Презентация, доклад по химии Сплавы железа. Производство чугуна и стали

цветной металлургии в Казахстане.

в чугуне не менее 2,14% (до 4,5%)

гасить вибрации. Хрупкий и жирный на ощупь. Различают передельный, литейный и легированный чугун. Легированный чугун отличается жаростойкостью и коррозионной стойкостью.

углерода менее 2,14%

Чугун – это сплав железа Fe с углеродом С, где углерода более 2,14%

2. Исходными материалами для получения чугуна являются…….

Железная руда и кокс

элементами. Сталь содержит не более 2,14% углерода (при большем количестве углерода образуется чугун). Углерод придаёт сплавам железа прочность.

Учитывая, что в сталь могут быть добавлены легирующие элементы, сталью называется содержащий не менее 45% железа сплав железа с углеродом и легирующими элементами(легированная, высоколегированная сталь).

концентрации содержания углерода и вредных примесей — фосфора и серы, которые делают сталь хрупкой и ломкой. В зависимости от способа окисления углерода существуют различные способы переработки чугуна на сталь: конверторный, мартеновский и электротермический, причем мартеновский способ выплавки стали не выдерживает конкуренции, обострившейся на мировых рынках после 2008 г. Подавляющее большинство стальной продукции в мире производится конвертерным способом.

2С +О₂ = 2СО
Si+O₂ = SiO₂
Взаимодействие примесей с оксидом железа:
Mn + FeO = Fe + MnO
2Р + 5FeO = 5Fe + P₂O₅
Удаление образовавшихся оксидов:
СаО +SiO₂ = CaSiO₃

был известен и античным металлургам 4-5 веков до нашей эры.

У мистической алхимии металлургия заимствовала немало методов
3-4 вв. нашей эры

Р(фосфора), с низкой температурой плавления, из которого отливали различные изделия.

В Китае выплавляли металл в закрытых тиглях 63 г. нашей эры

Производство чугуна в Китае

первых доменных печей для выплавки чугуна из руд. Полученный чугун использовали для передела в сталь в кричном горне, для изготовления оружия (пушки, ядра) и различных строительных деталей

Россия по выпуску чугуна превзошла все страны, но через столетие вновь отстала от западно-европейских стран. Появление во второй половине 18 века вагранок позволило литейным цехам отделиться от доменных, т.е. положило начало чугунолитейному производству

В 19 - 20 веках более массивное, чем бронзовое, но и более дешёвое чугунное литьё применяется так же широко, как и бронзовое. С конца 18 века чугунное литье находит широкое применение в архитектуре. Особенно характерно использование чугунных конструкций для зодчества 19 века, справедливо называемым «веком Чугуна».

технологических (литейных, обрабатываемости резанием);
эксплуатационных (механических и специальных);
технико-экономических показателей.

чугун, используемый для передела в сталь;

литейный чугун, служащий одним из основных компонентов шихты в чугунолитейном производстве.

так называемый зеркальный чугун (10-25% Mn), применявшийся в качестве раскислителя при выплавке стали и для получения специальных видов чугуна.
При использовании для выплавки чугуна железных руд, содержащих Сг, Ni, Ti и др. легирующие элементы, получают природнолегированные чугуны.

Классификация чугуна с различной формой графита производится по ГОСТ 3443-77.

половинчатый (или отбелённый)

в зависимости от формы включений графита: с пластинчатым, шаровидным (высокопрочный чугун), вермикулярным и хлопьевидным (ковкий чугун) графитом;

в зависимости от назначения: конструкционный и со специальными свойствами;

по химическому составу: легированные и нелегированные.

включений графита - пластинчатый, вермикулярный, шаровидный, хлопьевидный;
по типу структуры металлической основы (матрицы) - ферритный, перлитный; чугуны со смешанной структурой: феррито-перлитные, перлитно-цементитные;
по химическому составу - нелегированные чугуны (общего назначения) и легированные чугуны (специального назначения).

белых чугунах весь углерод связан в химическое соединение карбид железа Fe3C - цементит.
В серых чугунах значительная часть углерода находится в структурно-свободном состоянии в виде графита.
Получение белого или серого чугуна зависит от его состава и скорости охлаждения.

зависит не только количество, форма и распределение графита в структуре, но и вид металлической основы (матрицы) чугуна.
В зависимости от степени графитизации матрица может быть
перлитно-цементитной (П - Ц),
перлитной (П),
перлитно-ферритной (П - Ф),
ферритной (Ф).

и ковкие.

Представляет собой сплав, в котором избыточный углерод, не находящийся в твёрдом растворе железа, присутствует в связанном состоянии в виде карбидов железа Fe3C (цементит), который придает чугуну бело-матовый цвет.

Структура белого чугуна

эвтектической кристаллизации выделяется (ГОСТ 1412 -85) только цементит - то чугун называют б е л ы м.

виде Fe3C (цементита), что и определяет его свойства: высокие твердость и хрупкость, хорошую сопротивляемость износу, плохую обрабатываемость режущими инструментами.
Белый чугун применяют для получения серого и ковкого чугуна и стали.

а часть — в связанном в виде карбидов. Применяется в качестве фрикционного материала, работающего в условиях сухого трения (тормозные колодки), а также для изготовления деталей повышенной износостойкости (прокатные, бумагоделательные, мукомольные валки).