Věda

Co je to ocel? »Jeho definice a význam

Obsah:

Anonim

Ocel je kov, který se získává ze slitiny železa a uhlíku. Vyznačuje se svou odolností a proto, že se s ním dá pracovat za tepla, tedy pouze v kapalném stavu. Jakmile ztvrdne, jeho manipulace je téměř nemožná. Pokud jde o dva prvky, které tvoří ocel (železo a uhlík), nacházejí se v přírodě, a proto je pozitivní, když se vyrábí ve velkém měřítku.

Co je to ocel

Obsah

Ocel je v podstatě slitina nebo kombinace železa a uhlíku, je to v zásadě vysoce rafinované železo (více než 98%), její výroba začíná redukcí železa (výroba surového železa), které se později stane pojmenovaným kovem. Odkazuje na prvek, z něhož byly ve starověku vyráběny ostré zbraně, přičemž ve své etymologii se toto slovo skládá z latiny „aciarĭum“, z „acĭes“ nebo filo a zase z řečtiny „akē“, což znamená špička.

Historie oceli

Datum, kdy byla objevena technika tavení železné rudy, nebylo přesně známo, nicméně Řekové, prostřednictvím tepelného zpracování, kalených železných zbraní, to bylo v roce 1 000 před naším letopočtem.

První řemeslníci, kteří zpracovávali železo, vyráběli slitiny, které by dnes byly klasifikovány jako tepané železo, a to pomocí techniky, která spočívala v ohřevu minerální hmoty železa a uhlí, která byla smíchána ve velké peci s nuceným tahem. Způsob byl takový, že ruda byla redukována na hmotu kovového železa naplněného struskou, tj. Kovové nečistoty, společně s uhelným popelem.

Tato hmota železa byla zpracována, zatímco zůstala rozpálená, tvrdě do ní narazila těžkými kladivy, aby se struska vyhnala. Občas tato výrobní technika omylem vyrobila skutečnou ocel místo tepaného železa.

Od 14. století se pak značně zvýšila velikost pecí na tavení železa. V těchto větších pecích byla železná ruda z horní části pece redukována na kovové železo a poté absorbovala více uhlíku jako závěr plynů, produkt těchto pecí byl nazýván surové železo, jedná se o první proces k získání prvku.

Později Carl Wilhelm Siemens v roce 1857 vytvořil metodu, ve které by kov mohl být vyroben na základě oduhličení užitku železa nebo oxidu železa jako produktu topení.

V roce 1865 byly oceli s 25% a 35% niklu již vyráběny ve velmi omezeném množství, což mnohem lépe odolávalo působení vlhkosti ve vzduchu, i když šlo o velmi malé výrobce. Od té doby až do roku 1900 byly studovány slitiny s chromem, které zlepšovaly odolnost oceli proti korozi.

Později byla provedena řada studií na slitinách s chromem a niklem, kdy lze říci, že se objevuje nerezová ocel, kterou dnes známe.

Nerez tedy není jednoduchý kov, ale slitina, jejíž hlavním materiálem je železo, ke kterému se přidává malý podíl uhlíku. Tímto způsobem se dosáhne pevného materiálu odolného vůči vnějším vlivům, které ho mohou zhoršit.

Dnes má nerezová ocel mnoho aplikací a obklopuje nás prakticky ve všech oblastech našeho života, ale má také velké zastoupení v průmyslové oblasti a je velmi důležitou součástí vybavení farmaceutického, petrochemického a rostlinného průmyslu úprava kapalin, nádrže. kontejnery, mezi mnoha jinými.

Vlastnosti oceli

Ocel má důležité a zásadní vlastnosti, které jí umožňují používat v automobilovém průmyslu, při stavbě domů a v nekonečném množství prvků. Mezi jeho základní vlastnosti patří:

Součásti

Pokud jde o složení oceli, železo a další prvky, jako je uhlík, mangan, fosfor, nikl, síra, chrom a další, jsou zásadní. Rozdíly ve složení jsou odpovědné za širokou škálu jakostí a vlastností.

Hustota

Jeho průměrná hustota je 7850 kg / m³. V závislosti na teplotě se může smršťovat, rozpínat nebo tát. Bod tání závisí na typu slitiny a procentech legujících prvků.

Koroze

Dochází ke korozi a opotřebení v důsledku nepřetržitého vystavení klimatickým nebo vnějším faktorům, které způsobují změny elektrického složení materiálu, a tím dosahují zhoršení molekul a částic.

Vodivost

Má vysokou elektrickou vodivost. I když to závisí na jeho složení, je to přibližně 3,106 S / m.

Typy oceli

To má mnoho aplikací v každodenním životě lidí, protože je běžné v nádobách, nástrojích a zařízeních, stejně jako v konstrukcích moderních domů a budov, vše závisí na jeho typu:

Pozinkovaná ocel

Je výsledkem kombinace vlastností mechanické odolnosti kovu a antikorozních vlastností zinku. Tento typ se používá pro stavebnictví, výrobu velkých konstrukcí, v komunikacích, elektřině a dopravě.

Nerezová ocel

Je to druh, který je tvarovaný a skládá se z chromu a niklu, díky čemuž je lesklý a odolný vůči korozi, i když je vystaven vlhkosti.

Konstrukční ocel

Nejprve se surová železná ruda rozdrtí a klasifikuje. Výsledná reakce nabitá ve vysoké peci začíná odstraňovat nečistoty. Extrahuje se a zahřívá ještě více, aby bylo možné přidat další látky, jako je mangan, které dodají konečnému produktu různé vlastnosti.

Klidná ocel

Tento typ je před odléváním úplně deoxidován přidáním kovů.

Kované oceli

Právě ten byl upraven ve tvaru a vnitřní struktuře aplikací technik kování prováděných při teplotě vyšší, než je teplota rekrystalizace. Má menší povrchovou pórovitost, jemnější strukturu zrna, větší pevnost v tahu a únavu a větší tažnost než jakékoli jiné zpracování.

Válcovaná ocel

Je to ten, který prošel válečky při velmi vysokých teplotách, přes 1700 ° F, což překračuje teplotu rekrystalizace většiny kovů. To usnadňuje tvarování a vede k produktům, se kterými se snáze pracuje.

Ocelové aplikace

Je zajištěno, že tento materiál má zásadní význam pro lidské funkce, protože žádný jiný kombinuje jeho vlastnosti, jako jsou: odolnost, plasticita a univerzálnost.

Nicméně, je použití oceli převažují v konstrukci strojů, nářadí, náčiní, mechanická zařízení, elektrické spotřebiče a v konstrukcích domů, budov a veřejných prací. Zahrnuty jsou také železniční stavební společnosti a kolejová vozidla. Pro použití ve stavebnictví je distribuován v kovových profilech, které mají různé charakteristiky v závislosti na jejich tvaru a velikosti, konkrétně používané v ocelových nosnících nebo sloupech.

Vlnitý je také válcovaný typ, který se používá pro železobetonové konstrukce. Jsou to pruhy různých průměrů, které mají výstupky. Používá se na konstrukce, izolace, obklady, mezipatra, střechy a povrchové úpravy. Jeho použití je zásadní kvůli jeho větší odolnosti, nezatahuje se ani nedeformuje. Odolnější než jiné materiály při zemětřesení, větru a ohni, díky čemuž je tento typ konstrukce mnohem bezpečnější.

Je třeba poznamenat, že existuje symbolová ocel spojená se specifickými vlastnostmi pro výrobu různých produktů. Proto jsou pro kovovou konstrukci označeny S (ocel) následovaným číslem, které udává minimální specifikovanou hodnotu meze pružnosti v MPa (1 MPa = 1N / mm2), pro interval tloušťky plus málo. Další symboly jsou rozděleny do skupiny 1 a skupiny 2. Pokud symboly ve skupině 1 nestačí k úplnému popisu, lze do skupiny 2 přidat další symboly. Symboly ve skupině 2 by se měly používat pouze ve spojení se symboly v skupina 1 a měla by být za nimi. Příklad: S355xyz (další symbol).

Často kladené otázky o oceli

Co je to ocel?

Je to směs kovu, jako je železo, a metaloidu, jako je uhlík, který se může objevit v různých poměrech, ale nikdy ne více než dvě procenta z celkové hmotnosti konečného produktu.

Jaké kovy obsahuje ocel?

Kovy obsažené v prvku jsou:
  • Hliník
  • Bor
  • Kobalt
  • Chrome
  • Cín
  • Mangan
  • Molybden
  • Nikl
  • Křemík
  • Titan
  • Wolfram nebo wolfram
  • Vanadium
  • Zinek

K čemu je ocel?

Výroba oceli se používá pro domy, ocelové desky k vyztužení budov, fasád atd. Stejně tak v odvětví těžkých zbraní a obrněných vozidel. Při výrobě nástrojů, nádobí, mechanických zařízení, průmyslových strojů a zemědělských strojů. Automobilový průmysl, klikový hřídel, hnací hřídele převodovky, mimo jiné průmyslová odvětví.

Jaké jsou typy oceli?

Existuje celá řada typů, kterými jsou:
  • Střih
  • Vyděšený
  • Vlnitý
  • Pozinkovaný
  • Nerez
  • Laminát
  • Uhlík
  • Slitina
  • Bonbón
  • Šumivý
  • Tažené za studena
  • Strukturální
  • Zvětralý
  • Měkký
  • Černá

Jak se získává ocel?

Železo se taví v peci, nalije se, aby se snížily nečistoty. Potom se vstřikuje 99% čistý kyslík. Vápno se smíchá za vzniku zbytku, který absorbuje zbývající nečistoty. Nakonec je rafinován v peci přidáním slitinových produktů k dosažení požadovaných vlastností.