Znanost

Kaj je jeklo? »Njegova opredelitev in pomen

Kazalo:

Anonim

Jeklo je kovina, ki izhaja iz zlitine med železom in ogljikom. Zanj je značilna njegova odpornost in ker se lahko obdeluje vroče, torej samo v tekočem stanju. No, ko se strdi, je njegovo ravnanje skoraj nemogoče. Kar zadeva dva elementa, ki tvorita jeklo (železo in ogljik), jih najdemo v naravi, zato je pozitivno, če jih proizvajamo v velikem obsegu.

Kaj je jeklo

Kazalo

Jeklo je v bistvu zlitina ali kombinacija železa in ogljika, v osnovi je zelo rafinirano železo (več kot 98%), njegova izdelava se začne z zmanjšanjem železa (proizvodnja surovega železa), ki nato postane imenovana kovina. Nanaša se na element, iz katerega so v starih časih izdelovali orožje, ki je v svoji etimologiji ta beseda sestavljena iz latinskega "aciarĭum", iz "acĭes" ali filo, v zameno pa iz grškega "akē", kar pomeni vrh.

Zgodovina jekla

Datum, ko je bila odkrita tehnika taljenja železove rude, ni bil natančno znan, vendar so Grki s toplotno obdelavo utrdili železno orožje, to je bilo leta 1000 pred našim štetjem.

Prvi obrtniki, ki so obdelovali zlitine, so danes uvrstili med kovano železo, to pa so naredili s segrevanjem mineralne mase železa in premoga, pomešanega v veliki peči s prisilnim vlekom. Način je bil, da se ruda reducira v maso kovinskega železa, napolnjenega z žlindro, to je kovinske nečistoče, skupaj s premogovim pepelom.

To maso železa so obdelovali, medtem ko je ostala vroča in jo močno udarila s težkimi kladivi, da je izginila žlindro. Občasno je ta tehnika izdelave po naključju proizvedla pravo jeklo namesto kovanega železa.

Nato se je od 14. stoletja dalje peč za taljenje železa znatno povečala. V teh večjih pečeh se je železova ruda z vrha peči reducirala v kovinsko železo in nato kot zaključek plinov absorbirala več ogljika, produkt teh peči se je imenoval surovo železo, to je prvi postopek za pridobitev elementa.

Kasneje je Carl Wilhelm Siemens leta 1857 ustvaril metodo, pri kateri je bila kovina lahko izdelana na osnovi razogljičenja uporabnosti železa ali železovega oksida kot produkta ogrevanja.

Leta 1865 so bila že izdelana jekla s 25% in 35% niklja v zelo omejenih količinah, ki so se veliko bolje upirala delovanju vlage v zraku, čeprav so bila zelo majhna proizvajalca. Od takrat in do leta 1900 so preučevali kromove zlitine, ki so izboljšale korozijsko odpornost jekla.

Kasneje so bile izvedene številne raziskave zlitin s kromom in nikljem, takrat lahko rečemo, da se pojavi nerjavno jeklo, ki ga poznamo danes.

Tako nerjaveče ni preprosta kovina, temveč zlitina, katere glavni material je železo, ki mu je dodan majhen delež ogljika. Tako je dosežen trden material, ki je odporen na zunanje dejavnike, ki ga lahko poslabšajo.

Danes ima nerjaveče jeklo številne aplikacije in nas obdaja na skoraj vseh področjih našega življenja, vendar je zelo prisotno tudi na industrijskem področju, saj je zelo pomemben del opreme v farmacevtski, petrokemični in rastlinski industriji obdelava tekočin, rezervoarji. zabojniki, med mnogimi drugimi.

Značilnosti jekla

Jeklo ima pomembne in bistvene lastnosti, ki omogočajo njegovo uporabo v avtomobilski industriji, pri gradnji hiš in v neskončnem številu elementov. Med njegove bistvene značilnosti spadajo:

Komponente

Kar zadeva sestavo jekla, so železo in drugi elementi, kot so ogljik, mangan, fosfor, nikelj, žveplo, krom in drugi, osnovni. Spremembe v sestavi so odgovorne za najrazličnejše razrede in lastnosti.

Gostota

Njegova povprečna gostota je 7850 kg / m³. Glede na temperaturo se lahko skrči, razširi ali stopi. Tališče je odvisno od vrste zlitine in odstotkov legirnih elementov.

Korozija

Prihaja do korozije in obrabe zaradi stalne izpostavljenosti podnebnim ali zunanjim dejavnikom, ki povzročajo spremembe v električni sestavi materiala in s tem poslabšajo molekule in delce.

Prevodnost

Ima visoko električno prevodnost. Čeprav je odvisno od njegove sestave, znaša približno 3 · 106 S / m.

Vrste jekla

To ima veliko uporab v vsakdanjem življenju ljudi, saj je pogosto v pripomočkih, orodjih in napravah, pa tudi v strukturah sodobnih domov in zgradb, vse pa je odvisno od njegove vrste:

Pocinkano jeklo

Je rezultat kombiniranja mehanskih odpornih lastnosti kovine in protikorozijskih lastnosti cinka. Ta vrsta se uporablja za gradnjo, izdelavo velikih konstrukcij, v komunikacijah, elektriki in transportu.

Nerjaveče jeklo

Ta oblika je oblikovana, sestavljena iz kroma in niklja, zaradi česar je sijoča ​​in odporna proti koroziji, tudi če je izpostavljena vlagi.

Gradbeno jeklo

Najprej se surova železova ruda zdrobi in razvrsti. Napolnjena v plavžu začne nastala reakcija odstranjevati nečistoče. Še bolj se ekstrahira in segreje, da se omogoči vključitev drugih snovi, na primer mangana, ki bodo končnemu izdelku dale različne lastnosti.

Mirno jeklo

Ta vrsta je pred odlitkom popolnoma deoksidirana z dodajanjem kovin.

Kovano jeklo

Ta je bila spremenjena v obliki in notranji strukturi z uporabo tehnik kovanja, izvedenih pri temperaturi, višji od temperature prekristalizacije. Ima manj površinske poroznosti, bolj fino zrnato strukturo, večjo natezno trdnost in utrujenost ter večjo duktilnost kot katera koli druga obdelava.

Valjano jeklo

Je tista, ki je skozi valje prešla pri zelo visokih temperaturah, nad 1700 ° F, kar presega temperaturo prekristalizacije večine kovin. Tako lažje oblikujete in dobite izdelke, s katerimi je lažje delati.

Uporabe jekla

Zagotovljeno je, da je ta material izjemnega pomena za človekovo delovanje, saj nobena druga ne združuje njegovih lastnosti, kot so: odpornost, plastičnost in vsestranskost.

Vendar uporaba jekla prevladuje pri gradnji strojev, orodij, pripomočkov, mehanske opreme, električnih aparatov in v strukturah domov, zgradb in javnih del. Vključena so tudi železniška gradbena podjetja in vozni park. Za uporabo v gradbeništvu se distribuira v kovinskih profilih, ki imajo različne značilnosti, odvisno od njihove oblike in velikosti, posebej za jeklene nosilce ali stebre.

Valovita je tudi valjana vrsta, ki se uporablja za armirane betonske konstrukcije. So palice različnih premerov, ki imajo štrline. Uporablja se v konstrukcijah, izolaciji, oblogah, medetažah, strehah in oblogah. Njegova uporaba je bistvenega pomena zaradi večje odpornosti, se ne krči in ne deformira. Pri potresih, vetru in požaru je bolj odporen kot drugi materiali, zaradi česar je tovrstna gradnja veliko varnejša.

Treba je opozoriti, da obstaja simbol jeklo, povezano s posebnimi značilnostmi za proizvodnjo različnih izdelkov. Zato so za kovinske konstrukcije označeni s S (jeklo), čemur sledi številka, ki označuje najmanjšo določeno vrednost elastične meje v MPa (1 MPa = 1N / mm2), za interval debeline plus malo. Dodatni simboli so razdeljeni v skupino 1 in skupino 2. Če simboli v skupini 1 ne zadoščajo za popoln opis, lahko v skupino 2 dodamo dodatne simbole. Simbole v skupini 2 je dovoljeno uporabljati samo skupaj s tistimi iz skupina 1 in bi moral biti za njimi. Primer: S355xyz (dodatni simbol).

Pogosta vprašanja o jeklu

Kaj je jeklo?

Gre za mešanico kovine, kot je železo, in metaloida, kot je ogljik, ki se lahko pojavi v različnih razmerjih, vendar nikoli več kot dva odstotka celotne teže končnega izdelka.

Katere kovine vsebuje jeklo?

Kovine, ki jih vsebuje element, so:
  • Aluminij
  • Bor
  • Kobalt
  • Chrome
  • Kositer
  • Mangan
  • Molibden
  • Nikelj
  • Silicij
  • Titan
  • Volfram ali volfram
  • Vanadij
  • Cink

Za kaj je jeklo?

Proizvodnja jekla se uporablja za hiše, jeklene plošče za ojačitev stavb, fasad itd. Prav tako v industriji težkega orožja in oklepnih vozil. V proizvodnji orodij, pripomočkov, mehanske opreme, industrijskih strojev in kmetijskih strojev. Med drugim v avtomobilski industriji, ročične gredi, pogonske gredi menjalnika.

Katere so vrste jekla?

Obstajajo različne vrste, ki so:
  • Cut
  • Prestrašen
  • Valovita
  • Pocinkano
  • Nerjaveče
  • Laminat
  • Ogljik
  • Zlitina
  • Sladko
  • Šumeča
  • Hladno vlečeno
  • Strukturni
  • Prepereli
  • Mehko
  • Črna

Kako dobimo jeklo?

Železo se stopi v peči in vlije, da se zmanjšajo nečistoče. Nato se vbrizga 99% čisti kisik. Apno zmešamo, da nastane ostanek, ki absorbira preostale nečistoče. Končno se v peči rafinira z dodajanjem izdelkov iz zlitin, da dobi želene lastnosti.