METALURGIA OŢELULUI
Oţelurile sunt aliaje fier-carbon, cu mai puţin de 2, 11% C care conţin în afară de fier şi carbon
şi alte elemente (Si, Mn. P, S, Cr, Ni, V, Ti, Mo etc). caracteristica principală a oţelurilor este
deformabilitatea plastică la rece şi la cald, prin presare sau tragere.
Varietatea mare de proprietăţi a oţelurilor este determinată de compoziţia chimică şi de modul
de prelucrare ( plastică, termică sau termochimică).
Comportarea oţelurilor la deformarea plastică, la tratamentul termic (sau termochimic) sau la
prelucrarea mecanică este determinată pe de o parte de compoziţia chimică şi pe de altă parte de
modul de elaborare şi turnare - solidificare.
Clasificarea oţelurilor
Există mai multe criterii de clasificare: după conţinutul de carbon, după compoziţia chimică,
după destinaţie, după procedeul de elaborare.
După conţinutul de carbon oţelurile sunt hipoeutectoide cu < 0,77% C, eutectoide cu 0,77% C şi hipereutectoide cu > 0,77% C.
După compoziţia chimică oţelurile se clasifică în oţeluri nealiate (sau oţeluri carbon) şi oţeluri
aliate.
Oţelurile nealiate sunt oţelurile care pe lângă fier şi carbon conţin cantităţi mici de alte
elemente (Mn ≤ 0,8%, Si ≤ 0,5%, P ≤ 0,06%, S ≤ 0,05%). Oţelurile cu ≤ 0,3% C se numesc oţeluri
moi, cu 0,3-0,6% C se numesc oţeluri semidure, iar cele cu ≥ 0,8% C se numesc oţeluri dure.
Oţelul carbon cu ≤ 0,08% C este cunoscut în practică sub denumirea de fier tehnic.
Oţelurile aliate conţin unul sau mai multe elemente de aliere care pot fi fie unul din elementele
obişnuite în proporţie mai mare decât în oţelul carbon, fie alte elemente: Cr, Ni, V, Ti, W, Mo, Zr,
Nb, B, La, etc. În funcţie de conţinutul total al acestor elemente oţelurile aliate se clasifică în oţeluri
slab aliate (≤ 5,0% E ) mediu aliate (5-10% E)şi oţeluri înalt aliate (cu ≥10% E).
Prin compoziţia chimică a unui oţel nu trebuie să se înţeleagă numai prezenţa elementelor
menţionate ci analiza integrală, adică şi prezenţa altor elemente care deşi sunt în cantităţi foarte mici
(de ordinul 10-2 – 10-6%) influenţează substanţial structura şi proprietăţile oţelului atât prin
concentraţie cât şi prin forma sub care se găsesc în oţel. Aceste elemente sunt: oxigenul, hidrogenul
şi azotul. Cantitatea , forma de prezentare şi repartiţia lor în masa oţelului sunt influenţate de modul
de elaborare.
Dupădes tinaţie oţelurile se clasifică în oţeluri de uz general, oţeluri cu destinaţie precizată şi
oţeluri pentru scule.
Oţelurile pentru uz general se împart în oţeluri pentru construcţii, oţeluri de uz general tratate
termic, oţeluri cu rezistenţă mecanică la temperaturi ridicate, oţeluri refractare şi oţeluri rezistente la
coroziune (inoxidabile).
Oţeluri cu destinaţie precizată se împart în oţeluri pentru şuruburi şi piuliţe, oţeluri pentru
armarea betonului, oţeluri pentru arcuri, oţeluri pentru recipienţi, oţeluri pentru construcţii navale,
oţeluri pentru rulmenţi etc.
Oţelurile pentru scule se clasifică în: oţeluri pentru scule aşchietoare, oţeluri pentru scule de
prelucrare la rece, oţeluri pentru scule de prelucrare la cald.
După procedeul (agregatul) de elaborare oţelurile se grupează în oţel electric şi oţel de
convertizor
Fierul şi principalul său aliaj, oţelul, sunt cele mai larg folosite metale. Oţelul obişnuit, care este ieftin de produs, are o rezistenţă uluitoare şi este utilizat pentru osaturile de zgârie-nori şi alte structuri masive.
Fierni este metalul cel mai răspândit pe Pământ şi, în afară de aluminiu, este şi metalul cel mai abundent în scoarţa terestră. Aproape de suprafaţa terestră se găsesc zăcă minte bogate de fier, astfel încât el este relativ ieftin de produs, Principalele sale minereuri sunt hematitul, magnetitul (magnetul natural), sideritul, taconitul şi pirita. în afară de siderit şi de pirită, aceste minereuri sunt fomie de oxid de fier.
Sideritul este un compus cunoscut sub numele de carbonat de fier, iar pirita este sulfura de fier. Aceasta nu este folosită pentru obţinerea fiemlui, dar sulful pe care îl conţine este folosit în fabricarea gazului de dioxid de sulf şi acidului sulfuric. Pirita apare sub formă de cristale in roci ii pot face pe prospectori sa creada ca au găsit aur. Din acest motiv, acest minereu este cunoscut sub numele de “aurul proştilor”.
Majoritatea zăcămintelor de fier se află aproape de suprafaţa Pământului, astfel că se pot extrage destul de uşor, prin exploatarea în carieră sau prin exploatarea minieră la suprafaţă. Fierul se obţine din minereuri prin încălzirea acestora cu carbon, în formă de cocs. Se adaugă calcar la amestec pentru a ajuta la îndepărtarea impurităţilor cu conţinut de siliciu, precum nisipul şi argila. Materialele adăugate pentai a îndepărta impurităţile se numesc fondanţi.
In procesele mai vechi, amestecul de minereu, cocs si calcar formeaza sarja, sau incarcatura, care se încarcă în capătul de sus al unui furnal. Acesta este un turn înalt de oţel, căptuşit cu cărămizi termorezistente.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu