Сталь презентация по химии 9 класс
Обновлено: 16.05.2024
1 ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ (урок химии в 9 и 11 классе) Учитель химии МОУ СОШ 3 г. Светлого Калининградской обл. Ракович Лариса Викторовна
2 ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О СТАЛИ Сталь является сплавом железа с углеродом (до 1,7%), кроме того, некоторые количества Si, Mn, P, S. Обычно в стали допускается содержание сопутствующих элементов в строго ограниченных количествах, например, Si - не более 0,3%, Р – не более 0,05%. Сталь является сплавом железа с углеродом (до 1,7%), кроме того, некоторые количества Si, Mn, P, S. Обычно в стали допускается содержание сопутствующих элементов в строго ограниченных количествах, например, Si - не более 0,3%, Р – не более 0,05%. Увеличение содержания серы вызывает ее красноломкость, т.е. хрупкость при высоких температурах. Увеличение содержания серы вызывает ее красноломкость, т.е. хрупкость при высоких температурах. Увеличение содержания фосфора вызывает хладноломкость, т.е. хрупкость при низких температурах. Увеличение содержания фосфора вызывает хладноломкость, т.е. хрупкость при низких температурах.
3 ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О СТАЛИ Сталь с наибольшим содержанием углерода (2%) называют твердой. Она идет на изготовление инструментов. Сталь с наибольшим содержанием углерода (2%) называют твердой. Она идет на изготовление инструментов. Сталь, в которой минимальное содержание углерода (~ 0,3%) называют мягкой или ковкой. Сталь, в которой минимальное содержание углерода (~ 0,3%) называют мягкой или ковкой. Сталь сдержит так же технологические примеси, которые могут быть как полезными, так и вредными. Сталь сдержит так же технологические примеси, которые могут быть как полезными, так и вредными.
4 ПРИМЕСИ, СОДЕРЖАЩИЕСЯ В СТАЛИ ПОЛЕЗНЫЕ ПРИМЕСИ: ПОЛЕЗНЫЕ ПРИМЕСИ: 1) Марганец и кремний должны содержаться в сталях любых марок. Эти добавки делают сталь более качественной, легированной, т.е. более износостойкой, жаропрочной. Эти добавки делают сталь более качественной, легированной, т.е. более износостойкой, жаропрочной. 2) К полезным легирующим добавкам, которые специально вводят в сталь, относятся Cr, Mo, W, Ni, V, Ti, Al. ВРЕДНЫЕ ПРИМЕСИ: ВРЕДНЫЕ ПРИМЕСИ: 1)S, P, As, Sb, Sn, Zn, Pb, O 2, N 2, H 2. Газообразные вещества в жидкой стали реагируют между собой или легирующими добавками и образуют хрупкие хим. соединения, понижающие качество отливок. 2)Часть вредных примесей (S, P) можно удалить в процессе плавки, если к ней добавить флюсы 3)Некоторые нежелательные примеси (Sb, Sn, Zn, Pb) из стали не удается устранить, а другие ( H, N, O) устраняют из жидкой стали, только после её выплавки с помощью вакуумирования или продувки аргоном.
5 АППАРАТЫ СТАЛЕЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВО МАРТЕН МАРТЕН КОНВЕРТОР КОНВЕРТОР ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ
6 ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ Признаки сравнения МАРТЕНКОНВЕРТОР ЭЛЕКТРОПЕЧЬ Сырье Жидкий чугун, металлолом Жидкий чугун, металлолом, легирующие добавки Жидкий чугун, легирующие добавки Производи-тельность 900 тонн в смену 300 тонн за плавку 350 тонн за плавку Время плавки до 12 часов до 20 минут около 1 часа Топливо Газ, мазут-- Источник энергии Теплота сгорания топлива и теплота экзотермической реакции Теплота экзотермической реакции электроэнергия
7 ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПОИЗВОДСТВА СТАЛИ
8 1 стадия «Нежелательные реакции окисления железа» 1) Чугун: 2Fe + O 2 = 2 FeO + Q 2) Металлолом (Fe 2 O 3 и Fe 3 O 4 ): Fe + Fe 3 O 4 = 4 FeO + Q
9 2 Стадия «Окисление примесей оксидом железа (II) Si + 2 FeO = SiO Fe + Q Mn + FeO = MnO + Fe + Q 2P + 5 FeO = P 2 O Fe + Q C + FeO = CO + Fe - Q
10 3 Стадия «Образование шлака или устранение фосфора и серы известью» 3 CaO + P 2 O 5 = Ca 3 (PO 4 ) 2 CaO + FeS = CaS + FeO
11 4 Стадия «Раскисление стали, т.е. устранение FeO» Раскислители: Fe-Mn, Fe-Si, Fe-Al Mn + FeO = MnO + Fe Si + 2 FeO = SiO Fe 2 Al + 3 FeO = Al 2 O Fe Основной продукт: сталь Основной продукт: сталь Побочный продукт: шлак, отходящие газы Побочный продукт: шлак, отходящие газы
12 ДОСТОИНСТВА ПРОЦЕССА МАРТЕНКОНВЕРТОРЭЛЕКТРОПЕЧЬ Утилизация тепла и металлолома, Малая требовательность к химическому составу сырья, высокое качество и широкий ассортимент стали Высокая производительность аппарата, Получение легированной стали высокого качества, Автоматизация процесса, относительно низкая себестоимость продукта Очень высокое качество стали, содержащей тугоплавкие легирующие добавки
13 НЕДОСТАТКИ ПРОЦЕССА МАРТЕНКОНВЕРТОРЭЛЕКТРОПЕЧЬ Длительность процесса, Низкая производительность, Загрязнение атмосферы, Прерывность процесса (чтобы печь не остыла, в период выпуска стали не прекращают сжигание топлива), Трудно получить высоколегированную сталь, т.к. в атмосфере печи содержатся окислители Периодичность процесса, Часть металла теряется при выгорании Относительно высокая стоимость электроэнергии, Требуется наращивание электродов, Нельзя получить сорта стали, в которых углерода содержится менее 0,1%, т.к. часть углерода обязательно переходит в сталь при сгорании электродов.
14 ПРЯМОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА Из-за недостатка коксующих углей разрабатывают способы получения стали, исключающие стадию доменного процесса, где потребление кокса наиболее велико. Внедренным способом является прямое восстановление железа: из обогащенной руды готовят окатыши, которые по транспортеру по дают в печь. В качестве восстановителя используют метан СН 4. 4 Fe 2 +3 O C -4 H 4 + = 8 Fe o + 6 H 2 O + 3 C +4 O 2 8 Fe e = Fe o - восстановление/окислитель 3 C e = C +4 - окисление/восстановитель
Презентация к уроку химии в 9 классе по теме "Сплавы металлов. Сталь".
презентация к уроку по химии (9 класс) по теме
| Вложение | Размер |
|---|---|
| stal.pptx | 1007.48 КБ |
Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру
За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.
Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Сталь (от нем. Stahl ) [1] — сплав железа с углеродом и/или с другими элементами. Сталь содержит не более 2,14 % углерода (при большем количестве углерода в железе образуется чугун ). Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость , снижая пластичность и вязкость . 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).
Применение стали Сталь — важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта, строительства и прочих отраслей промышленности. Стали с высокими упругими свойствами находят широкое применение в машино - и приборостроении. В машиностроении их используют для изготовления рессор, амортизаторов, силовых пружин различного назначения, в приборостроении — для многочисленных упругих элементов: мембран, пружин, пластин реле, сильфонов, растяжек, подвесок. Пружины, рессоры машин и упругие элементы приборов характеризуются многообразием форм, размеров, различными условиями работы. Особенность их работы состоит в том, что при больших статических, циклических или ударных нагрузках в них не допускается остаточная деформация. В связи с этим все пружинные сплавы кроме механических свойств, характерных для всех конструкционных материалов (прочности, пластичности, вязкости, выносливости), должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям. В условиях кратковременного статического нагружения сопротивление малым пластическим деформациям характеризуется пределом упругости, при длительном статическом или циклическом нагружении — релаксационной стойкостью.
Производство стали Суть процесса переработки чугуна на сталь состоит в уменьшении до нужной 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. К финансовому кризису в 2008 году Украина оставалась одной из немногих стран, где широко использовался мартеновский способ выплавки стали, достаточно энергозатратный и экологически вредный. Сейчас большинство мартеновских печей в Украине выведено из эксплуатации, а те что остались, вскоре также будут закрыты. Мартеновский способ выплавки стали не выдерживает конкуренции, обострившейся на мировых рынках после 2008 г. Таким образом, сейчас в Украине, как и во всем мире, подавляющее большинство стальной продукции производится конвертерным способом. Украина по состоянию на 2008 г. занимает пятое место в мире по объёмам экспорта стали, 76,46 % стали, производимой на мировом рынке, приходится на десять ведущих стран.
Кислородно-конверторный способ получения стали По этому способу окисления избыток углерода и других примесей чугуна окисляют в присутствии кислородом воздуха, который продувают сквозь расплавленный чугун под давлением в специальных печах — конверторах. Конвертер представляет собой грушевидную стальную печь, футерованную внутри огнеупорным кирпичом. Он может поворачиваться вокруг своей оси. Емкость конвертора 50—60 т. Материалом его футеровки служит либо динас (в состав которого входят главным образом SiO 2 , имеющий кислотные свойства), либо доломитная масса (смесь CaO и MgO , которые получают из доломита MgCO 3 ·CaCO 3 ; эта масса имеет основные свойства). В зависимости от материала футеровки печи конверторный способ разделяют на два вида: бессемеровский и томасовский.
Бессемеровский (томасовский) метод Бессемерование чугуна, один из видов передела жидкого чугуна в сталь без затраты топлива. Процесс обработка литого чугуна в чушках , происходит путём продувки воздухом через него в овальном сосуде, конвертере, 15 - 25 тонной вместимости. Окисление примесей доводит шихту к подходящей температуре, которая зависит от состава сырья для высокой температуры: 2% кремния в кислотном и фосфора 1,5-2 % в основном процессе, необходимы для увеличения температуры. Выдувание шихты, которое вызывает интенсивное пламя в горловине конвертера, занимает приблизительно 25 минут, и такой короткий промежуток времени делает контроль процесса немного трудным. От кислотного бессемеровского процесса отказались в пользу мартеновского процесса, в основном из-за экономических факторов.
Мартеновский метод получения стали Сталь получается путём окислительной плавки загруженных в печь железосодержащих материалов - чугуна, стального лома, железной руды и флюсов в результате сложных физико-химических процессов взаимодействия между металлом, шлаком и газовой средой печи. Шихта мартеновских печей подразделяется на металлическую часть (чугун, стальной лом, раскислители и легирующие добавки) и неметаллическую (железная руда, мартеновский агломерат, известняк, известь, боксит, плавиковый шпат). Чугун, применяемый либо в жидком состоянии, либо в виде чушек , служит основным источником углерода, обеспечивающим нормальное протекание мартеновского процесса. Количество чугуна и стального лома в шихте может колебаться в любых соотношениях в зависимости от разновидности процесса, экономических условий, выплавляемых марок сталей. В качестве раскислителей и легирующих добавок, в мартеновском производстве используют ферросплавы и некоторые чистые металлы (алюминий, никель). Железная руда и мартеновский агломерат применяются в мартеновском производстве в качестве окислителей, а также в качестве флюса, способствующего ускоренному формированию активного шлака. В роли окислителя может использоваться также окалина. Известняк, известь, боксит, плавиковый шпат в мартеновском процессе служат для формирования шлака необходимого состава и консистенции, обеспечивающего протекание окислительных реакций, удаление вредных примесей и нагрев металла. Мартеновский способ получения стали был наиболее распространён в конце 19 и до середины 20 веков. С конца 20 века мартеновский способ активно вытесняется кислородно-конверторным способом получения стали.
Тепло, требуемое в этом процессе, создается электрической дугой, находящейся между угольными электродами и металлической ванной. Обычно, шихта из градуированного стального лома плавится под окисленным шлаком для удаления фосфора. Нечистый шлак удаляется путём наклона печи. Второй шлак используется для удаления серы и диоксидов металла в печи. Это приводит к высокой степени очистки, и высококачественная сталь может быть сделана при чрезвычайно высоких температурах. Этот процесс широко используется для изготовления высоколегированных сталей, таких как нержавеющая, жаростойкая и быстрорежущая стали. Продувка кислородом часто используется для того, чтобы удалить углерод в присутствии хрома и позволяет использовать лом из нержавеющей стали. Содержание азота в сталях, сделанных бессемеровским и электродуговым процессами, составляет приблизительно 0,01-0,25 % по сравнению с приблизительно 0,002 - 0,008 % в мартеновских сталях. Электродуговой процесс
Сплавы и коррозия
презентация к уроку по химии (9 класс) по теме
Сплавы и коррозия металлов
Виды сплавов Характеристика Пример Твердые растворы Расплавленные металлы смешиваются в любых отношениях Ag иCu ; Ag и Au ; Cu и Ni Механическая смесь При охлаждении смеси расплавленных металлов образуется сплав, состоящих из мельчайших отдельных кристалликов каждого металла Pb и Sn ; Pb и Ag ; Bi и Cd Интерметаллиды Расплавленные металлы образуют между собой химические соединения Cu и Zn ; Ca и Sb ; Pb и Na
Чугун и сталь Самыми распространенными сплавами, содержащими железо являются: Чугун: сплав на основе железа, содержит от 2 до 4,5% углерода, марганец, кремний, фосфор, серу Свойства: тверже железа, очень хрупкий, не куется Применение: изготовление массивных деталей методом литья (литейный чугун), переработка в сталь (передельный чугун)
Сталь : сплав на основе железа, содержащий менее 2% углерода Виды: Углеродистая сталь – сплав железа с углеродом и меньшим количеством марганца, серы, кремния, фосфора. Применение: детали машин, трубы, болты, гвозди, скрепки, инструменты
Легированная сталь – сплав железа с углеродом с специальными легирующими добавками: хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий В зависимости от добавок свойства стали изменяются: Хром и никель –жаростойкость, кислотоупорность, пластичность, коррозионная устойчивость. Вольфрам - твердость, жаропрочность, износоустойчивость. Титан – механическая прочность при высоких температурах, коррозионная стойкость
Бронза Сплав меди с другими металлами. Различают: Оловянную бронзу (20% олова), Алюминиевую бронзу (5-11 % алюминия) Свинцовую бронзу (до 33% свинца) Применение: изготовление частей машин, художественные отливки
Латунь Сплав меди и цинка (до 30-35% цинка) Свойства: высокая пластичность Применение: декоративные предметы искусства
Дюралюминий Сплав алюминия (до 95%) с добавками магния, меди, марганца. Свойства: легкий, прочный. Применение: в авиастроении, машиностроении, строительстве и др.
Коррозия — это процесс самопроизвольного разрушения металлов и их сплавов под влиянием внешней среды (от лат. corrosio — разъедание).
Коррозия изделий из сплавов железа. Бурый налёт — ржавчина, состоит из гидроксида и оксида железа(III).
Предметы из меди и её сплавов (предметы искусства, памятники, крыши зданий) со временем подвергаются коррозии. Патина — налёт зелёного цвета — состоит в основном из гидроксокарбоната меди(II).
В результате коррозии ухудшаются многие свойства изделий: уменьшаются их прочность, пластичность, блеск, снижается электропроводность и т. д.
Способы защиты от коррозии 1. Нанесение защитных покрытий. Металлические изделие покрывают другими металлами (никелирование, хромирование, цинкование , лужение — покрытие оловом).
Хромированный кран. Никелированная труба . Консервные банки, изготовленные из лужёной жести.
Металлические изделия покрывают лаками, красками, эмалями, маслами, полимерами. Нанесение защитного покрытия на поверхность металла. Эмалированная стальная кастрюля. Металлочерепица изготавливается из жести, покрытой полимером. .
2. Применение сплавов, стойких к коррозии. Детали машин, аппаратов, инструменты и предметы быта изготовляют из нержавеющей стали, содержащей специальные легирующие (замедляющие коррозию) добавки: хром, никель и другие металлы. Изделия из нержавеющей стали .
3. Протекторная защита. К защищаемой металлической конструкции присоединяют кусок более активного металла (протектор), который разрушается, защищая основной металл. В качестве протектора при защите корпусов судов, трубопроводов, кабелей используют магний, алюминий, цинк. 4. Изменение состава среды. Для того, чтобы предотвратить потери из-за коррозии, проводится специальная обработка электролита или той среды, в которой находится защищаемая металлическая конструкция. Практикуется также введение ингибитора — вещества, замедляющего коррозию. При подготовке воды, поступающей в котельные установки, проводят удаление растворённого в воде кислорода (деаэрацию).
Тест 1. Слово “коррозия” в переводе с латинского означает: и) разрушать; п ) окислять; к) разъедать; р ) ржаветь. 2. Питтинг - это: ж) электрохимическая коррозия; н ) язвенная коррозия; о) точечная коррозия; р ) сплошная коррозия. 3. Окисление металла в среде не электролита: а) электрохимическая коррозия; г) язвенная коррозия; о) точечная коррозия; р ) химическая коррозия. 4. Разрушение металла, находящегося в контакте с другим металлом в присутствии водного раствора электролита: в) газовая коррозия; и) химическая коррозия; т) сплошная; р ) электрохимическая коррозия; 5. Эмалирование это: б) способ предания красоты металлическому изделию; е) электрохимический метод защиты металлов от коррозии; о) защитное неметаллическое покрытие металла; ч) защитное металлическое покрытие металла. 6. Легирование это: з ) специальное введение в сплав элементов, замедляющих процесс коррозии; и) покрытие железного листа слоем олова; к) создание контакта с более активным металлом; т) покрытие металла краской., 7. Вещества, замедляющие процесс коррозии называются: и) ингибиторы; о) электроды; н ) протекторы; т) краски. 8. Присоединение к защищаемому металлу другого, более активного металла называется: а) металлопокрытие; о) контактная защита; р ) легирование; я) протекторная защита.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок по химии в 9 классе. Общие понятия о коррозии металлов, способы защиты.
Трехглавый дракон проник в царство Металлов. Он захватил символ Парижа - Эйфелеву башню и только постоянная химиотерапия помогает сопротивляться разрушительному действию сил Дракона. По.
Презентация химия 9 класс: "Коррозия металлов"
Презентация химия 9 класс: Коррозия металлов".
Урок в 9 классе по теме " Коррозия металлов и способы защиты металлических изделий"
Данный урок проводился в 9 классе по программе Габриеляна О.С. Урок рассчитан на 2 часа. Много заданий для организации групповой групповой формы работы. Первая часть урока разработана в системе .
урок для 10 класса по теме "Коррозия металлов. Способы защиты от коррозии"
Это урок изучения нового материала. Целью является формирование понятия коррозии как окислительно-восстановительного процесса, изучение причин ее возникновения; расскрытие вреда коррозии, способов защ.
Коррозия металлов и ущерб от неё. Виды коррозии. Способы защиты металлов от коррозии.
Изучение коррозии металлов.
Методическая разработка урока по УД «Химия» «Коррозия металлов. Виды коррозии»,технология ИКТ- образовательная сеть «дневник.ру"
Использование интернет-сети "Дневник.ру" при проведении открытого урока.
Сплавы и коррозия.
Подборка учебного материала для проведения занятий в разделе "Металлы" по темам "Сплавы и коррозия".
Презентация на тему "Стали"
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.
Аннотация к презентации
Интересует тема "Стали"? Лучшая powerpoint презентация на эту тему представлена здесь! Данная презентация состоит из 9 слайдов. Также представлены другие презентации по химии. Скачивайте бесплатно.
Содержание
Слайд 2
2 Сплав железа с углеродом называется сталью, если содержание углерода будет не более 1,7%. Как и в чугуне, кроме углерода, в стали всегда имеются следующие примеси: марганец, кремний, сера и фосфор. 1. Классификация стали По химическому составу 2. По содержанию примесей . P не более 0,025% P не более 0,025% P до 0,035% P до 0,07% S не более 0,015% S не более 0,025% S до 0,035% S до 0,06% ОСОБО ВЫСОКОКАЧЕСТВА ВЫСОКОГОКАЧЕСТВА КАЧЕСТВЕННАЯ ОБЫКНОВЕН-НОГОКАЧЕСТВА ПО КАЧЕСТВУ (S- сера, P-фосфор)
Слайд 3
3 3. По способу производствастали разделяют на бессемеровскую, конверторную (с продувкой кислородом), мартеновскую, электросталь, тигельную и сталь, получаемую прямым восстановлением из обогащенной руды (окатышей). 4. По степени раскисления. -спокойная (сп) - сталь полностью раскислена -кипящая (кп) - сталь в печи или ковше не раскисляется -полуспокойная (пс) –сталь частично раскисленная 5. В зависимости от назначения. углеродистые стали обыкновенного качества подразделяются на три группы: А – поставляемые по механическим свойствам и применяемую в основном тогда, когда изделия из нее подвергают горячей обработке (сварка, ковка и др.), которая может изменить регламентируемые механические свойства (Ст 0, Ст 1 кп, Ст 1 пс ) Б – поставляемые по химическому составу и применяемую для деталей, подвергаемых такой обработке, при которой механические свойства меняются, а уровень их кроме условий обработки определяется химическим составом (БСт 0, БСт 1 кп и т. д. до БСт 6 кп). 1гр.-+углерод, марганец, кремний, фосфор, серу, мышьяк, азот; 2гр.-+ хром, никель и медь В –поставляемые по механическим свойствам и химическому составу для деталей, подвергаемых сварке (ВСт 1, ВСт 2, ВСт 3, ВСт 4 и ВСт 5, ВСт 3 сп, ВСт 3 гпс ).
Слайд 4
4 2. Маркировка стали Конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества маркируют буквами Ст (сталь) и цифрами 1, 2, 3 и т. д. до 9. Чем больше цифра, тем выше прочность и содержание углерода в стали. Углеродистую качественную конструкционную сталь маркируют цифрами 05, 08, 10, 15, 20, 30, 45 и т. д., показывающими среднее содержание в стали углерода в сотых долях процента. Инструментальную углеродистую сталь маркируют буквой У (углеродистая) и цифрой, указывающей среднее содержание углерода в десятых долях процента: У7, У8, У9, У10 и т. д. Легированные стали согласно ГОСТ обозначаются цифрами и буквами: Г (марганец), С (кремний), Н (никель), Х (хром), В (вольфрам), М (молибден), Т (титан), Ф (ванадий), Ю (алюминий), К (кобальт), Д (медь). Буква А в конце марки указывает на высокое качество стали. Цифры впереди букв показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, а цифры, следующие за буквой, указывают примерное содержание легирующего элемента в процентах, если содержание его превышает 1,5%.
Слайд 5
5 Стали с особыми свойствами (спецстали). А – автоматная сталь, буква «А» ставится в начале марки. Например, А20 – сталь конструкционная, автоматная, содержит 0,20 % углерода. Л – литейная сталь, буква «Л» ставится в конце марки. Например, 25Л – сталь конструкционная, углеродистая, качественная, содержит 0,25 % углерода. Ш – шарикоподшипниковая сталь, буква «Ш» ставится в начале марки, цифра указывает содержание хрома в десятых долях процента. Например, ШХ15 – сталь шарикоподшипниковая, содержит 1,5 % хрома и около 1 % углерода. Р – быстрорежущая сталь, буква «Р» (от английского слова «Rapid» – быстрый) ставится в начале марки, цифра после буквы указывает содержание вольфрама. Например, Р18 – сталь инструментальная, быстрорежущая, содержит 18 % вольфрама и около 1 % углерода. Э – электротехническая, или магнитомягкая сталь, первая цифра показывает содержание кремния, а вторая цифра – условное обозначение электротехнических свойств. Например, Э21 – сталь электротехническая, содержит 2 % кремния и около 0,1 % углерода. Е – магнитотвердая сталь для постоянных магнитов. Например, ЕХ3 – магнитотвердая сталь, содержит 3 % хрома и около 1 % углерода.
Слайд 6
6 3. Особенности состава промышленных сталей и влияние его на т/о При С менее 0,8% - Ф+П С=0,8%-П С более 0,8% - П+Ц Рис. Влияние содержания углерода на механические свойства стали.
Слайд 7
7 Марганец (Мn)- вводят в сталь при раскислении для устранения вредного влияния закиси железа. Mn повышает прочность горячекатанной стали, прокаливаемость, упругие свойства. При содержании более 1.5% сообщает склонность к отпускной хрупкости. При содержании более 13% и выше придает стали аустенитную структуру,противоударную стойкость, высокую износостойкость. При нагреве способствует росту зерна. Кремний (Si)- вводится для раскисления. Полностью растворим в феррите. Увеличивает прочность, износостойкость и придает антифрикционные и упругие качества. Более 2% - снижает пластичность. Повышает прокаливаемость, но увеличивает температуры закалки, нормализации и отжига. Фосфор (Р) - Растворяясь в феррите, вызывает хладноломкость стали. При совместном действии С и Р (Р не более 1.2%) вызывается фосфидная эвтектика, плавящаяся при Т менее 1100 С. Фосфор - вредная примесь стали. Однако повышает обрабатываемость резанием и в присутствии меди повышает сопротивление коррозии.
Слайд 8
8 Сера (S) - нерастворима в железе, образует соединение FeS сульфид железа. Последний входит в состав эвтектик, плавящихся при 9880 С. Наличие зерен хрупкой и легкоплавящейся эвтектики по границам зерен стали делает ее при температурах 800 0С и выше (в районе температур красного каления) - красноломкой. В т.ж. время, сера повышает обрабатываемость резанием. Вредное влияние серы нейтрализуют введением марганца, образующего с ней сульфид MnS. MnS при горячей обработке давлением деформируется и создает продолговатые линзы - строчки. Их присутствие стали, как и других включений, в стали не допустимо для ответственных изделий. MnS стремятся перевести в шлак при плавке стали. Водород (H), азот (N), кислород (O) - растворяются в стали. Кислород и азот образуют твердые труднодеформирующиеся вредные включения. Водород вызывает флокены. А газы вообще - эффекты деформационного старения, снижающие усталостные характеристики (вязкость и порог хладноломкости). Неметаллические включения после обработки давлением создают - полосчатость (или строчечность), вызывающую сильную анизотропию свойств. Для устранения вредного влияния растворяющихся газов применяют вакуумную разливку стали и специальные приемы раскисления.
Слайд 9
9 Рис. Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа Влияние легирующих элементов на структуру и фазовые превращения в стали. Все элементы, которые растворяются в железе, влияют на его полиморфизм, т.е. сдвигают точки А3 и А4. Большинство элементов или повышают точку А4 и снижают точку А3, расширяя тем самым область существования γ- модификации, или понижают А4 и повышают А3, сужая область γ- модификации. Образуются аустенитные, ферритные и переходные стали. Схематично это показано на рис.
Презентация на тему "производство чугуна и стали"
Производство чугуна и стали
9 класс Михайлечко С. В. Киргизия.
Слайд 2
Черная металлургия
Сплавы железа – металлические системы, основным компонентом которых является железо
Чугун — сплав железа с углеродом (и другими элементами). Содержание углерода в чугуне не менее 2,14% (до 4,5%)
Слайд 6
Свойства чугуна
Самый дешевый металлический материал, обладает хорошими литейными свойствами, износостойкостью, способностью гасить вибрации. Хрупкий и жирный на ощупь. Различают передельный, литейный и легированный чугун. Легированный чугун отличается жаростойкостью и коррозионной стойкостью.
Виды чугуна
Белый чугун (передельный) Серый чугун
Слайд 8
Сталь. Производство стали.
Сталь — сплав железа с углеродом и/или с другими 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).
Суть процесса переработки чугуна на сталь состоит в уменьшении до нужной 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.
Слайд 10
Получают из чугуна и железного лома. Основные химические реакции: Окисление примесей: 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
Слайд 11
Кислородно-конверторный способ
Слайд 12
Производство стали в электропечах
Слайд 13
Ответьте на вопросы
Какие руды используются в производстве сплавов железа? В чем суть доменного производства? Какие процессы протекают в домне? Чем сталь отличается от чугуна? Какие процессы должны произойти при переработке чугуна в сталь? Каковы способы получения стали?
Читайте также: