30.06.2024

Прокат в металлургии это: что это такое, виды продукции, оборудование для термообработки

Содержание

что это такое, виды продукции, оборудование для термообработки

Человечество давно научилось обрабатывать металла и сплавы на их основе. Для это используются разные технологии. Прокат — это популярная технологическая операция, с помощью которой изготавливают различные металлические детали.

Прокат металлаСортовой прокат

Что такое прокат?

Прокатка — это обработка металла, при которой на материал воздействует повышенное давление. Прежде чем он попадает под катки он проходит термообработку. Под воздействием высокой температуры металл становится податливее, что позволяет изготавливать из него продукцию разного размера, формы. С помощью этой технологической операции получаются трубы, листы, балки, арматура, прутья, швеллера, уголки.

Виды проката

На заводах применяют разные виды проката. Технологии отличаются по используемому оборудованию, этапам проведения работ. Для изготовления деталей из стали используют станки разной конструкции.

Листовой

Это популярный вид обработки металла, при котором деталь сначала нагревают, а потом пропускают через вращающиеся валки. Технология может проводиться двумя способами:

  1. Горячекатная — метод подразумевает нагрев материала до 1700 градусов по Фаренгейту. После нагревания металл становится более пластичным, менее твердым. Однако прокатка при высоких температурах не позволяет точно просчитывать размер готовых изделий после остывания. Дополнительно к этому, сильный нагрев способствует образованию окалины, которую нужно убирать.
  2. Холоднокатная — технология подразумевает малый разогрев заготовок, перед проведением дальнейших работ. Поверхности деталей очищаются от окалин. После этого их подвергают другим технологическим операциям.

Первый вариант прокатки более экономичный. С его помощью можно работать с листами большой толщины. Второй метод позволяет создавать более точные по размерам детали, но не подходит для работы с листами металла толщиной более 5 мм.

Сортовой

Этот вид технологии можно разделить на горячий и холодный методы. С его помощью изготавливается:

  1. проволока, арматура;
  2. шестигранники, квадраты;
  3. круги, полукруглые детали.

Фасонный

Малая группа проката. Название технология получила из-за сложной формы готовых изделий. На выходе получаются детали большой величины. Их изготавливают на промышленных станках. Продукцию фасонного проката можно разделить на две группы:

  1. Для массового назначения. К ней относятся швеллера, угловые профиля.
  2. Для специального назначения. К ним относятся рельсы для железнодорожных или трамвайных полотен, перекрытия, балки, промышленные упоры.

Такой способ проката применяется в строительстве.

Прокат фасонныйФасонный прокат

Оборудование

Чтобы понимать, как изготавливаются разные детали, нужно знать какое оборудование используется при проведении технологических процессов. Прокатка проводится на следующих станках:

  1. Проволочные механизмы. С их помощью изготавливается проволока диаметром до 10 мм.
  2. Слябинги — предназначены для обработки длинных прямоугольных изделий.
  3. Блюминги — используются при изготовлении больших квадратных изделий. Помимо квадратных сечений, механизмы могу делать заготовки разной формы.
  4. Трубопрокатные — промышленные машины, которые используются для создания металлических труб разного диаметра.

Прежде чем начинать прокатку металл разогревается с помощью промышленных печей, подаётся через отрезные ножницы к вращающимся валам.

Техника выполнения

Специалисты выделяют два способа прокатки:

  1. Металлические слитки разогреваются и подаются к специальным зажимным механизмам. Поверхность заготовки очищаются от образовавшихся дефектов. Заготовки нагреваются повторно, подаются через вращающиеся валы ещё раз.
  2. Промышленный способ, подразумевающий постоянное литье без перерыва. Расплавленный металл подаётся под вращающиеся катки. Это метод подходит для обработки цветных металлов.

Далее изделия подвергаются токарным работам, шлифовке, фрезеровке, расточке, сверлению, разрезанию. Этапы прокатки алюминиевых сплавов:

  1. Лист проходит через подвижные катки, чтобы получились ровные поверхности.
  2. Металл фрезеруется.
  3. На заготовку с двух сторон накладываются алюминиевые листы.
  4. Деталь нагревается.

Последними этапами идёт отжиг, холодная прокатка.

Прокат — технологическая операция, с помощью которой изготавливают металлические детали разных размеров и формы. Существует несколько способов обработки. Продукция, которую делают с помощью этого метода обработки, популярна в различных направлениях промышленности.

 

Сортовой прокат — описание и технология производства

Сортовой прокат – тип полуфабриката, который применяется при производстве деталей из стали.

Сортовой прокат - описание и технология производстваСортовой прокат - описание и технология производства

Прежде всего, стальным сортовым прокатом обозначаются металлургические изделия, в отличительной особенности которых любая одна из касательных точек поперечного сечения в конечном счете не пересекает это сечение.

 

 

На какие группы можно разделить сортовой прокат?

В данном типе проката можно выделить:

Изделия и продукция из сортового металлопроката включают в себя прежде всего различные виды профиля и сечений.
Производство сортового проката осуществляется на прокатных станах горячего и холодного метода деформации.

Что такое прокатка стали и как она работает?

Сортовой прокат - описание и технология производстваСортовой прокат - описание и технология производства
Для перекатки и получения сортового проката, в качестве сырья применяются заготовки и слитки различных марок сталей, по этой причине разнообразие химических элементов и их назначение, позволяют проектировать и создавать уникальные и не типичные виды продукции.

Наиболее распространенные марки для производства – это углеродистые, легированные и высоколегированные стали по причине того, что они безусловно являются конструкционным материалом изделий и выпускаемой продукции. Эта сталь имеет низкую себестоимость по сравнению с нержавеющей и жаропрочной.

Классификация прокатного производства:

Сортовой прокат - описание и технология производстваСортовой прокат - описание и технология производства

Какие основные параметры и характеристики продукции?

По размеру сечения сортовой прокат подразделяется:

  • мелкий (размер сторон, диаметр от 10 мм до 40 мм),
  • средний (размер сторон, диаметр от 50 мм до 65 мм),
  • крупный (размер сторон, диаметр от 70 мм до 250 мм)

Это относится к круглой и квадратной стали, балкам, швеллерам, арматуре и прочему виду проката эквивалентного типа.

Плоский прокат разделяется:

  • сталь толстолистовая (толщ. от 4 мм),
  • тонколистовая сталь горячей прокатки (толщ. до 4 мм),
  • тонколистовая сталь холодной прокатки (толщ. до 4 мм)

Итак, как видно, к данному типу относится сталь в рулонах, полоса, штрипс, лента и листы.

Габаритные характеристики:

  • прокат изготавливают длиной от 2 метров до 12 метров

Обработка внешнего слоя может иметь следующие структуры и вид:

  • матовая,
  • калиброванная,
  • зеркальная,
  • шлифованная

 

Список сортамента сортового проката:

Сортовой прокат - описание и технология производстваСортовой прокат - описание и технология производстваЧертеж деталей сортового проката

 

а) уголок равнополочный, б) уголок неравнополочный, в) швеллер, г) двутавр, д) рельс, е) круг, ж) квадрат, з) полоса, и) шпунт, к) лист, л) рифленый лист, м) профилированный лист.

Применение сортового проката

Область применения сортового проката обширна и многообразна, таким образом данный вид проката применяется практически во всех отраслях черной и цветной металлургии, строительства и частной сферы. Самое важное то, что его отсутствие делает невозможным технологические процессы на многих производствах. Из чего можно заключить и несомненно отметить, что большие и растущие темпы строительства требуют увеличения объемов производства металла.

Поэтому его используют при производстве валов, осей, шестерен, крепежа и более того разного рода деталей механизмов, заготовок и других высокопрочных металлургических продуктов для пищевой, химической, строительной и судостроительной отрасли. Примечательно, что по причине своей многофункциональности и из-за высоких механических свойств, прокат применяют на производствах поковок и в передельных металлургических цехах.

Нормативные документы и акты

Весь процесс изготовления и получения сортового проката, как и прочей стальной продукции разумеется строго регламентируется нормативными документами и стандартами ГОСТ, ТУ, ОСТ.
Прежде всего в них полностью изложены основные параметры, технология изготовления, размеры (длина, точность прокатки, класс кривизны, предельные отклонения), химический состав и прочие свойства металлургического изделия.
В сводной таблице перечислены основные стандарты, используемые при производстве некоторых видов сортового проката.

НаименованиеОписание
Г0СТ 1О5О-88Сортовой прокат, калиброванный со специальной отделкой поверхности
Г0СТ 535-2ОО5Сортовой и фасонный прокат из углеродистой стали обыкновенного типа
Г0СТ 259О-2ОО6Круг горячекатаный стальной сортовой
Г0СТ 2591-2ОО6Квадрат горячекатаный стальной сортовой
Г0СТ 2879-2ОО6Шестигранная горячекатаная сталь сортовая
Г0СТ 1577-93Толстолистовая сталь из конструкционных марок стали
Г0СТ 199О3-74Лист горячекатаный

 

Сортовой и фасонный прокат. Отличия

В чем разница между фасонным и сортовым прокатом?
Некоторые категории черной металлургии можно разделить на два вида:

  • сортовой,
  • фасонный
     

Прежде всего сортовой металлопрокат производится преимущественно, как полуфабрикат и сырье для последующей переработки с изготовлением из него технологически сложных изделий.
В результате этот тип проката почти всегда используют машиностроители и предприятия черной металлургии, в то время как фасонный металлопрокат, в отличие от сортового, необходим для более частного и массового использования.

Так же, основная продукция фасонного проката — это уголок, арматура, швеллер, двутавровые и другие виды, а также продукция для специальных задач – рельсы трамвайно-железнодорожных путей, профили для строения и ремонта судов. Отсюда следует, что он более популярен и востребован.

Где купить сортовой прокат?

Наиболее востребованные изделия сортового проката на рынке – это горячекатаный круг, квадрат, лист, шестигранник. Эту продукцию регулярно покупают в компании ООО «ПГ Лекс Рус» во-первых промышленные и во-вторых машиностроительные предприятия России, кроме того частные лица и организации, занимающиеся строительством.

 

Прокат в металлургии

2014-02-19

Прокатом в металлургии называется продукция, которая извлекается на прокатных станках путём горячей, тёплой или холодной прокатки.


Сортамент проката – это группа прокатных профилей, которые отличаются между собою по форме и по размерам. Прокатный профиль – это вид поперечного сечения прокатного продукта.


Различают листовой, сортовой, фасонный прокаты.


Листовой прокат – лист, полоса, рулон, штрипс – включает в себя горячекатаные тонкие изделия толщиной до 4 мм, горячекатаные толстые толщиной свыше 4 мм, холоднокатаные изделия, а также профнастил. Профнастил – это стеновой или же кровельный материал для внешних ограждающих конструкций, стен и крыш.
Сортовой прокат – в данную группу включён простой прокат, куда входят круг, шестигранник и полоса плоского сечения, а также арматура – металлическое изделие, которое применяют для армирования железобетонных сооружений.


Фасонный прокат различают общего и специального назначения. В прокат, выполняющий общую функцию, входят угловой профиль, швеллеры, двутавровые балки и прочее. Прокат особого назначения – это рельсы железнодорожные, трамвайные, профили судостроения, машиностроения, нефтяной промышленности и электропромышленности.
С учётом размера профиля сортовой прокат разделяют на крупный, средний, мелкий прокат.


Крупный прокат – это круглая сталь диаметром 80-250 мм, квадратная сталь со стороной 70-200 мм, угловая сталь с шириной полок 90-250 мм, швеллеры и двутавровые балки обычного формата и облегчённые высотой 360-600 мм и др.


Средний прокат – круглые изделия, диаметром 32-75 мм, квадратные изделия со стороной 70-200 мм и прочее.


Мелкий прокат – круглая сталь диаметром 10-30 мм, квадратная сталь со стороной 8-10 мм и др.


По типу обработки поверхности прокат делится на:

  • Шлифованный;
  • Зеркальный;
  • Калиброванный;
  • Матовый.

Прокат в металлургии | Промышленность. Отрасли промышленности

Прокат в металлургии – это вид специализируемой продукции, полученной путем прокатки металла на прокатных станах. Прокатывается металл на такой стадии его производства, как литье. В основном, данное мероприятие называют прокатом металла или прокатом металлургии.

Прокатка на данный момент считается одним из самых распространенных мероприятий для проведения обработки металла под высоким давлением, хочется также отметить кокильное литье в Киеве, которым уже давно и успешно занимается компания ООО ТПП «ВЕСТА». Благодаря воздействию сил трения заготовка передвигается в небольшой зазор между валками и обжимается по толщине. После данного процесса прокатки несколько увеличивается, как ширина, так и длина материала. С помощью прокатки можно получить прокат металлургии совершенно любого назначения, в зависимости от предпочтений заказчика и необходимости.

Если температура процесса прокатки несколько выше, чем температура рекристаллизации, то тогда прокатка материала называется горячей. А если температурный показатель немного ниже температуры рекристаллизации, то тогда процесс называется холодной прокаткой. С помощью горячего проката материал нагревается до такой степени, пока не станет очень эластичным и пластичным, а вот благодаря холодной прокатке можно обработать материал без достижения его максимальной пластичности в использовании. Но помните, что процесс холодной прокатки подойдет только для обработки мягких марок стали.

Что касается длины прокатных станов, то это зависит исключительно от объемов производства проката, от необходимых свойств полученной прокатной стали, и поэтому при необходимости она может быть очень большой.

Исходя из всего выше сказанного, нужно отметить, что процесс проката в металлургии, то есть прокат стали пользуется достаточно большим спросом из-за того, что данное мероприятие, крайне востребованное и важное в современной жизни.

Прокатка металлов: процесс и принципы (с диаграммой)

Смысл прокатки:

Процесс формообразования металлов в полуфабрикаты или готовые формы путем прохождения между валками называется прокаткой. Завальцовка наиболее широко используемый процесс формовки металла. Он использован для того чтобы преобразовать слитки металла к простым элементам , таким как: заготовки, слябы, листы, плиты, прокладки etc. — подробнее на http://stalmaximum.ru

При прокатке металл пластически деформируется путем пропускания его между роликами, вращающимися в противоположном направлении. Основной задачей прокатки является уменьшение толщины металла. Обычно наблюдается незначительное увеличение ширины, так что уменьшение толщины приводит к увеличению длины.

Процесс прокатки показан на фиг. 2.1:

Прокатка производится как в горячем, так и в холодном состоянии. Он выполняет в прокатных станах. Прокатный стан-это сложная машина, имеющая два или более рабочих ролика, опорные ролики, валковые клети, приводной двигатель, редуктор, маховик, сцепное устройство и т. д.

Ролики могут быть простыми или рифлеными в зависимости от формы проката. Металл постепенно меняет свою форму в течение периода, в котором он находится в контакте с двумя роликами.

Ассортимент продукции, которую можно производить методом прокатки, очень велик. Прокатка является более экономичным методом деформирования, чем ковка, когда требуется металл в длинных отрезках однородного поперечного сечения.

Он является одним из наиболее широко используемых среди всех процессов металлообработки, из-за его более высокой производительности и более низкой стоимости. Обычно прокатываемые материалы-это сталь, медь, магний, алюминий и их сплавы.

Способ прокатки изделий:

Процесс прокатки состоит из трех этапов для завершения изделия, как показано на фиг. 2.2:

Инжир. 2.2. Последовательность операций, связанных с производством проката.

i) первичная прокатка:

Основная завальцовка использована для того чтобы преобразовать слиток металла к простым элементам запаса как цветки и плиты. Этот процесс уточняет структуру отливаемого слитка, улучшает его механические свойства и устраняет скрытые внутренние дефекты.

ii) горячая прокатка:

Зацветает и слябы полученные от первичной завальцовки, снова преобразованной в плиты, листы, штанги и структурные формы, процессом горячей завальцовки.

iii) холодная прокатка:

Холодная прокатка обычно представляет собой процесс отделки, в котором изделия, изготовленные горячей прокаткой, получают окончательную форму. Эти процессы обеспечивают хорошую поверхностную отделку, более близкие допуски на размеры и увеличивают механическую прочность материала.

Сталь, которую мы получаем из переплавочного цеха или с заводов по производству стали, в основном представлена в виде слитков. Слитки имеют примерно квадратное поперечное сечение 1,5 м х 1,5 м и весят в тоннах.

Эти слитки сначала нагревают до температуры около 1200°C в нагревательных ямах, а затем пропускают через ролики для получения промежуточных форм, таких как цветки. Цветы свернуты к заготовкам и заготовки к пожеланным разделам любят плоско, квадратно, шестиугольно, угол, I, U, etc. Вышеупомянутый элемент имеет приблизительно следующие размеры.

Литые слитки-1,5 м х 1,5 м (прямоугольное поперечное сечение)

Цветет-от 150 мм до 400 мм квадрат.

Слябы-ширина: 500 до 1800 mm (прямоугольное поперечное сечение) толщина: 50 до 300 mm

Заготовки-от 30 мм до 150 мм квадратной формы. (Меньше, чем цветет)

Плиты-6 мм и более толщиной, шириной 1200-1400 мм, длиной 6000 мм.

Листы-толщина от 0,5 мм до 5,0 мм

Ширина полосы: 750 мм или менее. (Узкая плита или лист).

Инжир. 2.3 показаны последовательные стадии обжатия заготовки (100 х 100 мм) к круглому бруску. Заготовка поворачивается на 90° после каждого прохода.

Принципы прокатки:

Прокатка-это процесс, который заключается в пропускании металла через зазор между роликами, вращающимися в противоположном направлении. Этот зазор меньше толщины обрабатываемой детали. Поэтому, ролики обжимают металл пока одновременно переносящ его вперед из-за трения на интерфейсах ролик-металл.

Когда заготовка полностью проходит через зазор между роликами, она считается полностью обработанной. В результате толщина заготовки уменьшается, а ее длина и ширина увеличивается.

Однако увеличение ширины незначительно и обычно игнорируется. инжир. 2.4 показывает простую операцию прокатки пластины. Уменьшение толщины называется уклоном, тогда как увеличение длины называется абсолютным удлинением. Увеличение ширины известно как абсолютный разброс.

Два других члена являются относительной осадкой и коэффициент удлинения может быть задан следующим образом:

Приведенное выше уравнение (3) показывает, что коэффициент удлинения отрицательно пропорционален отношению конечной к исходной площади поперечного сечения изделия. Кроме того, уравнение (2) показывает, что коэффициент удлинения пропорционален отношению конечных lo исходных длин работы.

Инжир. 2.5 показаны зона деформации,напряженное состояние, угол контакта в процессе прокатки. Металл деформируется в затененной области, известной как зона деформации. Металл не претерпевает никакой деформации до и после зоны деформации.

Видно также, что металл, подвергающийся деформации, соприкасается с каждым из роликов по дуге АВ. Arc-AB называется дугой контакта. Свой соответствуя угол (α) вызван углом контакта, или углом укуса.

Исходя из геометрии рисунка и применяя простую тригонометрию, угол укуса может быть задан как:

Приведенное выше уравнение (4)дает зависимость между геометрическими параметрами процесса прокатки, углом укуса, осадкой и радиусом роликов.

Для обеспечения того, чтобы металл был сдвинут трением, угол контакта (α) должен быть меньше угла трения (β), где tan β = µ (коэффициент трения между поверхностью ролика и металлом).

Максимально допустимое значение угла контакта (α) зависит от других факторов, таких как::

i) материал роликов.

ii) материал прокатываемой работы.

iii) температура прокатки.

iv) скорость вращения роликов и т.д.

В таблице указан рекомендуемый максимальный угол укуса (α) для различных процессов прокатки:

Нагрузка и потребляемая мощность для прокатки:

Зона деформации, напряженное состояние и угол контакта при прокатке показаны на фиг. 2.4, (простая прокатка пластины). Основной системой напряжений, создаваемых в зоне деформации, является трехосное сжатие. Максимальное или главное напряжение действует перпендикулярно направлению прокатки.

Деформированный металл оказывает равное и противоположное усилие на каждый из валков для удовлетворения условий равновесия.

Поэтому эта сила, нормальная к направлению прокатки, является важным фактором, учитываемым при проектировании валков и корпуса стана. Это усилие (F) также важно в определять расход энергии в процессе завальцовки.

К сожалению, точное определение нагрузки качения и потребляемой мощности является типичной задачей и требует хорошего знания теории пластичности и исчисления.

Тем не менее, первое приближение нагрузки качения может быть задано следующим уравнением:

Это уравнение (2) пренебрегает трением на границе раздела валок-рабочий, и поэтому дает более низкую оценку нагрузки качения.

Исходя из проведенных экспериментов, в модифицированном уравнении используется коэффициент умножения 1,2, чтобы учесть трения являются:

Также, расход энергии в процессе завальцовки нельзя получить легко; однако, грубая оценка, (в низком рассмотрении трением) дается мимо:

Различные методы уменьшения разделяющей силы (F) заключаются в следующем:

а) меньший диаметр рулона (что уменьшает площадь контакта).

b) более низкое трение.

c)более высокая температура заготовки.

(d) примите «угол укуса» небольшой (таким образом уменьшая площадь контакта).

Смазка в процессе прокатки:

Смазка использована в процессе завальцовки для уменьшения трения между кренами и металлом, котор нужно свернуть. Трение играет очень важную и полезную роль в процессе прокатки.

Фактически он отвечает за перемещение работы вперед между валками и поэтому не должен устраняться или сокращаться ниже соответствующего уровня. Это является важным соображением при выборе смазки для процесса прокатки.

При холодной прокатке стали используют жидкие смазочные материалы с низкой вязкостью, парафин подходит для цветных материалов, таких как алюминий, медь и ее сплавы, чтобы избежать окрашивания в процессе последующей термической обработки, в то время как горячая прокатка часто проводится без смазочных материалов, но с потоком воды для получения пара и разрушения образовавшихся чешуек, используются. Иногда в качестве смазочного материала используют эмульсию графитированной смазки.

Дефекты проката:

В процессе прокатки возникает ряд дефектов в прокатываемом изделии. Конкретный дефект обычно приходит с определенным процессом и не возникает в других процессах.

Некоторые из распространенных дефектов проката приведены ниже:

i) растрескивание кромки:

Растрескивание кромки обычно происходит в рулонных слитках, плитах или пластинах. Это связано либо с ограниченной пластичностью обрабатываемого металла, либо с неравномерной деформацией, особенно по краям.

ii) складки:

Складки-это дефект, который обычно возникает при прокатке пластин. Это вызвано, если сокращение за один проход слишком мало.

iii) Аллигаторство:

Аллигатор-это дефект, обычно возникающий при прокатке слябов (в частности алюминия и сплавов). При этом дефекте заготовка раскалывается вдоль горизонтальной плоскости на выходе, причем сверху и снизу. Этот дефект всегда возникает, когда отношение толщины сляба к длине контакта попадает в диапазон от 1,4 до 1,65. Инжир. 2.15. Показывает дефект аллигатора.

iv) формирование шкалы:

Когда металл горячекатаный, его поверхность не гладкая и на ней образуется окалина (оксид).

Сообщение Прокатка металлов: процесс и принципы (с диаграммой) появились сначала на Время.

Что такое металлопрокат: виды, классификация, характеристики, сфера применения

Металлопрокат – продукция, применяемая во всех сферах народного хозяйства. Изготавливается способом горячей прокатки из литых и кованых заготовок при температурах, превышающих температуру рекристаллизации металла. В результате горячего деформирования получают металлопродукцию с невысоким качеством поверхности и точностью размеров. Для улучшения этих характеристик применяют способы холодного деформированная (холодная прокатка, волочение, калибровка).

Виды металлопроката по материалу изготовления – стальной и цветной

Наиболее востребован во всех отраслях промышленности и строительстве стальной металлопрокат.
Его изготавливают из нелегированных, низколегированных и легированных (коррозионностойких, жаростойких, жаропрочных) сталей. Нелегированные марки принято называть «черными». К ним относятся углеродистые стали обыкновенного качества и качественные, содержащие различное количество углерода. Процентное соотношение других элементов (кроме железа и углерода) не превышает 1%.

В производстве цветного проката используются цветные металлы – алюминий, медь, титан и другие, и сплавы на их основе.

Металлопрокат разделяется по многим признакам, каждый из которых регламентируется соответствующими нормативными документами. По форме поперечного сечения разделяют прокат – сортовой, фасонный, листовой, трубный.

Что относится к сортовому прокату?

В соответствии с ГОСТом 535-2005 к сортовому прокату относятся металлоизделия, в которых любая касательная, проведенная к поперечному сечению, это сечение не пересекает.

Классификация видов сортового проката:

  • Круг. Горячекатаные круги изготавливаются в соответствии с ГОСТом 2590-2006, диапазон диаметров – 5-270 мм. Металлоизделия могут иметь и больший диаметр, но такая продукция производится только по индивидуальному заказу. Горячекатаный круг используется в производстве крепежа, строительстве, деталей машиностроении, в качестве заготовки для холодного деформирования. Качество поверхности и точность размеров повышают холодным деформированием. Холоднокатаный и холоднотянутый круг производят по ГОСТу 7417-75 в интервале диаметров – 3-100 мм. Такая продукция используется без термообработки или после термообработки в машино-, автомобилестроении, при производстве бытовой техники, производственного оборудования.
  • Квадрат. Горячекатаная продукция с поперечным квадратным сечением производится в соответствии с ГОСТом 2591-88. Размеры сторон находятся в диапазоне – 8-200 мм. Горячекатаный квадрат используется в производстве крепежа или других метизов, а также в качестве заготовки для холоднодеформированной продукции. Калиброванный прокат имеет точные размерные параметры, качественную поверхность. Изготавливается по ГОСТу 8559-75. Назначение этого вида проката – изготовление деталей для автомобиле- и машиностроения, промышленного оборудования и бытовой техники, применение в архитектуре и дизайне интерьеров (после соответствующей обработки поверхности. Диапазон размеров сторон – 3-100 мм.
  • Шестигранник. Горячекатаный металлопрокат с поперечным сечением в виде шестигранника производится по ГОСТу 2879-2006. Номер шестигранника равен диаметру вписанного круга, взятому в миллиметрах. Диапазон – 8-103 мм. Изделия широко востребованы в производстве крепежных элементов – болтов, гаек. Холоднокатаный шестигранник изготавливается по ГОСТу 8560-78. Основная сфера применения шестигранного проката – производство высокоточного крепежа на станках-автоматах.
  • Полоса. Характеристики горячекатаного металлопроката регламентируются ГОСТом 103-2006. Полосовой прокат применяется для получения различных видов метизов холодной и горячей штамповкой, гнутого профиля, в строительстве. Ширина полосы – 10-200 мм, толщина полосы – 4-80 мм.

Что входит в понятие «фасонный прокат»?

По ГОСТу 535-2005 к фасонному металлопрокату относятся металлоизделия, в которых некоторые касательные к контурам сечения пересекают это сечение.

  • Двутавр – горячекатаная продукция с поперечным сечением в виде буквы «Н». Изготавливается с внутренними гранями полок – параллельными (ГОСТ 26020-83 и СТО АСЧМ 20-93) или расположенными под уклоном (ГОСТ 8239-89). Эти металлоизделия используются, в основном, в массовом жилищном строительстве, для возведения частных домов применяются редко.
  • Швеллер – горячекатаная продукция с поперечным сечением в виде буквы «П». Изготавливается с внутренними гранями полок – параллельными или расположенными под уклоном – в соответствии с ГОСТом 8240-89. Области применения металлопроката – индивидуальное и массовое строительство, сооружение различных каркасных строений, малых форм – навесов, теплиц, беседок.
  • Уголок. Горячекатаный равнополочный уголок регламентируется ГОСТом 85009-83, неравнополочный – ГОСТом 8510-86. Размер стороны равнополочного уголка находится в диапазоне – 2-25 см. Уголок предназначен для строительства, машиностроения, изготовления производственного оборудования, бытовых приборов.

Листовой прокат

Горячекатаные листы различной толщины и области применения изготавливаются в соответствии с ГОСТами 19903-2015, 14637, 16523 и другими. Для этой металлопродукции характерны – повышенная коррозионная стойкость (актуально для проката из «черной» стали), по сравнению с холоднодеформированными листами, характерный опуск в середине листа, присутствие окалины на поверхности. Для удаления окалины и, следовательно, повышения качества поверхности используют травление и пескоструйную обработку. Горячекатаная листовая продукция применяется в ремонтно-строительных работах, машино- и вагоностроении, для изготовления котлов и сосудов, в качестве подката для холоднокатаной листовой стали, в производстве сварных труб и профильных изделий. Диапазон толщин по ГОСТу 19903-2015 – 0,5-160 мм.

Холоднокатаный лист, по сравнению с горячекатаным, имеет более качественную поверхность, точные размеры, может иметь только небольшую толщину. В соответствии с ГОСТом 19904-90 холоднокатаный металлопрокат производят толщиной 0,35-5,0 мм. Продукция применяется в автомобиле- и машиностроении, производстве тары для пищевых и непищевых товаров, авиастроении.

Трубный прокат: виды и характеристики

Трубы имеют круглое или профильное (отличное от круглого) поперечное сечение, изготавливаются бесшовными или со сварным швом (прямым – одним или несколькими, спиралевидным.

  • Трубы круглого сечения. Бесшовная горячекатаная продукция применяется в областях, требующих высокой устойчивости к различного рода воздействиям, например, для передачи сред под давлением. Более дешевыми и распространенными изделиями являются сварные трубы. Одна из разновидностей сварных трубных изделий – трубы ВГП (трубы водогазопроводные) – широко востребована в ЖКХ для организации трубопроводных систем водо-, тепло- и газоснабжения.
  • Профильные трубы – прямоугольного и квадратного сечения. Эта металлопродукция для передачи газовых и жидких сред не применяется. Профильный трубный прокат востребован в каркасном строительстве, для изготовления навесов, теплиц, беседок.

Таблица основных характеристик проката

Наименование прокатаОсновные ГОСТыДиапазон размеровОсновные области применения

Сортовой прокат

Круг горячекатаный2590-2006Диаметры – 5-300 ммПроизводство крепежа, заготовка для холодного
деформирования
Круг холоднодеформированный7417-75Диаметры – 3-100 ммИзготовление крепежа и других деталей на станках-автоматах
Квадрат горячекатаный2591-88Размер стороны – 8-200 ммПроизводство крепежа, строительство
Квадрат холоднодеформированный8559-75Размер стороны – 3-100 ммИзготовление деталей для автомобиле- и машиностроения
Шестигранник горячекатаный2879-2006Диаметр вписанного круга – 8-103 ммПроизводство крепежа, деталей машин и механизмов
Полоса103-2006Толщина – 4-80, ширина – 10-200 ммПроизводство гнутых профилей, труб, строительство,
устройство заземляющего контура, декоративные, отделочные
работы

Фасонный прокат

Уголок85009-83Размер стороны равнополочного уголка – 20-250 ммСтроительство (изготовление различных металлоконструкций,
армирование жб элементов), производство машин, механизмов,
промышленного оборудования, стоек для трубопроводов
Швеллер8240-89Высота стенки швеллера – 5-40 смСтроительство, устройство пролетных конструкций,
изготовление каркасов под отделочные материалы,
изготовление рекламных носителей
Двутавр8239-89Высота стенки – 10-60 смГражданское, промышленное, инфраструктурное строительство

Листовой прокат

Горячекатаный лист19903-2015Толщина – 0,5-160,0 ммПроизводство труб, гнутого профиля, изготовление настилов,
сплошных ограждений, подкат для холоднокатаного листа,
котлостроение
Холоднокатаный лист19904-90Толщина – 0,35-5,0 ммАвтомобиле- и машиностроение

Трубный прокат

Круглые бесшовные8732-78Наружный диаметр – 20-550 ммПередача жидких и газовых сред при высоких температурах и
давлении, создание металлоконструкций
Круглые электросварные прямошовные10704-91Наружный диаметр – 10-245 ммОрганизация систем водо-, газо-, теплоснабжения
Профильные сварные8645-68Длина – 15-230 мм, высота – 10-150 ммКаркасное строительство, изготовление лестниц, ограждений

Сортовой металлопрокат — что это такое

Ни одна промышленная отрасль не может обойтись без использования металлопроката – заготовки из металла, которая прошла обработку на станке. Форма заготовки может быть самой разной. Ее выбор зависит от того, для применения в какой из отраслей промышленности она предназначена.

Существует множество видов металлопроката. Но наиболее востребованы из них следующие:

  • сортовой металлопрокат;
  • фасонный;
  • листовой и трубопрокат.

Что такое листовой и трубопрокат несложно догадаться по названию. Поэтому целесообразно рассмотреть, чем отличается между собой фасонный и сортовой прокат.

Отличительные особенности

Металлопрокат изготавливается из сплавов различной стали. Его подразделяют на два основных вида:

  • фасонный;
  • сортовой прокат.

Сортовой прокат

Чем же они отличаются? Если говорить простым языком, к фасонному типу относятся пустотелые элементы из металла. Это означает, что в поперечном сечении они имеют сплошную невыпуклую геометрическую фигуру. Яркими представителями этой разновидности являются уголки, швеллеры и профили. К сортовому типу относятся металлические элементы, не имеющие полости. То есть в поперечном сечении они выпуклые. Представить себе сортовой металлопрокат можно, взглянув на металлический прут.

Применение сортового проката

Сортовой тип, по сути, является полуфабрикатом, из которого посредством дальнейшей обработки получают готовую продукцию. Данный материал широко применяется в строительстве. Из него производят конструктивные элементы зданий и сооружений, а также множество других изделий.

После дополнительной обработки из заготовок сортового типа изготавливают следующее:

  • детали для различных механизмов;
  • крепежные детали;
  • гнутые профили.

Технология профилирования гнутых профилей

Технология профилирования гнутых профилей

Виды сортовой продукции

Главной особенностью этого типа является то, что его поперечное сечение имеет простую геометрическую форму. Он разделяется на следующие разновидности:

  • простой;
  • арматура.

Существует несколько типов простого проката:

  • круглый;
  • квадратный;
  • шестигранный;
  • полосовой.

Арматура – это множество простых элементов, которые соединены между собой. Арматуру применяют при строительстве железобетонных конструкций в сочетании с бетоном. Данное изделие позволяет усилить свойства бетона, либо служить для его растяжения.

Виды арматуры

Виды арматуры

В зависимости от качества поверхности, такой прокат стали делится на следующие группы:

  • 1ГП – продукт, который не требуют дальнейшей обработки поверхности;
  • 2ГП – продукт, поверхность которого требует горячей обработки давлением;
  • 3ГП – продукт, поверхность которого обрабатывается холодным способом, подразумевающим механическую резку.

Применение стального круга

Стальной круг – это один из наиболее распространенных видов рассматриваемой продукции. Данное изделие изготавливается в виде стального прута, имеющего круглое поперечное сечение. Стандартный диаметр стального круга варьируется от 5 до 270 мм. Однако при необходимости диаметр круга может быть увеличен до 330 мм.

Стальной круг нашел широкое применение в машиностроении. В этой области промышленности его используют для изготовления различных втулок, валов, осей и прочих деталей, входящих в конструкцию машин. Помимо этого он применяется при изготовлении оград, кованых изделий, в том числе заборов, решеток на окна и двери и других изделий.

Решетки на окна

Применение стального круга в изготовлении решеток

Применение квадратов и шестигранников

Квадратный тип продукта, как и шестигранный, является таким же стальным прутом, имеющим либо квадратное, либо шестигранное поперечное сечение. Их стороны имеют стандартные размеры, варьирующиеся от 6 до 200 мм. Изготовление продукции более внушительных размеров возможно лишь по индивидуальному заказу.

Эти виды чаще всего применяются в строительстве. Из них изготавливают конструкционные элементы ворот, оград, скамеек и других конструкций.

Применение полосового проката

Стальные полосы применяются при изготовлении металлических конструкций, а также гнутого профиля, например, уголков. Полосовая продукция применяется при изготовлении автомобильных рессор, различных режущих инструментов, либо в качестве элементов конструкций, которые работают на растяжение. Сортовой металлопрокат полосового типа также применяется при изготовлении труб и различных декоративных элементов.

Применение фасонного проката

В зависимости от сферы применения фасонный тип продукции делят на две разновидности:

  • массового назначения;
  • специального назначения.

Наибольшим спросом, безусловно, пользуется металлопрокат массового назначения. К данной разновидности относятся следующие изделия:

  • стальные уголки;
  • стальные швеллера;
  • стальные двутавры.

Прокат сталь профиль специального назначения применяется преимущественно при строительстве железнодорожных и трамвайных путей, шахтных выработок, а также в других особых отраслях.

Применение уголков

Уголки – это самый распространенный вид продукции, нашедший повсеместное применение. Стандартная ширина их полки варьируется в пределах 20-250 мм. Толщина стенки чаще всего зависит от предыдущей величины и может составлять от 5 мм до 12 мм.

Применение уголков

Уголки из металла применяются в разных отраслях

Применение швеллеров

Швеллер – это вид фасонного металлического продукта, у которого поперечное сечение выполнено в виде буквы «П». Эти изделия применяются практически во всех промышленных отраслях. Без них невозможно построить здание, создать автомобиль, либо изготовить какое-либо другое оборудование.

Швеллеры имеют разную высоту поперечного сечения, которая непосредственно отражается на прочностных характеристиках изделий.

Применение двутавров

Двутавры – это изделия, выполненные в виде буквы «Н». Их чаще всего применяют в строительстве, в частности, при возведении различных сооружений и мостов.

Помимо этого, двутавры применяются в машиностроительной и вагоностроительной отраслях.

Высота их полок составляет от 100 мм до 1000 мм, а ширина – от 55 мм до 400 мм. Исходя из размерного ряда, двутавры разделяются на следующие виды:

  • стандартные;
  • широкополочные;
  • колонные.

Из чего изготавливается металлический прокат

При его производстве могут использоваться различные виды стали и сплавов. К ним относятся:

  • углеродистая сталь или так называемый черный металл;
  • легированная сталь, прочностные и эксплуатационные характеристики которой улучшены за счет добавления различных химических компонентов;
  • нержавеющая сталь;
  • алюминий;
  • медь;
  • жесть.

Это далеко не полный перечень материалов, применяемых при изготовлении металлопроката. Огромный выбор металлов и форм выпускаемой продукции позволяет использовать ее в самых разных отраслях производства. Из этого материала можно изготавливать детали любых форм, обеспечивая их устойчивость к любым нагрузкам и температурному режиму.

Как сортовой, так и фасонный металлопрокат применяются практически во всех отраслях промышленности. Однако их отличие заключается в том, что сортовой тип применяется в качестве заготовок, в том числе и для производства фасонного типа.

Видео по теме: Производство сортового проката

металлургия | Определение и история

Использование металлов в настоящее время является кульминацией долгого пути развития, продолжающегося примерно 6 500 лет. Принято считать, что первыми известными металлами были золото, серебро и медь, которые находились в самородном или металлическом состоянии, причем самыми ранними из них, по всей вероятности, были самородки золота, найденные в песках и гравии русел рек. Такие самородные металлы стали известны и ценились за их декоративные и утилитарные ценности во второй половине каменного века.

Ранняя разработка

Золото можно агломерировать в более крупные куски холодным молотком, а самородная медь — нет, и важным шагом к эпохе металлов стало открытие, что металлам, таким как медь, можно придавать формы путем плавления и литья в формах; Среди самых ранних известных изделий этого типа — медные топоры, отлитые на Балканах в IV тысячелетии до нашей эры. Следующим шагом стало открытие возможности извлечения металлов из металлосодержащих минералов. Они были собраны, и их можно было отличить по цвету, текстуре, весу, цвету пламени и запаху при нагревании.Заметно больший выход, полученный при нагревании самородной меди с соответствующими оксидными минералами, мог привести к процессу плавки, поскольку эти оксиды легко восстанавливаются до металла в угольном слое при температурах, превышающих 700 ° C (1300 ° F), в качестве восстановителя. , окись углерода, становится все более стабильной. Чтобы осуществить агломерацию и отделение расплавленной или плавленной меди от связанных с ней минералов, необходимо было ввести оксид железа в качестве флюса. Этот дальнейший шаг вперед можно объяснить присутствием госсановых минералов оксида железа в выветренных верхних зонах месторождений сульфида меди.

Во многих регионах медно-мышьяковые сплавы, превосходящие медь по свойствам как в литой, так и в кованной форме, были произведены в следующий период. Поначалу это могло быть случайным из-за сходства цвета и цвета пламени между ярко-зеленым минералом карбоната меди малахитом и выветрившимися продуктами таких минералов сульфида меди и мышьяка, как энаргит, и, возможно, позже за этим последовал целенаправленный отбор соединений мышьяка из-за запаха чеснока при нагревании.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.
Подпишитесь сегодня

Содержание мышьяка варьировалось от 1 до 7 процентов, с оловом до 3 процентов. Медные сплавы, в основном не содержащие мышьяка, с более высоким содержанием олова — другими словами, настоящая бронза — появились между 3000 и 2500 годами до нашей эры, начиная с дельты Тигра и Евфрата. Ценность олова могла быть открыта благодаря использованию станнита, смешанного сульфида меди, железа и олова, хотя этот минерал не так широко доступен, как основной минерал олова, касситерит, который, должно быть, был конечным источником металла.Касситерит поразительно плотный и встречается в виде гальки в аллювиальных отложениях вместе с арсенопиритом и золотом; в определенной степени это также встречается в упомянутых выше госсанах из оксида железа.

Несмотря на то, что бронза могла развиваться независимо в разных местах, наиболее вероятно, что культура бронзы распространилась через торговлю и миграцию народов с Ближнего Востока в Египет, Европу и, возможно, Китай. Во многих цивилизациях производство меди, мышьяковистой меди и оловянной бронзы продолжалось некоторое время вместе.Возможное исчезновение медно-мышьяковых сплавов трудно объяснить. Производство могло быть основано на минералах, которые не были широко доступны и стали дефицитными, но относительный дефицит оловянных минералов не препятствовал существенной торговле этим металлом на значительных расстояниях. Возможно, в конечном итоге предпочтение было отдано оловянной бронзе из-за вероятности отравления мышьяком от паров, образующихся при окислении минералов, содержащих мышьяк.

По мере того, как выветрившиеся медные руды в данных местах разрабатывались, более твердые сульфидные руды под ними добывались и плавились.Используемые минералы, такие как халькопирит, сульфид меди и железа, нуждались в окислительном обжиге для удаления серы в виде диоксида серы и получения оксида меди. Это потребовало не только более высоких металлургических навыков, но и окисления тесно связанного железа, что в сочетании с использованием флюсов из оксида железа и более жесткими восстановительными условиями, создаваемыми улучшенными плавильными печами, привело к более высокому содержанию железа в бронзе.

Невозможно провести резкую границу между бронзовым и железным веками.Небольшие куски железа могли быть произведены в медеплавильных печах, поскольку использовались флюсы оксида железа и железосодержащие сульфидные руды меди. Кроме того, более высокие температуры печи могли бы создать более сильные восстановительные условия (то есть более высокое содержание оксида углерода в топочных газах). Первый кусок железа, найденный на железнодорожных путях в провинции Дренте, Нидерланды, был датирован 1350 годом до нашей эры, датой, обычно считающейся средним бронзовым веком для этой местности. С другой стороны, в Анатолии железо использовалось еще в 2000 году до нашей эры.Иногда встречаются упоминания о железе и в более ранние периоды, но этот материал был метеорного происхождения.

После того, как была установлена ​​связь между новым металлом, обнаруженным в медных плавках, и рудой, добавленной в качестве флюса, естественно последовала работа печей для производства одного железа. Конечно, к 1400 г. до н. Э. В Анатолии железо приобрело большое значение, а к 1200–1000 гг. До н. Э. В довольно широких масштабах превратилось в оружие, первоначально лезвия кинжалов.По этой причине 1200 г. до н.э. был принят за начало железного века. Свидетельства раскопок указывают на то, что искусство производства железа зародилось в горной стране к югу от Черного моря, в районе, где преобладали хетты. Позже это искусство, по-видимому, распространилось среди филистимлян, поскольку в Гераре были обнаружены неочищенные печи, датируемые 1200 годом до н. Э., Вместе с рядом железных предметов.

Плавка оксида железа с древесным углем требовала высокой температуры, и, поскольку температура плавления железа 1540 ° C (2800 ° F) была недостижима в то время, продукт представлял собой просто губчатую массу пастообразных глобул металла, смешанных с полужидкостью. шлак.Этот продукт, позже известный как блюм, вряд ли можно было использовать в том виде, в каком он стоял, но повторный нагрев и обработка горячим молотком удалили большую часть шлака, создав кованое железо, гораздо более качественный продукт.

На свойства железа сильно влияет присутствие небольшого количества углерода, при этом значительное увеличение прочности связано с содержанием менее 0,5 процента. При достижимых в то время температурах — около 1200 ° C (2200 ° F) — восстановление древесным углем дает почти чистое железо, которое было мягким и имело ограниченное применение для оружия и инструментов, но когда соотношение топлива к руде было увеличено и вытяжка печи усовершенствованный с изобретением более совершенного сильфона, железо поглотило больше углерода.Это привело к появлению блюмов и продуктов из железа с различным содержанием углерода, что затрудняет определение периода, в течение которого железо могло быть намеренно упрочнено за счет науглероживания или повторного нагрева металла в контакте с избытком древесного угля.

Углеродсодержащее железо имело еще одно большое преимущество: в отличие от бронзы и безуглеродистого железа его можно было сделать еще более твердым путем закалки, то есть быстрого охлаждения путем погружения в воду. Нет никаких доказательств использования этого процесса закалки в раннем железном веке, так что он, должно быть, был либо неизвестен тогда, либо не считался выгодным, поскольку закалка делает железо очень хрупким и должно сопровождаться отпуском или повторным нагревом в более низкая температура для восстановления прочности.То, что, кажется, было установлено на раннем этапе, было практикой многократной холодной ковки и отжига при 600–700 ° C (1100–1300 ° F) — температуре, которая достигается естественным путем при простом огне. Эта практика распространена в некоторых частях Африки даже сегодня.

К 1000 г. до н.э. железо стало известно в Центральной Европе. Его использование медленно распространилось на запад. Производство железа было довольно широко распространено в Великобритании во время римского вторжения в 55 г. до н. Э. В Азии железо было известно еще в древности, в Китае около 700 г. до н. Э.

.

Фазы, структуры и влияние температуры

Но фазовые превращения могут происходить во многих металлах, пока они еще находятся в твердом состоянии. Эти фазовые изменения напрямую связаны с температурой и происходят в кристаллической структуре металла. И хотя температура — это то, что контролирует эти превращения, напряжение, скорость охлаждения, а также сплав или химический состав могут влиять на температуру, при которой происходят изменения.

Присмотритесь

Помните, что металлы предпочитают три основных кристаллических структуры: объемно-центрированную кубическую (ОЦК), гранецентрированную кубическую (ГЦК) и гексагональную плотноупакованную (ГПУ).

Чистое железо — это металл, который меняет одну из этих кристаллических структур на другую, оставаясь твердым. Это BCC при температуре до 1670 градусов по Фаренгейту. Но от 1670 до 2535 градусов по Фаренгейту это FCC. Затем от 2535 до температуры плавления 2795 градусов по Фаренгейту он возвращается в ОЦК. По мере того, как происходят эти изменения, единственное, что вы увидите невооруженным глазом, — это изменение цвета по мере того, как железо нагревается, пока оно не расплавится.

Этот процесс называется аллотропными превращениями, и другие металлы, которые могут претерпевать фазовые изменения кристаллической структуры, находясь в твердом состоянии, включают титан, цирконий и кобальт.

Конечно, как указывалось ранее, плавление и затвердевание также являются фазовыми превращениями, но не аллотропными превращениями. И имейте в виду, что в то время как чистый металл переходит из твердого состояния в жидкое и наоборот при одной температуре, сплавы обычно меняются в диапазоне температур. Исключение? Эвтектический состав некоторых сплавов, затвердевающих при постоянной температуре.

Фазовые диаграммы

Фазовые диаграммы, также известные как диаграммы строения или диаграммы равновесия, графически представляют влияние состава сплава и температуры на фазовые превращения и затвердевание.

Рисунок 1

Другими словами, для данного сплава фазовая диаграмма может показывать фазы и процентное содержание каждой фазы, присутствующей при определенной температуре и составе сплава. Он также может показать, как на фазы влияют изменения состава сплава, температуры или того и другого. Проблема с фазовыми диаграммами состоит в том, что они усложняются не только из-за основного металла и одного сплава.

На рис. 1 показана типичная фазовая диаграмма серебро-медь, которая сообщает вам ряд вещей.Во-первых, при всех температурах выше линии жидкости любая комбинация серебра и меди является жидкостью. Он также определяет, где твердое вещество любой комбинации серебра и меди выходит в виде одной или двух фаз.

A — богатая серебром фаза, называемая альфа, B — богатая медью фаза, называемая бета, и обе являются фазой FCC с различными размерами кристаллов и химическим составом. Область, отмеченная буквой C, — это место, где твердое вещество существует в виде обеих фаз, содержащих как альфа-, так и бета-зерна. Две области между линией твердого вещества и жидкости указывают, где жидкость находится в равновесии с альфа- или бета-фазой.

На этой диаграмме также обозначена точка эвтектики, где соединение затвердевает при постоянной температуре. В эвтектических соединениях интересно то, что альфа и бета фазы замерзают поочередно. В результате зерна как альфа, так и бета объединяются в слои микроструктуры, и их внешний вид очевиден под микроскопом.

На рисунке 2 показана типичная диаграмма железо-углерод. Обратите внимание, что диаграмма железо-углерод останавливается на 5% углерода.Почему? Потому что, когда вы получаете более 5 процентов, эти сплавы представляют собой чугуны, а не стальные сплавы, и чугуны не могут быть закалены. Но сталь может, и диаграмма железо-углерод является полезным инструментом термической обработки.

Второе, на что вы обращаете внимание, — это количество различных микроструктур, идентифицируемых при различных температурах и содержании углерода. Это кристаллические структуры, из которых состоит сталь при разных температурах.

Феррит. Твердый раствор, он стабилен при комнатной температуре и способен содержать до 0,008 процента углерода при температуре 70 градусов по Фаренгейту. Магнитный феррит иногда называют альфа-железом, не путать с альфа-фазой, богатой серебром, в фазе серебро-медь. диаграмма.

Цементит. Это кристаллическое соединение железа с углеродом также называется карбидом железа. Цементит содержит от 6,67 до 6,69 процентов углерода и может соединяться с ферритом с образованием перлита.

Аустенит. Также известный как гамма-железо, аустенит — это форма стали FCC, способная растворять почти 2.0 процентов углерода. Хотя аустенит никогда не бывает стабильным в углеродистой стали при температуре ниже 727 градусов по Фаренгейту, дополнительные сплавы могут сделать его стабильным при комнатной температуре. Немагнитный и легко закаливаемый, аустенит является одновременно прочным и пластичным.

Перлит. Когда тонкие, чередующиеся слои цементита и феррита соединяются, получается перлит, и это то, во что превращается аустенит при медленном охлаждении. Перлит всегда содержит 0,77 процента углерода, что обычно делает сталь более пластичной.

Бейнит. Твердый с низкой пластичностью, бейнит представляет собой комбинацию тонких углеродных игл в ферритной матрице. Это происходит, когда аустенит охлаждается со скоростью ниже, чем требуется для образования мартенсита.

Мартенсит. Если вы возьмете кусок раскаленной стали и закалите его в ледяной воде, то, как правило, вы получите много мартенсита. Вот почему: мартенсит возникает, когда аустенит быстро охлаждается до температуры, при которой он образует объемноцентрированную тетрагональную кристаллическую структуру. Если углерод не может выпадать в осадок из структуры этого сдвигового типа, что справедливо для большинства обычных сталей, он оказывается захваченным в объемноцентрированной тетрагональной решетке — мартенсите.

Эта закаленная структура твердая, хрупкая и в основном бесполезна для большинства промышленных сталей. Отпуск вернет некоторую пластичность без слишком больших затрат на прочность, что делает его ценным для различных инструментов и штампов. Фактически, мартенсит — это то, что позволяет упрочнять сталь.

Это должно дать вам представление о том, как металлурги используют несколько важных графических инструментов для прогнозирования реакции стали на нагрев и охлаждение с различной скоростью. В следующий раз мы займемся классификацией сталей по закалке и содержанию углерода, а затем перейдем к металлургии сварки.

.

Отдел холодной прокатки на металлургическом заводе Stock Image

Дизайнеры также выбрали эти стоковые фото

Заводной механизм

Инженер и белая доска

Мини-ПК

Верховая езда принцесса

Старинный старинный английский фермерский дом

Кашпо на заборе

Компьютерный панорамный ЖК-дисплей

PROTEIN POWDER POWER ARM

Депрессия

Путешественница, исследующая пустыню

Бас-гитара

Грузовой кран и судно

ПЛК и щиток барьеров

Машина для производства воды с размытием движения

Похожие изображения

Производство листовой стали.

Прокатный завод профильных валков

Защитный кожух для станка холодной прокатки

Готовые валки для прокатки на стане холодной прокатки

Холодные волны на побережье

Раскладка холоднокатаного металла после прокатки в рулоне в фасованном продукте в металлургической промышленности

В холодном озере бушевала буря

Заготовки стальные круглые для прокатки металлических труб.Прокат стальной горячекатаный круглой формы. Качественная холодная прокатка.

Крупным планом старый маленький белый толстый милый милый мопс лежит на холодном бетонном полу гаража на открытом воздухе

Холодное солнечное утро в провинциальном парке Ассинибойн.

Вид на туманную долину холодным зимним утром.

Китайская холодная лапша

Молодая девушка гребет в холодном море

Холмы пейзаж холодный и матовый

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Некоторые химические элементы называются металлами . Это большинство элементов периодической таблицы. Эти элементы обычно обладают следующими свойствами:

  1. Они могут проводить электричество и тепло.
  2. Их легко сформировать.
  3. У них блестящий вид.
  4. Они имеют высокую температуру плавления.

Большинство металлов остаются твердыми при комнатной температуре, но это не обязательно.Ртуть жидкая. Сплавы — это смеси, в которых хотя бы одна часть смеси представляет собой металл. Примеры металлов: алюминий, медь, железо, олово, золото, свинец, серебро, титан, уран и цинк. Хорошо известные сплавы включают бронзу и сталь.

Изучение металлов называется металлургией.

Признаки сходства металлов (свойства металлов) [изменить | изменить источник]

Большинство металлов твердые, блестящие, они кажутся тяжелыми и плавятся только при очень высоких температурах.Куски металла издают звон колокольчика при ударе чего-то тяжелого (они звонкие).
Тепло и электричество могут легко проходить через металл (он проводящий). Кусок металла можно разбить на тонкий лист (он ковкий) или растянуть на тонкую проволоку (он пластичный). Металл трудно разобрать (у него высокая прочность на разрыв) или разбить (у него высокая прочность на сжатие). Если надавить на длинный тонкий кусок металла, он согнется, а не сломается (он эластичный). За исключением цезия, меди и золота, металлы имеют нейтральный серебристый цвет.

Не все металлы обладают этими свойствами. Ртуть, например, жидкая при комнатной температуре, свинец очень мягкий, а тепло и электричество не проходят через железо так же хорошо, как через медь.

Мост в России металлический, вероятно, железный или стальной.

Металлы очень полезны людям. Их используют для изготовления инструментов, потому что они могут быть прочными и легко поддающимися обработке. Из железа и стали строили мосты, здания или корабли.

Некоторые металлы используются для изготовления таких предметов, как монеты, потому что они твердые и не изнашиваются быстро.Например, медь (блестящая и красного цвета), алюминий (блестящая и белая), золото (желтая и блестящая), а также серебро и никель (также белые и блестящие).

Некоторые металлы, например сталь, можно сделать острыми и оставаться острыми, поэтому их можно использовать для изготовления ножей, топоров или бритв.

Редкие металлы высокой стоимости, такие как золото, серебро и платина, часто используются для изготовления ювелирных изделий. Металлы также используются для изготовления крепежа и шурупов. Кастрюли, используемые для приготовления пищи, могут быть сделаны из меди, алюминия, стали или железа.Свинец очень тяжелый и плотный, и его можно использовать в качестве балласта на лодках, чтобы не допустить их опрокидывания или защитить людей от ионизирующего излучения.

Многие изделия, сделанные из металлов, на самом деле могут быть сделаны из смесей по крайней мере одного металла с другими металлами или с неметаллами. Эти смеси называются сплавами. Некоторые распространенные сплавы:

Люди впервые начали делать вещи из металла более 9000 лет назад, когда они обнаружили, как получать медь из [] руды. Затем они научились делать более твердый сплав — бронзу, добавляя к ней олово.Около 3000 лет назад они открыли железо. Добавляя небольшое количество углерода в железо, они обнаружили, что из них можно получить особенно полезный сплав — сталь.

В химии металл — это слово, обозначающее группу химических элементов, обладающих определенными свойствами. Атомы металла легко теряют электрон и становятся положительными ионами или катионами. Таким образом, металлы не похожи на два других вида элементов — неметаллы и металлоиды. Большинство элементов периодической таблицы — металлы.

В периодической таблице мы можем провести зигзагообразную линию от элемента бора (символ B) до элемента полония (символ Po). Элементы, через которые проходит эта линия, — это металлоиды. Элементы, расположенные выше и справа от этой линии, являются неметаллами. Остальные элементы — это металлы.

Большинство свойств металлов обусловлено тем, что атомы в металле не очень крепко удерживают свои электроны. Каждый атом отделен от других тонким слоем валентных электронов.

Однако некоторые металлы отличаются. Примером может служить металлический натрий. Он мягкий, плавится при низкой температуре и настолько легкий, что плавает на воде. Однако людям не следует пробовать это, потому что еще одно свойство натрия состоит в том, что он взрывается при соприкосновении с водой.

Большинство металлов химически стабильны и не вступают в реакцию легко, но некоторые реагируют. Реактивными являются щелочные металлы, такие как натрий (символ Na) и щелочноземельные металлы, такие как кальций (символ Ca). Когда металлы действительно вступают в реакцию, они часто реагируют с кислородом.Оксиды металлов являются основными. Оксиды неметаллов кислые.

Соединения, в которых атомы металлов соединены с другими атомами, образуя молекулы, вероятно, являются наиболее распространенными веществами на Земле. Например, поваренная соль — это соединение натрия.

Кусок чистой меди в виде самородной меди.

Считается, что использование металлов — это то, что отличает людей от животных. Прежде чем использовать металлы, люди делали инструменты из камня, дерева и костей животных. Сейчас это называется каменным веком.

Никто не знает, когда был найден и использован первый металл. Вероятно, это была так называемая самородная медь, которую иногда находят большими кусками на земле. Люди научились делать из него медные инструменты и другие вещи, хотя для металла он довольно мягкий. Они научились плавке, чтобы получать медь из обычных руд. Когда медь плавили на огне, люди научились делать сплав под названием бронза, который намного тверже и прочнее меди. Из бронзы делали ножи и оружие.Это время в истории человечества примерно после 3300 г. до н.э. часто называют бронзовым веком, то есть временем бронзовых инструментов и оружия.

Примерно в 1200 году до нашей эры некоторые люди научились делать железные орудия труда и оружие. Они были даже тверже и прочнее бронзы, и это было преимуществом на войне. Время железных инструментов и оружия теперь называется железным веком.
.
Металлы были очень важны в истории человечества и цивилизации. Железо и сталь сыграли важную роль в создании машин. Золото и серебро использовались в качестве денег, чтобы люди могли торговать, то есть обмениваться товарами и услугами на большие расстояния.

В астрономии металл — это любой элемент, кроме водорода или гелия. Это потому, что эти два элемента (а иногда и литий) — единственные, которые образуются вне звезд. В небе спектрометр может видеть признаки металлов и показывать астроному металлы в звезде.

В организме человека некоторые металлы являются незаменимыми питательными веществами, такими как железо, кобальт и цинк. Некоторые металлы могут быть безвредными, например рутений, серебро и индий. Некоторые металлы могут быть токсичными в больших количествах. Другие металлы, такие как кадмий, ртуть и свинец, очень ядовиты.Источники отравления металлами включают горнодобывающую промышленность, хвостохранилища, промышленные отходы, сельскохозяйственные стоки, профессиональные воздействия, краски и обработанную древесину.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *