Mokslas

Kas yra plienas? »Jo apibrėžimas ir reikšmė

Turinys:

Anonim

Plienas yra metalas, gaunamas iš geležies ir anglies lydinio. Jis pasižymi atsparumu ir todėl, kad jį galima dirbti karštai, ty tik skystoje būsenoje. Na, kai jis sukietėja, jo valdyti beveik neįmanoma. Kalbant apie du plieną sudarančius elementus (geležį ir anglį), jų yra gamtoje, todėl jis yra teigiamas gaminant jį plačiu mastu.

Kas yra plienas

Turinys

Plienas iš esmės yra geležies ir anglies lydinys arba derinys, jis iš esmės yra labai rafinuotas geležis (daugiau nei 98%), jo gamyba prasideda nuo geležies redukcijos (ketaus gamyba), kuri vėliau tampa įvardintu metalu. Jis nurodo elementą, iš kurio senovėje buvo gaminami kraštiniai ginklai, kurie savo etimologijoje šį žodį sudaro lotyniškas „aciarĭum“, „acĭes“ arba filo ir savo ruožtu graikų „akē“, kuris reiškia antgalį.

Plieno istorija

Data, kai buvo atrasta geležies rūdos lydymo technika, nebuvo tiksliai žinoma, tačiau graikai, termiškai apdorodami, sukietino geležinius ginklus, tai buvo 1000 metais prieš mūsų erą.

Pirmieji amatininkai, dirbę geležį, gamino lydinius, kurie šiandien bus klasifikuojami kaip kalioji geležis. Tai buvo padaryta naudojant metodą, kurį sudarė mineralinės geležies ir anglies masės, sumaišytos didelėje krosnyje su priverstine trauka, kaitinimas, Būdas buvo toks, kad rūdos buvo sumažintos iki metalinės geležies, pripildytos šlakais, tai yra, metalinių priemaišų, masės kartu su anglies pelenais.

Ši geležies masė buvo apdirbta, kol ji liko raudona, sunkiais plaktukais stipriai ją trenkė, kad išstumtų šlakus. Kartais ši gamybos technika netyčia pagamino tikrą kalvą, o ne kaltinę geležį.

Tada nuo XIV amžiaus krosnių, skirtų lydyti geležį, dydis žymiai padidėjo. Šiose didesnėse krosnyse geležies rūda iš krosnies viršaus redukuota iki metalinės geležies, o po to darant išvadą apie anglis absorbavo daugiau anglies. Šių krosnių produktas buvo vadinamas ketus, tai yra pirmasis procesas, gaunantis elementą.

Vėliau Carlas Wilhelmas Siemensas 1857 m. Sukūrė metodą, pagal kurį metalas galėjo būti pagamintas remiantis geležies arba geležies oksido, kaip šildymo produkto, naudingumo dekarburizacija.

1865 m. Plienas, turintis 25% ir 35% nikelio , jau buvo gaminamas labai ribotais kiekiais, kurie daug geriau atsilaikė prieš oro drėgmės poveikį, nors jie buvo labai smulkūs gamintojai. Nuo tada ir iki 1900 m. Buvo tiriami lydiniai su chromu, kurie pagerino plieno atsparumą korozijai.

Vėliau buvo atlikta daugybė lydinių su chromu ir nikeliu tyrimų, būtent tada galima sakyti, kad pasirodo šiandien žinomas nerūdijantis plienas.

Taigi nerūdijantis yra ne paprastas metalas, o lydinys, kurio pagrindinė medžiaga yra geležis, į kurią dedama nedidelė dalis anglies. Taigi gaunama tvirta medžiaga ir atspari išoriniams veiksniams, kurie gali ją pabloginti.

Šiandien nerūdijantis plienas turi daugybę pritaikymų ir supa mus praktiškai visose savo gyvenimo srityse, tačiau jis taip pat puikiai veikia pramonės srityje, nes yra labai svarbi farmacijos, naftos chemijos ir gamyklos įrangos dalis. skysčių, rezervuarų apdorojimas. konteineriai, be daugelio kitų.

Plieno charakteristikos

Plienas pasižymi svarbiomis ir esminėmis savybėmis, leidžiančiomis jį naudoti automobilių pramonėje, statant namus ir be galo daug elementų. Tarp pagrindinių jo savybių yra:

Komponentai

Kalbant apie plieno sudėtį, geležis ir kiti elementai, tokie kaip anglis, manganas, fosforas, nikelis, siera, chromas ir kt., Yra pagrindiniai. Kompozicijos variacijos lemia daugybę rūšių ir savybių.

Tankis

Jo vidutinis tankis yra 7850 kg / m³. Priklausomai nuo temperatūros, jis gali susitraukti, išsiplėsti ar ištirpti. Lydymosi temperatūra priklauso nuo lydinio tipo ir legiruojančių elementų procentų.

Korozija

Yra nuolatinė korozija ir susidėvėjimas dėl nuolatinio klimatinių ar išorinių veiksnių poveikio, kurie sukelia medžiagos elektrinės sudėties pokyčius ir taip pablogina molekules ir daleles.

Laidumas

Jis pasižymi dideliu elektros laidumu. Nors tai priklauso nuo jo sudėties, ji yra maždaug 3 · 106 S / m.

Plieno rūšys

Tai pritaikoma daugybei žmonių kasdienio gyvenimo, nes tai būdinga indams, įrankiams ir prietaisams, taip pat šiuolaikinių namų ir pastatų konstrukcijoms, viskas priklauso nuo jo tipo:

Cinkuotas plienas

Tai yra derinant metalo mechaninio atsparumo savybes ir cinko antikorozines savybes. Šis tipas naudojamas statyboms, didelių konstrukcijų gamybai, ryšių, elektros ir transporto srityse.

Nerūdijantis plienas

Tai yra liejimo forma, sudaryta iš chromo ir nikelio, todėl ji tampa blizgi ir atspari korozijai net veikiant drėgmei.

Konstrukcinis plienas

Pirmiausia žalios geležies rūdos susmulkinamos ir klasifikuojamos. Įkraunama aukštakrosnyje, susidariusi reakcija pradeda pašalinti nešvarumus. Jis dar labiau ekstrahuojamas ir kaitinamas, kad būtų galima įtraukti kitas medžiagas, tokias kaip manganas, kurios suteiks skirtingas savybes gatavam produktui.

Ramus plienas

Šis tipas prieš liejant yra visiškai deoksiduojamas, pridedant metalų.

Kaltinis plienas

Tai yra modifikuota forma ir vidinė struktūra, naudojant kalimo metodus, atliekamus aukštesnėje nei perkristalizavimo temperatūroje. Jis turi mažesnį paviršiaus poringumą, smulkesnę grūdelių struktūrą, didesnį tempimo ir nuovargio stiprumą bei daugiau plastiškumo nei bet koks kitas apdorojimas.

Valcuotas plienas

Tai yra vienas, kuris praėjo per ritinius labai aukštoje temperatūroje, viršijančioje 1700 ° F, o tai viršija daugelio metalų rekristalizacijos temperatūrą. Tai palengvina liejimą ir sukuria produktus, su kuriais lengviau dirbti.

Plieno panaudojimas

Užtikrinama, kad ši medžiaga yra nepaprastai svarbi žmogaus veiklai, nes niekas kitas nesuderina savo savybių, tokių kaip atsparumas, plastiškumas ir universalumas.

Tačiau plieno panaudojimas vyrauja statant mašinas, įrankius, indus, mechaninę įrangą, elektros prietaisus ir namų, pastatų bei viešųjų darbų konstrukcijose. Taip pat priskiriamos geležinkelio statybos įmonės ir riedmenys. Naudojamas statybose, jis yra paskirstytas metaliniuose profiliuose, kurie turi skirtingas charakteristikas, atsižvelgiant į jų formą ir dydį, specialiai naudojami plieninėse sijose ar kolonose.

Gofruotas taip pat yra valcuotas tipas, naudojamas gelžbetoninėms konstrukcijoms. Tai yra skirtingo skersmens strypai, turintys iškyšas. Jis naudojamas konstrukcijose, izoliacijoje, dailylentėse, antresolėse, stoguose ir apdailoje. Jo naudojimas yra būtinas dėl didesnio atsparumo, jis nesusitraukia ir nesideformuoja. Atsparesnė nei kitos žemės drebėjimų, vėjo ir ugnies medžiagos, todėl tokio tipo konstrukcijos tampa kur kas saugesnės.

Reikėtų pažymėti, kad yra simbolinis plienas, susietas su specifinėmis skirtingų produktų gamybos savybėmis. Todėl metalinėms konstrukcijoms jie žymimi S (plienas), po kurio nurodomas skaičius, nurodantis mažiausią nurodytą elastingumo ribos vertę MPa (1 MPa = 1N / mm2) storio intervalui plius mažai. Papildomi simboliai yra suskirstyti į 1 ir 2 grupes. Jei 1 grupės simbolių nepakanka, kad būtų galima visiškai apibūdinti, 2 grupėje gali būti pridėti papildomi simboliai. 2 grupės simboliai turėtų būti naudojami tik kartu su simboliais, esančiais 2 grupėje. 1 grupė ir turėtų būti už jų. Pavyzdys: S355xyz (papildomas simbolis).

Dažniausiai užduodami klausimai apie plieną

Kas yra plienas?

Tai yra metalo, pvz., Geležies, ir metaloido, pvz., Anglies, mišinys, kuris gali pasirodyti skirtingomis proporcijomis, bet niekada ne daugiau kaip dviem procentais visos galutinio produkto masės.

Kokių metalų turi plienas?

Elemente esantys metalai yra:
  • Aliuminis
  • Boras
  • Kobaltas
  • „Chrome“
  • Skarda
  • Manganas
  • Molibdenas
  • Nikelio
  • Silicis
  • Titanas
  • Volframas arba volframas
  • Vanadis
  • Cinkas

Kam skirtas plienas?

Plieno gamyba naudojama namams, plieninės plokštės sutvirtina pastatus, fasadus ir kt. Panašiai ir sunkiųjų ginklų bei šarvuotų transporto priemonių pramonėje. Įrankių, indų, mechaninės įrangos, pramoninių mašinų ir žemės ūkio mašinų gamyboje. Automobilių pramonė, alkūninis velenas, pavarų dėžės pavaros velenai, be kitų pramonės šakų.

Kokios yra plieno rūšys?

Yra įvairių tipų, kurie yra:
  • Iškirpti
  • Išsigandęs
  • Gofruotas
  • Cinkuota
  • Nerūdijantis
  • Laminatas
  • Anglis
  • Lydinys
  • Saldu
  • Putojantis
  • Šalto valcavimo
  • Struktūrinis
  • Atlaikė
  • Minkštas
  • Juoda

Kaip gaunamas plienas?

Geležis ištirpinama krosnyje, pilama siekiant sumažinti priemaišas. Tada įpurškiama 99% gryno deguonies. Kalkės sumaišomos, kad susidarytų likučiai, kurie sugeria likusias priemaišas. Galiausiai jis rafinuojamas krosnyje, pridedant lydinių produktų, kad gautų norimas savybes.