Стоманата е желязна сплав с малки количества други елементи, тоест желязо, комбинирано с приблизително 1% въглерод и което, направено като жар и потопено в студена вода, придобива голяма твърдост и еластичност чрез закаляване. Има специални стомани, които също съдържат в много малка част хром, никел, титан, волфрам или ванадий. Характеризира се с голямата си устойчивост, за разлика от това, което се случва с желязото. Той е много устойчив на пластична деформация, тъй като е съставен само от феритни кристали; Когато той е легиран с въглерод, се образуват различни кристални структури, които позволяват значително увеличаване на неговата устойчивост. Това качество на стоманата и изобилието от желязо я поставят на видно място, съставлявайки основния материал на 20-ти век. 92% от цялата стомана е обикновена въглеродна стомана; останалото е легирана стомана: сплави на желязо с въглерод и други елементи като магнезий, никел, хром, молибден и ванадий.

информация

II. ВИДОВЕ СТОМАНА.

ll.да се. Легирана или специална стомана.

Стомана, към която са добавени елементи, които не присъстват във въглеродните стомани или в които съдържанието на магнезий или силиций се увеличава над пропорцията, в която се намира във въглеродните стомани.

ll.b. Самозакалена стомана

Стомана, която се закалява чрез просто охлаждане във въздух, без да е необходимо да се потапя в масло или вода. Този ефект, който води до образуването на много твърда мартенситна структура, се получава чрез добавяне на легиращи съставки, които забавят трансформацията на аустенита в перлит.

ll.c. Спокойна или отпочинала стомана

Стомана, която е напълно дезоксидирана преди леене, чрез добавяне на манган, силиций или алуминий. С тази процедура се получават перфектни блокове, тъй като по време на втвърдяването почти не се образува газ, което предотвратява образуването на дупки.

ll.d. Строителна стомана

Нисковъглеродна стомана с добавки на хром, никел, моли и ванадий.

II.е. Лагерна стомана

Стомана с голяма твърдост и висока устойчивост на износване; Получава се от 1% въглерод и 2% хром, които се подлагат на процес на закаляване и закаляване. Използва се в конструкцията на сачмени лагери и като цяло за производството на механизми, подложени на триене.

II.f. Мека стомана

Общо обозначение за всички нелегирани стомани, получени в разтопено състояние.

II.g. Твърда стомана

Той е този, който веднъж закален представлява 90% мартензит. Якостта му на опън е 70 kg/mm2, а удължението му е 15%. Използва се при производството на режещи инструменти, оръжия и инструменти, релси и др. При ударни приложения се предпочита степенуване на твърдостта от повърхността към центъра, т.е. здрава и твърда външна секция и по-мека и здрава сърцевина.

II.h. Ефервесцентна стомана

Стомана, която не е била напълно деоксидирана преди изливане във форми. Съдържа много дупки, но без пукнатини.

II.i. Фритюрена стомана

Получава се чрез пържене на смес от прахообразно желязо и графит, или също чрез пълно карбуризиране на маса от фритюрирано желязо.

II.j. Отливка или инструментална стомана

Специален вид стомана, която се получава чрез топене в тигел. Основните му свойства са:

1) устойчивост на износване

2) топлоустойчивост

3) устойчивост на удар

4) устойчивост на промяна на формата или изкривяване при закаляване

5) способност за рязане

Те съдържат 0,6 до 1,6% въглерод и големи пропорции на легиращи метали: волфрам, хром, молибден и др.

II.k. Недеформируема стомана

Този, който практически не изпитва геометрични деформации както при горещо (материали за гореща работа), така и в процеса на термично охлаждане (части, които не могат да бъдат обработени след закаляване на втвърдителя)

II.l. Неръждаема стомана

Устойчива на корозия стомана, с голямо разнообразие от състав, но винаги съдържаща висок процент хром (8-25%). Използва се, когато е абсолютно необходимо да се избегне корозия на частите. Предназначен е главно за хирургически инструменти и устройства, подложени на въздействието на химикали или морска вода (тихове, клапани, лопатки на турбини, сачмени лагери и др.)

II.m. Магнитна стомана

Тази, с която се правят постоянни магнити. Трябва да има голям остатъчен магнетизъм и голяма принудителна сила. Стоманите от този клас, в случай на обикновени приложения, съдържат високи проценти волфрам (до 10%) или кобалт (до 35%). За качествени устройства се използват хром-кобалтови или алуминиево-никелови стомани (карстит, коерцит ).

II.n. Немагнитна стомана

Вид стомана, която съдържа приблизително 12% манган и липсва магнитни свойства.

II.ñ. Лята стомана

Стомана от всякакъв вид, която се оформя чрез запълване на формата, когато металът е все още течен. При втвърдяване не се работи механично.

II.o. Пружинна стомана

Стомана с висока степен на еластичност и висока устойчивост на счупване. Въпреки че твърдата стомана може да се използва за често приложение, когато става въпрос за пружини, които трябва да издържат на големи натоварвания и чести усилия на умора, силициевите стомани се използват с охлаждане и закаляване на вода или масло.

II.p. Локана стомана

Нелегирана стомана, получена в пастообразно състояние.

II.q. Бърза стомана

Специална стомана, която има голяма устойчивост на удар и износване. Най-използваните са волфрамови, молибденови и кобалтови стомани, които се използват при производството на режещи инструменти.

II.r. Огнеупорна стомана

Специален тип стомана, способна да издържа на високотемпературни корозивни агенти.

II.s. Мека стомана

Пластична и здрава, нисковъглеродна стомана. Получава се и този вид стомана, лесна за работа на студено, увеличаваща процента на фосфор (нарастващ 0,15%) и сяра (до 0,2%). Той има натоварване на скъсване при опън от около 40 kg/mm2, с удължение 25%.

II.t. Често срещани стомани

Тези, получени в конвертор или основна пещ на Siemens.

II.u. Фини стомани

Тези, получени в киселинна, електрическа, индукционна или тигелова пещ на Siemens.

II.v. Ковани стомани

Стомани, които са претърпели промяна във формата и вътрешната си структура под действието на механична работа, извършена при температура по-висока от тази на рекристализацията.

III.a. История.

Стоманата, произведена от тигел, е с отлично качество, но производствените разходи са много по-високи от тези, произведени чрез пудинг. И двата метода бяха изоставени, когато бяха въведени съвременните мащабни производствени процедури на Bessemer и Tomas.

Процесите на Бесемер, Томас, Мартин-Сименс, а по-късно и тези на електротехническата индустрия откриват ерата на стоманата, бързо измествайки дървесината като структурен материал в строителните работи, а по-късно чугунът като суровина за железопътното строителство, кораби, оръдия и т.н.

III.б. Производство.

Стоманата се получава от доменната пещ, течния чугун, в конвертори или в други пещи, които работят с течен заряд в рамките на същата промишлена инсталация. Чугунът, слитъкът на доменната пещ или железният слитък, както често се споменава по този начин, е крехък и не е много устойчив. Съставът му, който е различен в зависимост от произхода на желязната руда, се състои от висок процент въглерод (4-5%) и други примеси като сяра, фосфор, силиций, манган и др. Той се трансформира в стомана чрез процес на обезвъглеряване и регулиране на останалите примеси. Освен това има и други процедури, които правят възможно получаването на стомана директно от минерала, без да се преминава през чугун. Въпреки че тяхното развитие е било и е много ограничено, те могат да бъдат посочени като най-важните методи: Hoganäs, Norsk-Staal, Krupp-Renn, солидно усъвършенстване и др. Каталунската процедура за коване реагира на този последен вид производство: желязото се редуцира с въглен, образувайки чугун, който в най-горещата част на пещта се трансформира в стомана.

III.в. Класификация на съвременните процеси за възлагане на обществени поръчки

1) чрез продухване, при което цялата топлина идва от първоначалната топлина на пълнителите, главно в разтопено състояние.

2) С пещ с открито огнище, в която по-голямата част от топлината идва от изгарянето на газ или тежък нефт, използвани като гориво; успехът на този процес разчита на блокове за рекуперация на топлина за нагряване на въздуха и по този начин достигане на високите ефективни температури за топене на зареждането.

3) Електрическа, при която най-важният източник на топлина идва от електрическа енергия (дъга, съпротивление или и двете); Тази топлина може да се получи в присъствието или отсъствието на кислород; Поради тази причина електрическите пещи могат да работят в неокислителна или неутрална атмосфера, а също и във вакуум, предпочитано състояние, когато се използват сплави, съдържащи значителни пропорции на окисляеми елементи.

1) Процес на издухване, Acid Bessemer и Basic Thomas.

Силицият, съдържащ се в течно желязо, е най-важният термохимичен фактор за регулиране и получаване на необходимата температура. Пламъкът, изхвърлен от устието на преобразувателя, променя цвета и светимостта, което дава възможност да се прецени развитието на усъвършенстването и да се прекъсне духането в подходящия краен момент; след това преобразувателят се накланя и течната стомана се излива в транспортиращ черпак. Киселинното покритие на този тип конвертори осигурява излишния силициев диоксид, необходим за образуването на шлака, в допълнение към силиция, съдържащ се в течното желязо.

В случая на основния конвертор, наречен „процес на Томас“, покритието е магнезит или калциниран доломит и катран. Поради силно окисляващото действие на издухването въглеродът първо се отстранява и след това фосфорът, който действа като важен термогенен елемент, се окислява. С товара се добавя необходимата вар; той се топи по време на продухване и се комбинира с окисления фосфор, образувайки шлаката на Томас, използвана като тор. Този процес е много важен фактор за индустриалното развитие, постигнато в Европа в края на миналия век. Той се контролира като Bessemer от аспекта на пламъка. Необходимото време за издухване е само 15 минути, така че успехът на процеса зависи от уменията на оператора. Такова кратко време не позволява да се извършва контрол чрез анализ на пробите.

2) Процес върху огнище, основен и киселинен.

От началото на века този процес доминира във всички страни благодарение на непрекъснато нарастващия произведен тонаж; Понастоящем обаче, дори и да бъде усъвършенстван, той може да загуби почва поради подобренията на преобразувателя и електрическата фурна.

3) Процес на електрическа фурна.

IV.да се. Икономика.

IV.b. Архитектурни приложения.

Стоманата, тъй като представя минимални дисперсии в своите устойчиви характеристики, с лесно постижим контрол на качеството, повдигна необходимостта от преразглеждане на обичайно използваните методи за изчисление и е предназначена за материали, чиято конструкция и изпълнение не позволяват приблизително количествено определяне на нейната устойчивост характеристики. Възможността за по-добро познаване на материала позволи формулирането на изчислителни хипотези, много по-приспособени към действителността и чиито приложения бяха напълно оправдани от икономически причини. Работоспособността на методите, базирани на тези хипотези (по-малко опростени еластични методи, пластични методи, методи, базирани на непрекъснатостта на устойчиви материали и др.), Се постига с появата и широкото използване на електронни компютри.

Стоманата вероятно е катализатор за систематични опити за приближаване до реалността в областта на структурните изчисления в рамките на общия процес на архитектурен дизайн. Може би работата, която отразява най-ясно всички горепосочени точки, е на Лудвиг Мис ван дер Рое. Редовни серии от стоманени колони без покритие поддържат таванните плочи, освобождавайки стените, които са просто, безпроблемно разделение на вътрешното пространство. Сега са разработени строителни техники, базирани на стомана; Те включват окачени тавани, поддържани от опънати стоманени кабели, заварени стоманени черупки, огромните покриви, подсилени с ребра върху стоманобетонни колони и др.