Металлургия стали: Металлургия стали – Производство черных и цветных металлов
alexxlab | 03.01.2023 | 0 | Разное
|
Металлургия стали Категория: Производство черных и цветных металлов Металлургия стали В настоящее время сталь производится преимущественно путем передела чугуна. Сталь имеет более высокие физико-механические свойства по сравнению с чугуном: ее можно ковать, прокатывать, она имеет высокую прочность и значительную пластичность, хорошо обрабатывается резанием. В расплавленном состоянии сталь обладает достаточной жид-котекучестью для получения отливок. Мягкая сталь с содержанием углерода менее 0,25% обладает высокой пластичностью, способностью хорошо свариваться, легко куется и прокатывается в горячем и холодном состояниях. Поэтому такая сталь является основным материалом для современного машиностроения, транспорта и других отраслей народного хозяйства страны. В древности мягкую сталь (техническое железо) получали непосредственно из руд в тестообразном состоянии. Позднее научились получать сталь из чугуна в кирпичном горне, также в тестообразном состоянии. В 1740 г. в Англии стал применяться способ получения жидкой стали в тиглях, задолго до того известный на Востоке. С 1784 г. начали применять пудлингование — получение стали в тестообразном состоянии из чугуна окислением его примесей на поду пламенной печи. Все эти способы были мало производительны, требовали больших затрат топлива и труда. Бурный рост промышленности и железнодорожного транспорта во второй половике XIX в. потребовал громадного количества стали, а старые способы ее получения не могли удовлетворить эту потребность. Были созданы новые, более производительные способы плавки стали. В 1856 г. появился бессемеровский способ (названный по имени его изобретателя Г. Бессемера), а в 1878 г. — томасовский способ (предложенный С. Томасом) получения литой стали из жидкого чугуна в конвертерах. Задача передела чугуна в сталь состоит в том, чтобы из чугуна удалить избыток углерода, кремния, марганцаи других примесей. Особенна важно при этом удалить вредные примеси серы и фосфора. Углерод чугуна, соединяясь с кислородом, превращается в газ (окись углерода СО), который улетучивается. Другие примеси переводятся в окислы и другие соединения, нерастворимые, или мало растворимые в металле; эти соединения вместе с флюсами образуют на поверхности металла шлак. При сгорании марганец и кремний образуют нерастворимые в металле окислы МпО и Si02. Сера растворена в чугуне в составе соединения FeS; ее удаляют из металла с помощью марганца или извести, которые образуют с ней или плохо растворимое в металле соединение MnS или нерастворимое соединение CaS. В настоящее время в металлургии Советского Союза применяются следующие способы получения стали: конвертерный (бессемеровский и томасовский), мартеновский и электроплавка. Всеми этими способами получают сталь в жидком виде. Наиболее важное значение имеет мартеновский способ, которым в настоящее время выплавляется около 85% всей стали, производимой в мире. Электроплавка применяется главным образом для получения высококачественной стали и за последние годы усиленно развивается. Реклама:Читать далее:Конвертерный способ производства стали
Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум |
Металлургия стали
М.Донецкий национальный технический университет;
Конспект лекций по дисциплине «Металлургия стали» / Авт. Зборщик А.М. – Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2008. – 238 с.
Изложены основные принципы организации сталеплавильных процессов, получения заданного содержания кремния, марганца, серы и фосфора в стали.
Рассмотрены технологии выплавки стали в кислородных конвертерах и мартеновских печах, внепечной обработки металла, разливки стали в слитки и на машинах непрерывного литья заготовок.
Для подготовки бакалавров по профессиональному направлению «Металлургия» специальности 6.090400 «Металлургия черных металлов».
- РАЗДЕЛ 1. ВОЗНИКНОВЕНИЕ, РАЗВИТИЕ И ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
- 1.1 Возникновение и развитие сталеплавильных процессов
- 1.2 Возможность удаления примесей металла при окислительном рафинировании
- 1.3 Основные принципы получения заданного химического состава стали
- РАЗДЕЛ 2.
ОКИСЛЕНИЕ ПРИМЕСЕЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ВАННЫ ПРОДУВКОЙ ГАЗООБРАЗНЫМ КИСЛОРОДОМ, КИСЛОРОДОМ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ АГРЕГАТА И ТВЕРДЫХ ОКИСЛИТЕЛЕЙ - 2.1 Окисление примесей металла продувкой газообразным кислородом
- 2.1.1 Механизм реакций
- 2.1.2 Последовательность окисления примесей
- 2.1.3 Скорость реакций во вторичной реакционной зоне и способы ее регулирования
- 2.2 Окисление примесей металла кислородом газовой фазы агрегата
- 2.3 Окисление примесей металла кислородом твердых окислителей
- РАЗДЕЛ 3. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАКОВ И ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ШЛАКООБРАЗОВАНИЯ В ОСНОВНЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ
- 3.1 Химический состав сталеплавильных шлаков
- 3.2 Основность сталеплавильных шлаков
- 3.3 Растворение извести в сталеплавильных шлаках
- 3.4 Интенсификация шлакообразования в основных сталеплавильных агрегатах
- РАЗДЕЛ 4. ОКИСЛЕНИЕ УГЛЕРОДА В СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ
- 4. 1 Значение реакции окисления углерода в сталеплавильных процессах
- 4.2 Общая термодинамическая характеристика реакции окисления углерода
- 4.3 Минимальное остаточное содержание углерода при плавке в открытых сталеплавильных агрегатах
- 4.4 Тепловые эффекты реакций окисления углерода
- 4.5 Скорость окисления углерода в сталеплавильных процессах
- РАЗДЕЛ 5. ПОВЕДЕНИЕ КРЕМНИЯ И МАРГАНЦА В СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ
- 5.1 Окисление кремния в сталеплавильных процессах
- 5.2 Основные принципы получения заданного содержания кремния в стали
- 5.3 Окисление и восстановление марганца в сталеплавильных процессах
- 5.4 Основные принципы получения заданного содержания марганца в стали
- РАЗДЕЛ 6. ДЕСУЛЬФУРАЦИЯ МЕТАЛЛА В СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ
- 6.1 Окислительная десульфурация металла в сталеплавильных агрегатах
- 6.2 Эффективность десульфурации металла шлаком
- 6. 3 Основные принципы получения заданного содержания серы в стали
- РАЗДЕЛ 7. ПОВЕДЕНИЕ ФОСФОРА В СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ
- 7.1 Распределение фосфора между шлаком и металлом
- 7.2 Поведение фосфора при выплавке стали в конвертерах
- 7.3 Рефосфорация металла при раскислении, выпуске и разливке стали
- 7.4 Основные принципы получения заданного содержания фосфора в стали
- РАЗДЕЛ 8. ШИХТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
- 8.1 Передельный чугун
- 8.1.1 Внедоменная десульфурация чугуна
- 8.1.2 Десульфурация и дефосфорация чугуна в ковшах окислительными шлакообразующими смесями
- 8.2 Металлический лом
- 8.3 Металлизованные материалы
- 8.4 Флюсы сталеплавильных процессов
- 8.5 Окислители
- 8.6 Топливо
- РАЗДЕЛ 9. КОНСТРУКЦИЯ КИСЛОРОДНЫХ КОНВЕРТЕРОВ
- 9.1 Кислородный конвертер верхнего дутья
- 9. 2 Особенности конструкции кислородного конвертера донного дутья
- 9.3 Устройства для вдувания перемешивающего газа через днище конвертеров комбинированного дутья
- РАЗДЕЛ 10. ВЫПЛАВКА СТАЛИ В КИСЛОРОДНЫХ КОНВЕРТЕРАХ ВЕРХНЕГО ДУТЬЯ
- 10.1 Способы восстановления футеровки кислородного конвертера
- 10.2 Выплавка стали из низкофосфористого чугуна с остановкой продувки на марочном содержании углерода
- 10.3 Выплавка стали из низкофосфористого чугуна с передувом плавки
- 10.4 Материальный и тепловой балансы плавки при переработке низкофосфористого чугуна
- 10.5 Выплавка стали из высокофосфористого чугуна
- РАЗДЕЛ 11. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КИСЛОРОДНЫХ КОНВЕРТЕРАХ ДОННОГО ДУТЬЯ
- 11.1 Окисленность шлака
- 11.2 Окисленность металла
- 11.3 Поведение марганца
- 11.4 Дефосфорация металла
- 11.5 Десульфурация металла
- 11. 6 Содержание водорода в металле
- 11.7 Состав металлической шихты
- РАЗДЕЛ 12.
- 12.1 Процессы с продувкой кислородом сверху и перемешиванием ванны малоактивными газами
- 12.2 Использование комбинированной продувки для увеличения доли лома в металлической шихте
- РАЗДЕЛ 13. СПОСОБЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ДОЛИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛОМА В ШИХТЕ КИСЛОРОДНЫХ КОНВЕРТЕРОВ
- 13.1 Повышение температуры заливаемого в конвертер чугуна
- 13.2 Дожигание оксида углерода отходящих газов в рабочем пространстве конвертера
- 13.3 Использование химических теплоносителей и твердого топлива
- 13.4 Использованием жидкого и газообразного топлива
- 13.5 Использование физического тепла отходящих газов
- 13.6 Выплавка стали под минимальным количеством шлака
- РАЗДЕЛ 14. ПРОИЗВОДСТВО ВЫСОКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРАХ АРГОННО-КИСЛОРОДНОГО ДУТЬЯ
- 14. 1 Конструкция AOD конвертера
- 14.2 Технология производства легированной стали в AOD конвертерах
- РАЗДЕЛ 15. КОНСТРУКЦИЯ МАРТЕНОВСКОЙ ПЕЧИ
- 15.1 Принцип тепловой работы мартеновской печи
- 15.2 Основные элементы конструкции мартеновской печи
- 15.3 Особенности конструкции двухванной мартеновской печи
- РАЗДЕЛ 16. ВЫПЛАВКА СТАЛИ В ОСНОВНЫХ МАРТЕНОВСКИХ ПЕЧАХ
- 16.1 Варианты мартеновского процесса
- 16.2 Скрап-рудный мартеновский процесс с использованием твердых окислителей
- 16.3 Использование кислорода для интенсификации мартеновской плавки
- 16.4 Организация работы двухванной мартеновской печи
- РАЗДЕЛ 17. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫПУСКА МЕТАЛЛА ИЗ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ
- 17.1 Конструкция сталеразливочного ковша
- 17.2 Способы отделения окислительного шлака от металла при выпуске плавки
- РАЗДЕЛ 18. СОВРЕМЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ
- 18.1 Раскисление стали
- 18.1.1 Сущность процесса раскисления и способы его реализации
- 18.1.2 Осаждающее раскисление
- 18.1.3 Экстракционное раскисление
- 18.1.4 Вакуумно-углеродное раскисление
- 18.1.5 Модифицирование неметаллических включений в стали
- 18.2 Обработка стали инертным газом
- 18.2.1 Усреднение химического состава и температуры металла
- 18.2.2 Корректировка температуры металла перед разливкой
- 18.2.3 Перемешивание металла и шлака для повышения скорости химических реакций
- 18.2.4 Дегазация стали при продувке аргоном в ковше
- 18.2.5 Удаление неметаллических включений
- 18.3 Внепечная десульфурация стали
- 18.3.1 Обработка стали синтетическими шлаками, самоплавкими и твердыми шлакообразующими смесями
- 18.3.2 Продувка стали порошкообразными материалами
- 18. 4 Вакуумирование стали
- 18.4.1 Вакуумная дегазация стали
- 18.4.2 Обезуглероживание стали при вакуумировании в ковше
- 18.5 Корректировка химического состава стали в ковше
- 18.6 Внепечная обработка стали с нагревом в ковше
- РАЗДЕЛ 19. РАЗЛИВКА СТАЛИ В ИЗЛОЖНИЦЫ
- 19.1 Общая характеристика способов разливки стали в изложницы
- 19.2 Разливка спокойной стали
- 19.2.1 Структура слитка спокойной стали
- 19.2.2 Основные требования к организации отливки слитков спокойной стали
- 19.3 Разливка кипящей стали
- 19.3.1 Структура слитка кипящей стали
- 19.3.2 Основные требования к организации отливки слитков кипящей стали
- 19.4 Разливка полуспокойной стали
- 19.4.1 Структура слитка полуспокойной стали
- 19.4.2 Основные требования к организации отливки слитков полуспокойной стали
- 19. 5 Дефекты стальных слитков
- РАЗДЕЛ 20. РАЗЛИВКА СТАЛИ НА МАШИНАХ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК (МНЛЗ)
- 20.1 Схема процесса и типы МНЛЗ
- 20.2 Основные технологические узлы МНЛЗ
- 20.3 Литейно-прокатные модули
- 20.4 Организация работ при разливке стали на МНЛЗ
- 20.5 Разливка стали методом плавка на плавку
- 20.6 Дефекты непрерывнолитых заготовок
- 20.7 Основные преимущества разливки стали на МНЛЗ
ОКИСЛЕНИЕ ПРИМЕСЕЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ВАННЫ ПРОДУВКОЙ ГАЗООБРАЗНЫМ КИСЛОРОДОМ, КИСЛОРОДОМ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ АГРЕГАТА И ТВЕРДЫХ ОКИСЛИТЕЛЕЙ
1 Значение реакции окисления углерода в сталеплавильных процессах
3 Основные принципы получения заданного содержания серы в стали
2 Особенности конструкции кислородного конвертера донного дутья
6 Содержание водорода в металле
1 Конструкция AOD конвертера
СОВРЕМЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ
4 Вакуумирование стали
5 Дефекты стальных слитковМеталлургия стали: свойства, характеристики и применение
Автор: С.К. Мандал | Твердый переплет | Код продукта: 75159G | ISBN: 9780071844611
Этот хорошо иллюстрированный ресурс охватывает характеристики, свойства, спецификации, термообработку и применение сталей для студентов технических специальностей, инженеров-неметаллургов и техников.
Есть поговорка, что сталь делает мир. От крошечной булавки в наборе для шитья до бытовой техники, автомобилей и мостов — сталь повсюду.
Хотя существует множество книг по стали, лишь немногие из них, если вообще есть, посвящены практическому применению сталей. Эта книга была написана, чтобы восполнить этот пробел.
Разделенный на четыре части, Металлургия стали: свойства, спецификации и применение охватывает основные металлургические факты и характеристики, свойства, стандарты и марки стали. Затем обсуждаются классификации стали на основе стандартов и проектирования конструкций, после чего следует термообработка и сварка сталей. Затем в книге основное внимание уделяется применению стали, ее надежности и отказам, а также с помощью многочисленных иллюстраций и тематических исследований показано, как она обрабатывается и используется для различных целей. Вооружившись информацией, содержащейся в этой книге, студенты металлургических и инженерных специальностей станут по-настоящему готовыми к работе.
- Тематические исследования и иллюстрации показывают, как сталь используется в практических, повседневных целях, что делает книгу удобной для пользователя, но всесторонней.
- Закладывает основу для выбора стали и обсуждает методы выбора. и стандарты; физические данные и преобразования; таблицы преобразования температуры, твердости и работы в энергию
- Включает глоссарий важных металлургических терминов
С. К. Мандал (Индия) — эксперт по стали, который работает в сталелитейной промышленности уже несколько десятилетий. Он работал в Tata Motors Ltd. с 1969 по 1989 год и в Tata Steel Ltd. (1990-1999 годы) среди других гигантов отрасли.
Содержание
Гл. 1 Введение в сталь: металлургические характеристики и свойства
Гл. 2 Формирование микроструктур в стали: связь структура/свойство
Гл. 3 Влияние размера зерна и включений на свойства сталей
Гл. 4 Производство стали и проката для производства качественной стали
Гл. 5 типов свойств стали и их оценка Гл. 6 Классификация и спецификация сталей: цель, практика и роль
Гл. 7 Свойства и марки сталей: конструкционные, инженерные и нержавеющие стали
Гл.
8 Термическая обработка и сварка сталей
Гл. 9 Выбор и применение стали: роль качества, стоимости и анализа отказов
Гл. 10 Выбор и применение сталей: тематические исследования Конструкционные и листовые стали: инженерные конструкции; газовый баллон; Автомобильные колесные диски; Детали кузова автомобиля
Конструкционная и длинномерная сталь: автомобильные полуоси; шарнирные штифты; Крепежные болты; Ball Pearnings
Приложения
Глоссарий
- Издатель: McGraw-Hill Education
- Опубликовано: 2015
- Страницы: 368
- ISBN: 97800718444611
Вы также можете получить доступ к купленному документу, выполнив поиск и нажав кнопку «Загрузить» на странице сведений о продукте.
Стоимость доставки
Компания ASM International с гордостью признает UPS нашим официальным курьером.
Все товары отправляются с использованием наземной службы UPS для внутренних перевозок и международной службы UPS для всех остальных отправлений. Это позволяет нам предоставлять нашим членам и клиентам самую экономичную, надежную и отслеживаемую доставку, доступную на рынке.
Все заказы физических продуктов (книги, наборы DVD и т. д.) включают стоимость доставки, которая рассчитывается на основе веса и вашего географического положения. ASM International получает скидку от UPS из-за объема доставки, которую мы осуществляем, и эта скидка передается вам напрямую.
Внутренние отправления обычно доставляются в течение 3-5 рабочих дней; международные поставки занимают примерно 2-4 недели в зависимости от вашего конкретного местоположения.
Мы можем предложить услуги по ускоренной доставке продуктов, которые доставляются напрямую, если возникнет такая необходимость. Пожалуйста, свяжитесь с Центром обслуживания участников ASM International по телефону 440-338-5151, доб. 0 или по электронной почте MemberServiceCenter@asminternational.
org для получения дополнительной информации.
Кроме того, если у вашей компании есть корпоративный счет для доставки в UPS или FedEx, мы будем рады использовать ваш номер счета для доставки вашей продукции. Чтобы получить помощь по этому варианту, обратитесь в международный центр обслуживания участников ASM.
Обработка заказов
Заказы, размещенные до 14:00. По восточному времени США обычно отправляются в тот же день. Пожалуйста, подождите от трех до четырех недель для книг других издателей.
Политика возврата
Возвраты принимаются в течение 30 дней после даты выставления счета для внутренних заказов и 90 дней после даты выставления счета для международных заказов.
Возвращаемые товары должны быть неповрежденными и пригодными для продажи.
При возврате после указанного срока взимается комиссия за пополнение запасов в размере 15%. Плата за пополнение будет вычтена из общей суммы возмещения.
Возврат осуществляется за счет покупателя.
Пожалуйста, используйте грузоотправителя, который позволит вам отследить посылку. Стоимость доставки не возвращается.
Свойства материалов и характеристики
Металлы и сплавы
Металлы и сплавы | Углеродистая и легированная сталь
Структура и компоненты стали
Технические свойства стали, т. е. прочность, пластичность и сопротивление хрупкому разрушению, зависят от ее кристаллической структуры, размера зерна и других металлургических характеристик. Эти микроструктурные свойства зависят от химический состав и температурно-деформационная история стали. Термическая обработка, которая происходит во время сварки, также может иметь большое влияние на технические свойства.
Кристаллическая структура алмазов
При выборе стали для сварных конструкций важно иметь хотя бы базовые знания в области металлургии. Эти знания особенно необходимы при проектировании крупных и сложных конструкций, таких как мосты, морские сооружения и высотные здания.
Выбор материалов, сварочных процессов и сварочных материалов обычно требует консультаций «настоящих» металлургов и специалистов по сварке.
Металлурги – инженеры, изучающие свойства металлов
Для общения с этими специалистами необходимы базовые знания в области металлургии. Наконец, базовые знания в области металлургии также позволяют инженерам-строителям и строителям лучше понимать инженерные свойства стали и характеристики сварных конструкций.
Чтобы получить представление о металлургической структуре стали, можно разрезать кусок стального стержня, чтобы обнажить продольный разрез, открытую поверхность отшлифовать, отполировать и исследовать под микроскопом.
Слайд 1: Продольные стрингеры включений в горячекатаной стали. (x 500)
При небольшом увеличении видно несколько частиц, вытянутых в направлении прокатки прутка, см. слайд 1. Эти частицы являются включениями. Это неметаллические вещества, которые попадают в металл во время его производства, в основном случайно, но иногда и преднамеренно.
Их присутствие не влияет на прочность, но отрицательно сказывается на пластичности и ударной вязкости. Определенные типы включений могут значительно улучшить обрабатываемость сталей и поэтому могут быть введены преднамеренно.
Чтобы выявить истинную структуру металла, полированная поверхность должна быть подвергнута химическому травлению. Когда это будет сделано, можно увидеть большое разнообразие микроструктур, отражающих состав стали и ее обработку, см. Слайды 2–5. Микроструктура оказывает значительное влияние на технические свойства, как описано в последующих разделах этой лекции.
Стали и чугуны представляют собой сплавы железа (Fe) с углеродом (C) и различными другими элементами, некоторые из которых являются неизбежными примесями, в то время как другие добавляются преднамеренно.
Слайд 2: Микроструктура горячекатаной стали, содержащей 0,2% углерода, с колониями феррита (белые) и перлита (темные). (x 200)
Наиболее существенное влияние на микроструктуру материала и его свойства оказывает углерод.
Стали обычно содержат менее 1% углерода по весу. Конструкционные стали содержат менее 0,25% углерода: другим основным легирующим элементом является марганец, который добавляют в количествах до примерно 1,5%. Другими легирующими элементами являются хром (Cr), никель (Ni), молибден (Mo) и т. д. Такие элементы, как сера (S), фосфор (P), азот (N) и водород (H), обычно оказывают неблагоприятное воздействие на инженерными свойствами и при производстве стали принимаются меры по снижению их содержания. Чугуны обычно содержат около 4% углерода. Это очень высокое содержание углерода делает их микроструктуру и механические свойства очень отличными от свойств сталей.
Слайд 3: Микроструктура горячекатаной стали, содержащей 0,36% углерода, с повышенной долей перлита (темная). (x 500)
Каждая из микроструктур, показанных на слайдах 2, 3, 4 и 5, представляет собой совокупность более мелких компонентов. Например, сталь с содержанием углерода 0,2% на слайде 2 представляет собой преимущественно агрегат мелких многогранных зерен, в данном случае размером <20 мм.
Слайд 4: Микроструктура термообработанной горячекатаной стали, содержащей 0,36% углерода, демонстрирующая сфероидизированный перлит (темный) в ферритовой матрице. (х 750)
При ближайшем рассмотрении одного из этих зерен видно, что это монокристалл. Однако, в отличие от кристаллов кварца, сульфата кремния или меди, кристаллы железа (Fe) мягкие и пластичные. Внутренняя структура этих кристаллов обсуждается позже.
Слайд 5: Микроструктура закаленной горячекатаной стали, содержащей 0,36% углерода, демонстрирующая бейнит (x 200)
Сталь на слайде 2 является примером поликристаллического вещества, которое стало видимым в результате полировки и травления.
(а) Поверхность отполирована, но не протравлена.
(б) Поверхность полируется и травится. Разное отражение света указывает на разную ориентацию кристаллов (поликристаллическая структура).
(c) Некоторые травители воздействуют только на границы зерен. Эти травители используются, когда требуется исследовать структуру зерен, например.
оценить размер зерна.
(г) Появление протравленных границ зерен
(e) Внешний вид стали с 0,15% углерода (увеличение в 100 раз). Темные участки — перлит. Границы зерен четко обозначены. Темные участки указывают на присутствие углерода.
Регулируя историю прокатки и термообработки стали во время ее производства, можно изменить размер зерна. Этот метод полезен, потому что размер зерна влияет на свойства. В частности, предел текучести определяется размером зерна в соответствии с так называемым уравнением Петча: объемный узор. Образец показан на рисунке 2. Этот образец представляет собой объемно-центрированную кубическую кристаллическую структуру; атомы находятся в углах куба и в его центре. Элементарная ячейка составляет всего 0,28 нм по краям. Типичное зерно состоит примерно из 1015 повторений этой единицы. Эта кристаллическая структура железа при температуре окружающей среды является одним из основных факторов, определяющих металлургию и свойства сталей.
Стали содержат углерод.
Часть его, очень небольшое количество, содержится в кристаллах железа. Атомы углерода очень малы и могут с некоторым искажением помещаться в большие промежутки между атомами железа. Такое расположение образует так называемый твердый раствор внедрения: углерод находится в междоузлиях кристалла железа.
В сталях на слайдах 2, 3 и 4 большая часть оставшегося углерода образовала химическое соединение с железом, Fe3C, карбидом железа или цементитом. Карбид железа также кристаллический, но твердый и хрупкий. При 0,1%C в стали содержится лишь небольшое количество Fe3C. Свойства такой стали аналогичны свойствам чистого железа). Он пластичен, но не особенно прочен и используется для многих целей, где преобладающим требованием является способность к формованию путем изгиба или складывания.
Слайд 6: Поликристаллическая структура стали, содержащей 0,4% углерода. (x 400)
Для стали с более высоким содержанием углерода, скажем, 0,4%, как показано на слайде 5, малое увеличение показывает, что она состоит из светлых и темных областей – в данном случае примерно 50:50.
Светлые области представляют собой кристаллы железа, содержащие очень мало растворенного углерода, как в низкоуглеродистой стали. Темные области требуют более тщательного изучения. На слайде 6 показана одна такая область при большем увеличении. Видно, что он состоит из чередующихся слоев двух веществ, железа и Fe3C. Расстояние между пластинами часто близко к длине волны света, и, следовательно, вытравленная структура может действовать как дифракционная решетка, создавая оптические эффекты, которые проявляются в виде перламутровой радужности. Следовательно, эта смесь железа и карбида железа получила название «перлит». Происхождение перлита и его влияние на свойства стали выявляются при изучении того, что происходит при нагреве и охлаждении стали.
Вам также может понравиться
| Типы материалов Металлы: Металлы – элементы… | Скорость охлаждения Скорость охлаждения при превращении аустенита в феррит. |