Какво е стомана? Това е композиция, Видове и приложения

Стоманата има хилядолетна история. Производството на стомана започва през желязната епоха и включва използването на пещи с пещ. Първоначално, стоманата е произведена през желязната епоха, като се използва пещ с бледолист. След това, стоманодобивната промишленост се издигна от тигела и бесемеровите процеси до съвременните методи на основната кислородна пещ (BOF) и електродъгова пещ(EAF). освен това, той значително подобри качеството на стоманата, налична на пазара днес. В тази статия, ние ще се занимаваме с всеки аспект на стоманата и нейните приложения. освен това, ще научим неговите видове и състав.

Как бихте определили стоманата?

Стоманата е сплав със смес от желязо и по-малко количество въглерод. Те спомагат за производството на материал с висока якост и гъвкавост. Тук, ако увеличим количеството въглерод и други елементи заедно с желязото. Той прави различни материали, които са по-твърди и по-гъвкави в сравнение с чистото желязо. Тази здравина и специфични свойства правят стоманата основен материал за различни индустрии.

Какъв е съставът на стоманата?

Стоманата е резултат от състава на желязо и въглерод. Неговото въглеродно съдържание обикновено варира от 0.2% да се 2.1%. Така, обикновено помага за подобряване на твърдостта и здравината на стоманата. освен това, тези свойства могат да бъдат модифицирани с помощта на легиращи елементи, i.e. хром, никел, и манган. Те дават различни видове стомана с различни характеристики.

Видове стомана

Ето някои видове стомана：

Тип стомана	Състав	Имоти	Приложения
Въглеродна стомана	Желязо и въглерод	Висока якост, ниска цена	Строителство, автомобилен, инфраструктура
Стомана	Желязо, въглерод, и легиращи елементи	Подобрени свойства (сила, твърдост)	Машини, инструменти, автомобилни части
Неръждаема стомана	Желязо, въглерод, и хром (мин. 10.5%)	Устойчивост на корозия, висока издръжливост	Кухненска посуда, медицински инструменти, строителство
Инструментална стомана	Желязо, въглерод, и различни сплави	Висока твърдост, топлоустойчивост	Режещи инструменти, плесени, умира
Бързорежеща стомана	Желязо, въглерод, волфрам/молибден	Устойчивостта на топлина запазва твърдостта при високи температури	Свредла, кранове, фрези

как е Произведено от стомана? Завършен процес

Производството на стомана е доста сложен и многостранен процес. Той помага за превръщането на суровините в един от най-уникалните и издръжливи материали. Тези материали имат много приложения в много индустрии. Нека обсъдим подробно процеса на производство на стомана.

1. Производство на желязо

Производството на желязо е първият процес на производство на стомана. Състои се от извличане на желязо от неговите оксиди. Базира се на два метода:

аз. Доменна пещ

В доменната пещ се обработва желязото, кокс, който е въглероден материал, и варовик се зареждат в доменна пещ. Пещта, например, може да се постигне до 1700˚C или 3100˚F в зависимост от продукта, който ще се обработва. Тук, коксът също действа като редуциращ агент, като се комбинира с желязната руда. Редуцира чрез отнемане на кислородните атоми, за да се получи разтопено желязо. Варовикът е от съществено значение за минимизиране на създаването на нежелан материал, наричан шлака. Тъй като има тенденция да действа като редуктор за примеси. Полученият продукт е разтопено желязо или чугун.

II. Директно намаление

Методът на директна редукция редуцира желязната руда до желязо чрез използване на образуващ газ, i.e. природен газ или въглищен газ при сравнително по-ниска температура от метода на доменната пещ. Това дава директно редуцирано желязо (DRI) известен също като гъба желязо. След това се използва в процеса на производство на стомана или допълнително се рафинира.

2. Производство на стомана

Процесът на производство на стомана включва превръщане на разтопеното желязо или DRI в стомана. Този етап включва два основни процеса;

аз. Основна кислородна пещ (BOF)

В BOF процеса, разтопеното желязо се изхвърля своевременно в пещта, проектирана с огнеупорни тухли. Тук, продухването на въздух през течното желязо превръща разтопеното желязо в окислена форма. Така, той разделя въглерода, силиций, фосфорни, и манган наред с други примеси. Всички тези примеси се отделят или като газове, или като шлака. Общият резултат е получаване на висококачествена разтопена стомана.

II. Електродъгова пещ (EAF)

EAF означава електродъгова пещ, която е създадена от графитни електроди. Тези електроди се използват за топене на скрап от стомана или директно редуцирано желязо (DRI). Този метод е полезен, защото предлага контрол при определянето на състава на стоманата. освен това, той е универсален и широко използван при получаване на висококачествена стомана от скрап.

3. Вторично производство на стомана

Другият процес е вторичното производство на стомана, наричан още рафиниране. Тук съставът и свойствата на стоманата са различни по определени характеристики. Неговите ключови процеси включват:

аз. Черпачна металургия

Тук говорим за стомана с помощта на черпак, докато в нея присъстват и други легиращи компоненти. освен това, ние регулираме температурата и съотношението на компонентите по определен начин, за да вземем предвид необходимите свойства. Той също така включва стъпка като десулфуризация или дезоксидация в процеса, така че да може да премахне примесите.

II. Вакуумна дегазация

Използва се за отстраняване на разтворени газове, i.e. водород и азот в разтопената стомана. Този процес спомага за подобряване на някои механични характеристики и качественото състояние на материала.

4. Кастинг

В последствие, рафинираната разтопена стомана се охлажда в процеса на леене. Има два основни метода: Има два основни метода:

 

аз. Непрекъснато леене

Тук разтопената стомана се появява във водно охлаждана форма със съседен огнеупорен материал, за да започне формоването на стомана. Частично замразената стомана непрекъснато се изтегля от формите и се охлажда до заготовки, цъфти, или плочи в зависимост от обработката.

II. Леене на слитъци

При леене на слитък стоманата се излива в матрици под формата на слитък. Слитъците се оставят да се охладят и замръзнат, преди да бъдат извадени от формите. Този процес има ограничена употреба като непрекъснато леене. въпреки това, тази техника все още се използва в някои приложения.

5. Формоване и обработка

След като се втвърди, стоманата преминава през различни етапи на формоване и обработка. Включва свързването му на рула чрез опаковъчен колан и колан за обвиване на бобина. Така, може да постигне желаната форма и свойства. Той включва два метода, i.e.

аз. Горещо валцуване

В този процес, извършва се интензивно нагряване на стоманата. освен това, материалът се пресова между ролки, за да се получат необходимите по-тънки и желани продукти. Те могат да включват листове, барове, и релси. Те включват този процес, за да увеличат пластичността, както и обработваемостта на стоманата.

II. Студено валцуване

Студеното валцуване се извършва при температура, по-ниска от стайната. Тогава това води до по-високо покритие и прецизни размери на стомана. Намира широко приложение на тънки листове и ленти.

6. Термична обработка

Процесите на термична обработка повишават механичните свойства на стоманата, i.e. твърдост, сила, и издръжливост. Обикновено се състои от следните стъпки.

аз. Отгряване

Това е процес на нагряване на стоманата до определена температура и след това постепенно охлаждане. Също така помага за намаляване на вътрешните напрежения, повишаване на пластичността на стоманата и финозърнеста структура.

II. Закаляване и темпериране

Закаляването бързо охлажда стоманата, предимно във вода или масло за увеличаване на твърдостта на стоманата. След това, закаляването загрява отново стоманата до по-ниска температура и я охлажда постепенно. Използва се за увеличаване на „твърдостта“ и намаляване на „крехкостта“.

За какво се използва стоманата?

Стомана, известен със своята гъвкавост, предлага се в различни видове и степени. Ето някои от приложенията му:

1. Транспорт

Стоманата играе решаваща роля в транспорта чрез използването й в инфраструктура като мостове и железопътни линии. Той също така съставлява рамките на различни превозни средства, включително влакове, автомобили, и големи съдове. Изключителната му здравина го прави идеален за тези цели.

2. Строителство

В строителната индустрия, стоманата се използва предимно като конструктивни и носещи елементи поради високата си якост и твърдост.

3. производство

Стоманата се използва широко в производството, особено за машинни части и инструменти. Неговата здравина го прави предпочитан избор за взискателни приложения.

4. Опаковка

Стоманата обикновено се използва в производството на кутии за храни и напитки. Неговата издръжливост и възможност за рециклиране го правят отличен вариант.

5. Медицинско оборудване

Неръждаемата стомана се използва широко в медицинските инструменти поради своята устойчивост на корозия. Не поддържа растежа на микробите, се почиства лесно, и може да се стерилизира с топлина. Хирургическите инструменти и различни медицински устройства често се правят от неръждаема стомана.

6. Спортна екипировка

Стоманата се намира в спортни съоръжения като велосипеди и стикове за голф. Елементите, които издържат на значителен стрес, се възползват от здравината и издръжливостта на стоманата.

7. Производство на енергия

В енергетиката, стоманата се използва заради нейната якост и магнитни свойства. Намира се в генераторите, трансформатори, и двигатели, както и в структурни компоненти като пилони и подсилени със стомана захранващи кабели.

Разлики между стомана и Алуминий

Стомана	Алуминий
Това е просто смес от желязо и въглерод	Чист метал (елемент)
Той е доста по-тежък и по-здрав	По-лек и по-слаб
Стоманата може да се нуждае от защитни покрития за предотвратяване на ръжда	Той е естествено устойчив на корозия
Тя е високо строителство, автомобилен	Използване в космическото пространство и опаковането
Доста по-евтино	Обикновено е по-скъпо

Какво е по-твърдо от стоманата?

Въпреки че стоманата е доста популярна поради своята твърдост. Но някои материали като волфрамов карбид и определени керамики са по-твърди от стоманата. Тези материали са намерили множество приложения за получаване на изключителна твърдост и устойчивост на износване.

Разлики между стомана и метал

Стомана	Метал
Сплав от желязо + въглерод	Състои се от широка категория, включваща различни елементи
Силно е, издръжлив, трудно	Той е проводим, ковък, пластичен
напр. неръждаема стомана, въглеродна стомана	напр. мед, алуминий, злато, сребро

Заключение

В заключение, какво е стомана? Това е основен материал в съвременната индустрия. Като цяло е известен със своята сила, многофункционалност, и адаптивност. освен това, неговото историческо развитие, разнообразни видове, и различни приложения подчертават значението му в различни сектори. Те могат да включват строителство, производство, и ежедневието. освен това, обикновено се предлага в различни видове и предлага различни приложения.

често задавани въпроси

Q1- Можем ли да рециклираме стомана?

да, вярно е, че стоманата е много рециклируема и може да премине през процеса на рециклиране много пъти, без да се разгражда.

Q2- Какви са някои често използвани употреби на легирана стомана?

Легираната стомана е най-добрата, когато се изисква висока якост на опън. Те могат да включват зъбни колела, валове, автомобилни калници, и колони.

Q3- Как мога да предотвратя стоманата от ръждясване?

Както при желязото, можем да го предотвратим от ръждясване с боядисване, използването на неръждаема стомана, и прилагане на антикорозионна обработка.

Q4- Коя е най-често използваната стомана в строителството?

Те могат да включват въглеродна стомана, общо взето за греди, колони, и подкрепления.

Свържете се с нас за повече информация.