Общая характеристика и понятие специальных сталей - Понятие и виды спецсталей
Специальные стали -- это сплавы на основе железа, отличающиеся от обычных сталей особыми свойствами, обусловленными либо их хими ческим составом, либо особым способом производства, либо способом их обработки.
В металлургии известны сотни сталей и сплавов, отличающихся выдающимися служебными характеристиками. На данный момент нет однозначной их классификации, в связи с тем, что во многих случаях стали относят к специальным даже по одному из трех указанных признаков:
- - по химическому составу; - по способу производства; - по способу обработки.
По химическому составу к специальным сталям прежде всего отно сятся сплавы железа, легированные никелем, хромом, вольфрамом, мо либденом, ванадием и др., например нержавеющие стали с содержанием более 13% хрома и добавками никеля, молибдена и др. Разумеется, что при производстве и термической обработке таких сталей большое значение имеет характер легирования.
Было бы целесообразно дать более точное определение понятия ле гированная сталь. В процессе производства нелегированной стали в нее вместе с шихтой (в том числе и скрапом) непроизвольно попадают раз ные легирующие элементы, например никель, медь, хром. В общей слож ности их количество составляет около 0,5%. Эти примеси, как правило, оказывают незначительное влияние на свойства сталей и поэтому ими можно пренебречь. Было бы ошибочно такие стали называть легирован ными. Вместе с тем иногда незначительная добавка легирующего эле мента, даже в количестве 0,1% и менее, введенная в определенную сталь, позволяет считать эту сталь легированной.
Легированными сталями называют сплавы железа, к которым до бавлены определенные количества легирующих элементов с целью полу чения ряда особых свойств.
Таким образом, получение легированной стали предусматривает намеренное введение легирующих элементов в определенном количестве для получения определенных свойств.
При этом следует указать, что даже при небольшом содержание легирующих элементов, если стали приданы определенные свойства, ее относят к разряду специальных. Таким образом, по хими ческому составу к специальным сталям можно отнести чистое железо.
Специальные стали по способу производства.
Ряд сталей одинако вого химического состава -- в том числе и нелегированные с весьма ма лым содержанием марганца и кремния, определяемым процессом про изводства, -- выплавляют томасовским и бессемеровским способами, а также в мартеновских, или в электрических, или тигельных печах.
Выбор того или иного способа производства зависит от назначения сталей (области применения). Например, стали с содержанием 0,6-- 0,8% С и около 0,6--1% Мn для изделий массового производства, напри мер для закаливаемых рельсов, выплавляют томасовским способом или в основных мартеновских печах большой емкости. Стали примерно та кого же химического состава, идущие для изготовления штампов, режу щих инструментов и др., можно выплавлять или в мартеновских или в электрических печах. Особую группу этих сталей представляют выплав ляемые в бессемеровских и кислых мартеновских печах стали для пил и лемехов. Следовательно, термин специальные стали связан в данном случае со способом производства. Характерным примером зависимости свойств от способа производства является так называемая "цементная" сталь, в которой требуемое содержание углерода достигается путем спе циальной цементации особо чистого железа.
Исследование влияния минимальных количеств примесей таких эле ментов, как азот, кислород, сера, водород и фосфор, на свойства спла вов железа позволяет определить особенности, обусловленные процес сом производства стали. Изучение металлургических закономерностей показывает, что в большинстве случаев характерные свойства сплавов, обусловленные химическим составом и, в частности, малыми количест вами примесей, могут быть достигнуты лишь в результате применения определенных способов производства этих сплавов. Таким образом, спе циальные стали по способу производства (с учетом влияния незначи тельных количеств примесей) можно рассматривать одновременно и как специальные стали по химическому составу.
Специальные стали по способу обработки.
Большинство сталей вы плавляют в мартеновских печах большой емкости или в томасовских конвертерах. После плавки сталь подвергают горячей прокатке или ков ке, термической обработке, а также, например, холодной прокатке, про тяжке и тому подобным специальным способам обработки, в результате которых получают желаемые специальные свойства. Примером служат мягкие сорта листовой стали для глубокой вытяжки.
Общие тенденции мирового развития в области производства спецсталей показывают, что в настоящее время интенсивно ведутся разработки и исследования в области литейных и деформируемых сплавов и сталей со специальными свойствами, сырья, исходных компонентов для их производства и технологий их переработки в высокотехнологичную наукоемкую продукцию с большой долей инновационной составляющей.
Причем основные направления развития спецэлектрометаллургии за рубежом заключаются в:
- 1. Совершенствование технологии выплавки и переплава спецметалла, агрегатов, систем контроля и управления процессами, для обеспечения гарантии качества металла, увеличения выхода годного и снижения затрат. 2. Создание новых менее затратных технологий для производства спецметалла "наземного" (не авиакосмической промышленности) применения, для существенного снижение себестоимости металла.
Выделяют следующие группы спе циальных сталей:
- 1) Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали. 2) Инструментальные быстрорежущие стали. 3) Конструкционные износостойкие стали. 4) Машиностроительные.
В свою очередь машиностроительные стали подразделяют на:
- - мартенситно-стареющие стали; - подшипниковые стали; - пружинные стали; - высокопрочные стали; - рельсовые стали.
Кроме того отдельной группой стоят прецизионные стали и сплавы, которые в свою очередь подразделяются на:
- 1 Магнитно-мягкие сплавы. 2 Магнитотвердые материалы. 3 Сплавы с заданным коэффициентом термического расширения. 4 Сплавы с особыми упругими свойствами. 5 Сверхпроводящие материалы. 7 Твердые материалы. 8 Жаропрочные стали и сплавы. 9 Полупроводниковые материалы. 10 Порошковые материалы.
Прецизионные стали и сплавы в настоящее время находят все большее применение в различных областях производства и техники, начиная от устройств и агрегатов бытовой техники (телефонные, телевизионные системы, холодильные агрегаты) и заканчивая машинами прикладной кибернетики, космической техники, средств связи и т. д
В настоящее время все больше внимания уделяется получению специальных сталей и сплавов методом порошковой металлургии.
Перспективы развития порошковой металлургии прежде всего связываю с созданием новых, легких, прочных композиционных материалов и наноструктурных покрытий.
Создание твердосплавных материалов с наноструктурой позволит улучшить режущие свойства и физико - механические характеристики материала не менее чем в 2-3 раза, а нанесение покрытий с использованием нанопорошков, позволяет увеличить срок службы изделий в 5-6 раз.
Причем исходя из "Стратегические направления развития материалов и технологий до 2030 года" предусматривается разработка технологий получения сверхчистых по примесям и керамическим включениям ультрадисперсных порошков на основе нового поколения титановых, интерметаллидных, ниобиевых и никелевых сплавов, в том числе "экстра"-порошков для лазерной LMD-наплавки (гранулометрический состав 40-80 мкм), керамоподобных титановых сплавов, работоспособных до температуры 700°С, а также создание центра компетенции (трансфера технологий) по порошковым материалам и аддитивным технологиям.
Похожие статьи
-
Роль специальных сталей в мировом производстве - Понятие и виды спецсталей
Сложившиеся мировые тенденции научно-технического развития в области разработки и использования сплавов и сталей со специальными свойствами, показывает...
-
Область применения социальных сталей - Понятие и виды спецсталей
Стали и сплавы специального назначения благодаря своим уникальным свойствам находят широкое применение в электроэнергетике, станкостроении,...
-
Введение - Понятие и виды спецсталей
Развитие таких отраслей техники, как авиакосмическая, атомная, энергетическая и ряда других, во многом определяется состоянием и техническим уровнем...
-
Заключение, Список использованных источников - Понятие и виды спецсталей
На протяжении всей истории металлургии стоит задача улучшения качества металла и прежде всего получения металла, не содержащего вредных примесей (серы,...
-
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ - Газовая резка нержавеющей стали
Нержавеющими называются стали, обладающие высокими механическими свойствами, окалиностойкостью, жаропрочностью, стойкостью против атмосферной, жидкостной...
-
Общая характеристика металлов - Металлические сплавы как основа конструкционных материалов
Физические свойства металлов и сплавов 1) Пластичность - способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. В...
-
Общая характеристика и классификация магниевых сплавов - Сплавы цветных металлов
Достоинством магниевых сплавов является высокая удельная прочность. Основными легирующими элементами магниевых сплавов являются Al, Zn, Mn. Для...
-
Свойства алюминия Алюминий - металл серебристо-белого цвета. Он не имеет полиморфных превращений. Алюминий обладает малой плотностью, хорошими...
-
Свойства меди Медь - металл красновато-розового цвета, медь менее тугоплавка, чем железо, но имеет большую плотность. Медь обладает хорошей...
-
Классификация и маркировка сталей, Химический состав. - Классификация и маркировка сталей и чугунов
Сталями принято называть сплавы железа с углеродом, содержание до 2,14% углерода. Кроме того, в состав сплава обычно входят марганец, кремний, сера и...
-
Литературный обзор, Общая характеристика меланжевого производства - Производство меланжевой пряжи
Общая характеристика меланжевого производства Меланжевое производство - процесс изготовления ткани из пряжи, вырабатываемой из смеси разнородных и...
-
Актуальность данной темы заключается в том, что мясные баночные консервы пользуются большим спросом у покупателей, являются продуктом, у которого...
-
Углеродистые конструкционные стали - Чугун и сталь
Стали обыкновенного качества выпускают в виде проката (прутки, балки, листы, уголки, трубы, швеллеры и т. п.) в нормализованном состоянии и в зависимости...
-
A. Изделие выполнено из низколегированной стали. Сталью называется сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода не превышает 2%. Кроме...
-
Конструкционные стали и сплавы классифицируются по назначению на строительные (арматурные) и машиностроительные, которые, в свою очередь, подразделяются...
-
В настоящее время разработаны различные технологии комплексной переработки шламов (пылей); часть из них реализована в промышленном масштабе за рубежом. У...
-
К специальной обработке оптических деталей относятся следующие операции: 1) нанесение просветляющих пленок с целью уменьшения количества отраженного...
-
Основным направлением предприятия ООО "Атлант Энерго" является производство линейной арматуры для воздушных линий электроснабжения. Данная продукция...
-
Расчет общих технических характеристик Процентное содержание углерода в топливе, СТ: CТ = 87,00 % - принимается из опыта эксплуатации. Процентное...
-
Организационно-правовая форма и структура производства ООО "Манга" осуществляет свою деятельность в кафе "Монмартр". Это кафе расположено по адресу г....
-
Запрессовка детали специальными прессами - Характеристика рабочих процессов газотурбинной установки
Осуществление прессовых посадок основано на запрессовке сопрягаемых поверхностей деталей при одинаковой температуре для обеих деталей, либо при...
-
Общая характеристика размерной обработки - Технологические возможности способов резания
Механическая обработка поверхностей заготовок является одной из основных завершающих стадий изготовления деталей машин. Одна из актуальных задач...
-
Общая характеристика предприятия - Предприятие общественного питания кафе "Калинка"
Практика проходила в кафе "Калинка. Время работы: с 9.00 - 23.00. Кафе "Калинка" занимается не только приемом и обслуживанием клиентов кафе, но также...
-
В основу определения типов предприятий питания положены следующие факторы: -- ассортимент выпускаемой и реализуемой кулинарной продукции, ее...
-
Общая информация В данном разделе подробнее рассмотрим объект исследования - ПК "Шекснинский маслозавод". Форма собственности - частная....
-
Специальные способы литья под давлением - Характеристика литья под давлением
Литье под давлением с использованием вакуума. Для осуществления данного способа литья используют разные методы вакуумирования полости пресс-формы и...
-
Общие сведения, Назначение и характеристики аппаратов - Проектирование перемешивающего устройства
Назначение и характеристики аппаратов Химические аппараты предназначены для проведения различных технологических процессов в химической, нефтехимической,...
-
Общая характеристика литой детали Габаритные размеры 308 х 308мм, масса отливки 22.7 кг, средняя толщина стенок 17 мм, сплав - чугун марки СЧ15-32 ГОСТ...
-
Производство стали - Полная характеристика черной металлургии
Сталями называют сплавы железа с углеродом, содержание которого не превышает 2,14 %. Сталь - важнейший конструкционный материал для машиностроения,...
-
Классификация электродов - Характеристика процесса сварки
Электроды, применяемые для сварки и наплавки, классифицируются по назначению (для сварки стали, чугуна, цветных металлов и для наплавочных работ)...
-
Получение стали, Мартеновский способ - Чугун и сталь
Еще в XX столетии начали широко применять более современные получения стали, позволяющие выпускать наиболее сложные и высоко легированные стали....
-
Конструкционные цементуемые стали - Чугун и сталь
Карбидо - и нитридообразующие элементы (такие, как Cr, Mn, Mo и др.) способствуют повышению прокаливаемости, поверхностной твердости, износостойкости и...
-
Приготовление расплава Приготовление литейных сплавов связано с плавлением различных материалов. Для получения заданного химического состава и...
-
Понятие демпинга, Список используемой литературы - Полная характеристика черной металлургии
Демпинг (англ. dumping буквально - сбрасывание) - бросовый экспорт, продажа товаров на внешних рынках по ценам более низким, чем на внутреннем рынке (как...
-
Общие сведения об изделии Назначение и область применения Барабан дробеметный конвейерный периодического действия предназначен для очистки отливок от...
-
Введение, Понятие о температуре и о температурных шкалах - Общие сведения об измерениях температуры
Температурой называют величину, характеризующую тепловое состояние тела. Согласно кинетической теории температуру определяют как меру кинетической...
-
Конвейер барабан натяжение линия Код задания: М242 По коду задания определяем: -вид применения устройства М (М-устройство относится к механическому...
-
Актуальность работы. В технологических процессах производства сливочного масла основным параметром, определяющим качество готового продукта и степень...
-
Общая характеристика производства - Промышленное производство мелкодисперсной фракции дерева
Процесс изготовления МДФ включает в себя четыре стадии. 1. На первом этапе осуществляется подготовка сырья. Поскольку МДФ плиты производят из леса...
-
Общество с ограниченной ответственностью "Актив" (ООО "Актив") как юридическое лицо, ранее товарищество с ограниченной ответственностью "Актив",...
Общая характеристика и понятие специальных сталей - Понятие и виды спецсталей