для изготовления прочных конструкций, инструментов, кузовов автомобилей и других компонентов, строительных материалов, мостов, кораблей, оружия и т. Д. Сталь является коррозийной и может ржаветь, если углерод присутствует в большом количестве.Он магнитный и не такой мощный как теплопроводный или электрический проводник, как металл. Гигиеничность стали достигается за счет добавления металлов, например хрома. Сталь — это искусственный элемент, и он намного дешевле золота, серебра, алюминия или других металлов. Металлы дорогие, и некоторые из них считаются денежными объектами, например, золото и серебро.

Металлы имеют высокие температуры плавления или замерзания; это означает, что точка замерзания металла совпадает с точкой его кипения. Температура кипения стали — 3000 градусов.В эту современную эпоху технологий почти все металлы, которые встречаются, являются сплавами или сочетаются с другими металлами для повышения их прочности, твердости и сопротивления. Чистые металлы недоступны для широкого и экономичного использования. Сталь экономична и используется во многих отношениях из-за ее несущей способности.

Резюме:

1. Сталь — это не металл, а сплав железа, производимый в печах.

2. Металлы естественным образом существуют в земной коре и добываются из земли.

3. Сталь прочная и предназначена для конструкций, используемых для строительства домов, небоскребов, кораблей или орудий.

4. Металлы податливы, пластичны и используются для изготовления ювелирных изделий, декоративных изделий и хирургических имплантатов.

5. Сталь может ржаветь и магнитная. Металлы являются антикоррозийными и немагнитными, а также обладают высокой теплопроводностью и электропроводностью.

: Если вам понравилась эта статья или наш сайт. Пожалуйста, расскажите об этом.Поделитесь им с друзьями / семьей.

Укажите
Джилани. «Разница между сталью и металлом». DifferenceBetween.net. 5 апреля 2010 г.

Как производится сталь? | Блог по литью металла

Введение в производство и свойства стальных сплавов

Сталевар на сталеплавильном заводе.

По данным Всемирной ассоциации производителей стали, в 2019 году было произведено 1869,9 миллиона тонн стали. Это представляет собой рост производства на 3,4% по сравнению с 2018 годом и более чем вдвое превышает объем производства в 1999 году.В мире постоянно растет потребность в стали. Он используется в строительстве, промышленности и производстве. Будучи одновременно прочным и недорогим, он идеально подходит для всех видов производства.

Из чего сделана сталь?

Железо, основной элементарный компонент стали, является одним из самых богатых элементов земной коры. Все стальные сплавы в основном состоят из железа и углерода на 0,002–2,1% по весу. В этом диапазоне углерод связывается с железом, создавая прочную молекулярную структуру. Полученная микроструктура решетки помогает достичь определенных свойств материала, таких как прочность на разрыв и твердость, на которые мы полагаемся в стали.

Хотя вся сталь сделана из железа и углерода, разные типы стали содержат разное процентное содержание каждого элемента. Сталь также может включать другие элементы, такие как никель, молибден, марганец, титан, бор, кобальт или ванадий. Добавление различных элементов в «рецепт» стального сплава влияет на свойства его материала. Метод производства и обработки стали еще больше расширяет эти возможности.

Одна примечательная группа стальных сплавов содержит хром. Все такие сплавы широко известны как нержавеющая сталь.

Как сделать сталь

В основном сталь производится путем смешивания углерода и железа при очень высоких температурах (выше 2600 ° F).

Первичное производство стали производит сталь из продукта, называемого «чушковый чугун». Чугун — это выплавленное железо из руды, которая содержит больше углерода, чем требуется для стали.

Сталелитейная компания использует систему, которая пропускает кислород через плавку чугуна. Этот процесс создает равное окисление по всему расплавленному металлу. Окисление удаляет излишки углерода.Он также испаряет или связывает примеси, состоящие из таких элементов, как кремний, фосфор и марганец.

Вторичная выплавка стали осуществляется «в ковше». Это процесс рафинирования и легирования стали. Вторичное производство стали может начинаться с переплавки лома или продолжаться в ходе первичного процесса. Можно добавлять элементы, чтобы получить определенный сплав. Сталевар также может удалить поверхностные загрязнения (удаление шлака). Ковш нагревается и охлаждается до температур, необходимых для необходимых химических процессов.

Режущая и наматывающая сталь для производства труб.

Отделочная сталь

В литейном производстве сталь отливают из песка или по выплавляемым моделям в узорчатые формы. На сталелитейном заводе сталь разливается в сырье для строительных материалов с помощью установки непрерывного литья под давлением. МНЛЗ позволяет получать стандартизированные необработанные стальные формы, а не готовые детали. Сырая сталь будет подвергнута механической обработке или переработке в конечные продукты. Сталелитейные заводы обычно отливают и формируют листы, заготовки, стержни, блюмы, трубы, слитки и проволоку.

Стан может также производить горячекатаный или холоднокатаный прокат в процессе производства.Эти процессы создают разные формы и отделки. Перед отправкой сталь может быть разрезана, намотана на катушку или скручена, прежде чем покинуть завод.

Сталь может подвергаться термообработке на литейном или заводском производстве. Заключительные этапы, такие как закалка, отпуск, нормализация и отжиг, могут повлиять на поведение сплава в применении.

Изобретение стали

Археологи нашли самую раннюю сталь на месте, датируемом 4000 лет назад, в Турции. Тигельная сталь, как и знаменитая южно-индийская сталь Wootz, производилась последовательно еще в 4 ^-м -м веке до нашей эры.Однако до середины 1800-х годов производство стали было невероятно сложной задачей.

Сталь плавится около 2700 ° F. Поддержание такой высокой температуры было сложной задачей для древних печей, производящих тигельную сталь. Кроме того, примеси обнаруживаются в стальных сплавах, состоящих из таких элементов, как кремний и марганец. Управление ими по-прежнему представляет собой проблему. В древнем сталеплавильном производстве использовался долгий, многоступенчатый процесс. Основатели проводили долгий день, нагревая, перемешивая, очищая от шлака и повторно нагревая свои сплавы. После того, как сталь была отлита, ее отправили обрабатывать кузнецы.Удары по наковальне создавали окончательные формы. Это также помогло распределить и уменьшить углеродную дисперсию, поры или включения.

В 1856 году Генри Бессемер получил патент на новый способ получения стали. Использование конвертера Бессемера, а не традиционных плавильных емкостей, позволило сталеплавильному предприятию барботировать воздух через расплавленный металл. При реакции с воздухом примеси окисляются и выделяются газы. Окисление также помогло создать и поддерживать высокую температуру, необходимую для выплавки стали.

Процесс, при котором один раз в день в литейном цехе и больше времени в кузнице был заменен 20-минутным процессом, позволяющим произвести 5 тонн стали. Сталь Бессемера также была прочнее и качественнее, чем могли надеяться производители стали. Это нововведение поддержало промышленную революцию.

Перемещение стального лома с помощью электромагнита.

Сталь магнитная?

Большая часть стали является магнитной, но не вся. Сталь в основном производится из железа, а железо — магнитное. Ферромагнетизм был впервые обнаружен в природе в «магнитных камнях» — камнях, сделанных из магнетита, оксида железа.Другие элементы, такие как кобальт и никель, также являются ферромагнитными. Эти элементы также иногда встречаются в стали.

Нержавеющая сталь, как известно, немагнитна, хотя все нержавеющие стали содержат железо, а многие — никель. По правде говоря, только некоторые нержавеющие сплавы являются немагнитными. Аустенитная нержавеющая сталь, которая содержит никель, в большинстве случаев немагнитна (хотя при обработке она может стать очень слабо магнитной). Другие типы, такие как ферритные или мартенситные сплавы, являются нержавеющими и магнитными.

Свойства стали

Сталь

так широко используется из-за ее особых свойств материала в сочетании с ее относительно низкой стоимостью. По сравнению с другими многими другими строительными и инструментальными материалами (такими как дерево, камень, бетон или чугун), сплавы стали предлагают:

• Твердость : устойчивость к вдавливанию при нажатии с постепенно увеличивающимся давлением
• Вязкость : когда материал деформируется, вязкость описывает, насколько далеко он проходит до разрушения
• Предел текучести : сопротивление изменению формы при вытягивании с постепенно увеличивающимся давлением
• Прочность на разрыв : способность материала выдерживать растяжение до разрушения
• Ковкость : способность придавать форму путем удара или прессования без разрушения
• Пластичность : способность формировать форму без потери прочности — обрабатываемый металл часто делает его более хрупким, но пластичные материалы не так быстро становятся хрупкими в процессе работы.

Диапазон испытаний этих свойств варьируется в зависимости от сплава, но в целом сталь может быть как более твердой, так и более жесткой (менее хрупкой), чем многие другие материалы.

Инструментальные стали часто закаливают для достижения максимальной твердости.

Виды стали

Существует четыре основных группы стальных сплавов: углеродистые, инструментальные, легированные и нержавеющие стали.

• Углеродистая сталь — Низкоуглеродистые, средне- и высокоуглеродистые стали в основном различаются по твердости и пластичности. Низкоуглеродистые или низкоуглеродистые стали, как правило, более пластичны по сравнению с другими сталями, но также обладают меньшей твердостью.С другой стороны, высокоуглеродистые стали тверже. Однако высокоуглеродистая сталь обычно имеет более низкую пластичность.
• Инструментальная сталь — Для изготовления инструментальных сталей используется высокоуглеродистая сталь с добавлением таких элементов, как вольфрам, ванадий или молибден, прошедшая термообработку и закалку до высшей твердости.
• Легированная сталь — Это семейство сталей обычно относится к сталям, смешанным со специальными элементами, обеспечивающими исключительные свойства материала, за исключением тех, которые обычно относятся к другим семействам.Все стали — это сплавы, и многие из них имеют дополнительные элементы. Однако легированные стали — это необычные стали, созданные для конкретного применения, и они могут варьироваться от недорогих составов до экзотических сплавов, используемых для реактивных двигателей.
• Нержавеющая сталь —Эти стали легированы хромом, чтобы сделать их устойчивыми к ржавчине за счет пассивирования.

Производство стали: история вторичного использования

Одна из лучших характеристик стали (и других металлов) заключается в том, что лом может стать совершенно новым высококачественным металлом.В процессе вторичного производства стали создаются сплавы не хуже, чем из чугуна. Металлические предметы могут разлагаться от использования, но элементарный химический состав металла означает, что плавление и легирование создают совершенно новый продукт.

Таким образом, рост производства стали не требует соответствующего роста выплавки новой руды (хотя производство чугуна остается жизненно важной частью цепочки поставок стали). Восстановление и переработка стального лома означает, что вчерашняя автомобильная панель может стать двутавровой балкой завтрашнего дня.

Металл, 98% стали которого можно утилизировать, является одним из наиболее пригодных для вторичного использования продуктов в мире. Тем не менее, это не без экологических проблем. Кокс, одна из разновидностей угля, обычно используется в качестве исходного углерода в сталеплавильном производстве. Кроме того, высокая энергия, необходимая для плавления или плавления, окисления и других производственных процессов, действительно создает химические вещества и углекислый газ. К счастью, в сталелитейном секторе проводится множество исследований, направленных на устранение проблем с производством. Некоторые включают переработку углекислого газа обратно в саму сталь в качестве источника углерода, что снижает потребность в других источниках, таких как кокс.