Технология промышленного получения стали и алюминия. Характеристика сталей

Мартеновский способ заключается в том, что на расплавленный чугун, помещенный в специальную печь, обложенную огнеупора­ми, непрерывным потоком подается воздух с горячим газом, поддер­живающим температуру в 2000 °С.

Кислородно-конвертерный способ получения стали состоит в продувке через расплавленный чугун горячей смеси воздуха с кисло­родом под давлением. В результате этого в расплавленном чугуне сгорают углерод и вредные примеси. Если внутренняя огнеупорная обкладка конвертера кислая, то способ называется бессемеровским, если же основная футеровка, то способ называется томасовским.

Самая высокая по качеству сталь, многократно легированная, получается в специальных электрических печах (рисунок ниже).

Производство стали в электропечах

Максимальная температура при плавке стали в электропечах око­ло 2200 °С достигается с помощью электрической дуги, возникающей между угольными электродами. Достоинство этого способа в том, что на расплавленный металл не попадают вредные элементы из воздуха и газа, как это имеет место при первых двух способах.

Один из основных показателей стали, применяемой в строи­тельстве, процентное содержание в ней углерода, по содержа­нию которого стали делят на:

• малоуглеродистую — углерода 0,09-0,22% — строительная сталь;
• среднеуглеродистая — углерода 0,25-0,5%;
• высокоуглеродистая— углерода 0,6-1,2%— в машинострое­нии и инструментальной промышленности.

Малоуглеродистая сталь — самая лучшая из строительных ста­лей, обладает большой пластичностью, высокой ковкостью, хоро­шей свариваемостью, отсутствием хрупкости.

Вредные примеси в сталях: фосфор —делает сталь хладнолом­кой, сера — делает ее красноломкой, соответственно вредно влия­ют на качество кислород и азот.

Полезные добавки, делающие строительную сталь более проч­ной, пластичной, легко свариваемой и поддающейся закаливанию, называемые легирующими (облагораживающими), никель (Н), хром (X), титан (Т), молибден (М) и др.

Легированные стали также делятся на три группы: низколегированные (с суммарным содержанием легирующих добавок до 2,5%), среднелегированные (2,6-10%) и высоколегированные (более 10%). В инженерных конструкциях применяют низколегированные и в незначительной степени среднелегированные стали.

Промышленные поставки малоуглеродистой стали осуществ­ляют по трем группам:

1. группа А — с гарантией механической прочности.
2. группа Б — с гарантией химического состава.
3. группа В — с гарантией по обоим показателям.

Для строительного производства применяют только группу «В» с гарантией в отношении ударной вязкости 2-6-й категорий поставки.

Наконец, для понимания и расшифровки документальной записи марки стали следует иметь в виду способ раскисления стали (таблица ниже).

Деление сталей но способам раскисления

Таким образом, марки наиболее употребительных конструкци­онных сталей выглядят так: ВСтЗсп5, ВСтЗпсб и ВСтЗкп2 (5,6,2) — категории поставки по ударной вязкости.

Для низколегированных сталей введены буквенные обозначе­ния легирующих элементов и цифры, указывающие содержание в процентах углерода и легирующих добавок, так например 15ХСНД, 15ХГСФД, где цифра 15 означает процентное содержание углерода (0,15%), X — хром, Н — никель, Д — медь, Г — марганец, Ф — ва­надий. Буква без цифры означает, что каждого из этих элементов в этом сплаве может быть в пределах 0,3-1%.

В строительстве применяют профили из алюминиевых сплавов, изготовляемые путем прессования, вытяжки, прокатки и штамповки (так называемые «деформированные» профили).

В зависимости от химического состава различают пять групп сплавов: алюминиево-марганцевые: АМц; алюминиево-магниевые: АМг2М, АМг21/2Н; кремнемагниевые: АДЗТ, АДЗРТ1 (алюминие­вый сплав деформированный); цинкомагниевые: 1915Т, медно-магниевые: Д1, Д6, Д16, Д18.

Буквенные обозначения в конце: М — мягкий (отожженный), 21/2Н — полунагартованный, Т — закаленный (для стали и алюминиевых сплавов).

Марку сталей назначают в соответствии с требованиями.

В соответствии с изменением в тексте и таблицах этого раз­дела слова «марки сталей» следует заменять на слово «стали», а наименования марок сталей менять на новые названия сталей (услов­ные классы), принимая во внимание только их механические свой­ства при растяжении (таблица ниже).

Марки сталей по ГОСТ 27772-88