Tudomány

Mi az acél? »Meghatározása és jelentése

Tartalomjegyzék:

Anonim

Az acél olyan fém, amely a vas és a szén ötvözetéből származik. Jellemzője az ellenállása, és mivel melegen, azaz csak folyékony állapotban lehet megmunkálni. Nos, ha megkeményedik, kezelése szinte lehetetlen. Ami az acélt alkotó két elemet (vas és szén) megtalálható a természetben, ezért pozitív, ha nagy mennyiségben állítják elő.

Mi az acél

Tartalomjegyzék

Az acél alapvetően vas és szén ötvözete vagy kombinációja, alapvetően erősen finomított vas (több mint 98%), előállítása a vas redukciójával (nyersvas előállítása) kezdődik, amely aztán a megnevezett fémvé válik. Arra az elemre utal, amelyből az ősi időkben éles fegyvereket készítettek, amely etimológiájában ez a szó a latin „aciarĭum”, az „ac files” vagy a filo, valamint a görög „akē” kifejezésből áll, ami hegyet jelent.

Acél történelem

A vasérc olvasztásának technikájának felfedezésének dátuma nem volt pontosan ismert, azonban a görögök hőkezeléssel edzett vasfegyverekkel, ez Kr. E.

Az első kézművesek, akik vasat dolgoztak, ötvözeteket állítottak elő, amelyeket manapság kovácsoltvasnak minősítenek. Ezt olyan technikával hajtották végre, amely egy nagy kemencében kényszerhuzattal összekevert vas és szén ásványi tömegének melegítéséből állt. Ennek módja az volt, hogy az ércet salakkal, vagyis fémes szennyeződésekkel telített fémvas tömeggé redukálták szénhammal együtt.

Ezt a vastömeget úgy dolgozták fel, hogy vörös forró maradt, nehéz kalapácsokkal erősen megütve a salak kiűzése érdekében. Esetenként ez a gyártási technika véletlenül valódi acélt állított elő kovácsoltvas helyett.

Ezután a 14. századtól kezdve a vasolvasztó kemencék nagysága jelentősen megnőtt. Ezekben a nagyobb kemencékben a kemence tetejéből származó vasércet fémvaszá redukálták, majd a gázok következtében több szenet szívtak fel, ezeknek a kemencéknek a termékét nyersvasnak nevezték, ez az első eljárás az elem megszerzésére.

Később Carl Wilhelm Siemens 1857-ben létrehozott egy módszert, amelyben a fémet a vas vagy a vas-oxid melegítés termékének hasznosításának dekarburálása alapján lehet előállítani.

1865-ben 25% és 35% nikkel acélokat már nagyon korlátozott mennyiségben gyártottak, amelyek sokkal jobban ellenálltak a levegő páratartalmának, bár nagyon kicsi gyártók voltak. Azóta és 1900-ig krómötvözeteket vizsgáltak, amelyek javították az acél korrózióállóságát.

Később számos tanulmány készült króm és nikkel ötvözetekről, ekkor mondható el, hogy megjelenik a ma ismert rozsdamentes acél.

Így a rozsdamentes acél nem egyszerű fém, hanem ötvözet, amelynek fő anyaga a vas, amelyhez kis mennyiségű szén adódik. Ily módon szilárd anyagot kapnak, és ellenállnak a külső anyagoknak, amelyek károsíthatják azt.

Manapság a rozsdamentes acélnak sokféle alkalmazása van, és életünk gyakorlatilag minden területén körülvesz minket, de nagy szerepe van az iparban is, mivel a gyógyszerészeti, petrolkémiai és növényi berendezések nagyon fontos része. folyadékok, tartályok kezelése. konténerek, sok más mellett.

Acél jellemzői

Az acélnak fontos és alapvető tulajdonságai vannak, amelyek lehetővé teszik az autóiparban, házépítésben és végtelen számú elemben történő felhasználását. Alapvető jellemzői a következők:

Alkatrészek

Ami az acélösszetételt illeti, a vas és más elemek, például a szén, a mangán, a foszfor, a nikkel, a kén, a króm és még sok más alapvető. Az összetétel változásai a minőség és tulajdonságok sokféleségéért felelősek.

Sűrűség

Átlagos sűrűsége 7850 kg / m³. A hőmérséklet függvényében összehúzódhat, tágulhat vagy megolvadhat. Az olvadáspont az ötvözet típusától és az ötvöző elemek százalékától függ.

Korrózió

Korrózió és kopás következménye az éghajlati vagy külső tényezők folyamatos kitettsége miatt, amelyek megváltoztatják az anyag elektromos összetételét, és ezáltal elérik a molekulák és részecskék romlását.

Vezetőképesség

Nagy az elektromos vezetőképessége. Bár összetételétől függ, hozzávetőlegesen 3 · 106 S / m.

Acél típusok

Ennek számos alkalmazása van az emberek mindennapi életében, mivel gyakori az edényekben, eszközökben és készülékekben, valamint a modern otthonok és épületek szerkezetében, minden a típusától függ:

Horganyzott acél

Ennek eredménye a fém mechanikai ellenállási tulajdonságainak és a cink korróziógátló tulajdonságainak egyesítése. Ezt a típust építkezéshez, nagy szerkezetek gyártásához, kommunikációhoz, villamos energiahoz és szállításhoz használják.

Rozsdamentes acél

Ez a fajta formázott, króm és nikkel alkotja, amelyek fényessé és korrózióval szemben is ellenállóvá teszik, még akkor is, ha nedvességnek vannak kitéve.

Építőipari acél

Először a nyers vasércet aprítják és osztályozzák. Nagyolvasztóban töltve a kapott reakció elkezdi eltávolítani a szennyeződéseket. Ezt még jobban extrahálják és melegítik, hogy más anyagokat is be lehessen vonni, például a mangánt, amely más tulajdonságokat ad a készterméknek.

Nyugodt acél

Ez a típus öntés előtt teljesen dezoxidálódik fémek hozzáadásával.

Kovácsolt acél

Ez az alakja és belső szerkezete módosult az átkristályosítás hőmérsékleténél magasabb hőmérsékleten végzett kovácsolási technikák alkalmazásával. Kevesebb a felületi porozitása, finomabb a szemcseszerkezete, nagyobb a szakítószilárdsága és a fáradási szilárdsága, és nagyobb a hajlékonysága, mint bármely más feldolgozásnál.

Hengerelt acél

Ez olyan, amely nagyon magas hőmérsékleten, 1700 ° F felett haladt át a hengereken, ami meghaladja a legtöbb fém átkristályosodási hőmérsékletét. Ez megkönnyíti az öntést, és olyan termékeket eredményez, amelyekkel könnyebben lehet dolgozni.

Acél alkalmazások

Biztosítható, hogy ez az anyag rendkívül fontos az emberi működés szempontjából, mivel senki más nem ötvözi olyan tulajdonságait, mint az ellenállás, a plaszticitás és a sokoldalúság.

Az acél felhasználása azonban elterjedt a gépek, szerszámok, edények, mechanikus berendezések, elektromos készülékek, valamint a lakások, épületek és közművek építésében. Ide tartoznak a vasútépítő vállalatok és a járművek is. Az építőiparban történő felhasználásra olyan fémprofilokban oszlik el, amelyek alakjuktól és méretüktől függően eltérő jellemzőkkel rendelkeznek, kifejezetten acélgerendákban vagy oszlopokban használják.

A hullámkarton szintén hengerelt típus, amelyet vasbeton szerkezetekhez használnak. Különböző átmérőjű rudak, amelyeknek vannak kiemelkedései. Alkalmazzák szerkezetekben, szigetelésben, burkolatokban, félemeletekben, tetőkön és felületeken. Használata nagyobb ellenállása miatt elengedhetetlen, nem húzódik össze és nem deformálódik. A földrengésekben, szélben és tűzben ellenállóbb, mint más anyagok, ami sokkal biztonságosabbá teszi ezt a típusú építkezést.

Meg kell jegyezni, hogy van egy szimbólumacél, amely a különféle termékek előállításának sajátos jellemzőihez kapcsolódik. Ezért fémszerkezeteknél S (acél) jelöléssel vannak ellátva, amelyet egy szám követ, amely a rugalmas határ MPa-ban megadott minimális értékét (1 MPa = 1N / mm2) jelöli a kis. A további szimbólumok az 1. és a 2. csoportra vannak felosztva. Ha az 1. csoportban szereplő szimbólumok nem elégségesek a teljes leíráshoz, további szimbólumokat lehet hozzáadni a 2. csoportba. A 2. csoportba tartozó szimbólumokat csak a 1. csoport és mögöttük kell lenniük. Példa: S355xyz (kiegészítő szimbólum).

Gyakran Ismételt Kérdések az Acélról

Mi az acél?

Ez egy olyan fém keveréke, mint a vas és a metalloid, például a szén, amelyek különböző arányokban jelenhetnek meg, de soha nem haladhatják meg a végtermék össztömegének két százalékát.

Milyen fémeket tartalmaz az acél?

Az elemben található fémek a következők:
  • Alumínium
  • Bór
  • Kobalt
  • Króm
  • Ón
  • Mangán
  • Molibdén
  • Nikkel
  • Szilícium
  • Titán
  • Volfrám vagy volfrám
  • Vanádium
  • Cink

Mire való az acél?

Az acélgyártást házak, acéllemezek használják az épületek, homlokzatok stb. Megerősítésére. Hasonlóképpen, a nehézfegyverek és páncélozott járművek iparban is. Szerszámok, edények, mechanikus berendezések, ipari gépek és mezőgazdasági gépek gyártásában. Az autóipar, a főtengely, a sebességváltó hajtótengelyei, többek között az iparágak.

Milyen típusú acélok vannak?

Különféle típusok léteznek, amelyek:
  • Vágott
  • Megrémült
  • Hullámos
  • Galvanizált
  • Rozsdamentes
  • Laminált
  • Szén
  • Ötvözet
  • Édes
  • Habzó
  • Hidegen húzott
  • Szerkezeti
  • Viharvert
  • Puha
  • Fekete

Hogyan állítják elő az acélt?

A vasat megolvasztják egy kemencében, öntik a szennyeződések csökkentése érdekében. Ezután 99% tiszta oxigént injektálunk. A meszet összekeverve maradékot képeznek, amely elnyeli a fennmaradó szennyeződéseket. Végül egy kemencében finomítják, ötvözött termékekkel hozzáadva a kívánt tulajdonságokat.