И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Для режущего инструмента, работающего при небольших скоростях резания, применяют углеродистые заэвтектоидные стали. а также легированные хромокремнистые, хромовольфрамомарганцовистые н др. инструментальные стали. Последние обладают большей прокалнваемостью и теплостойкостью, меньшей хрупкостью, чем углеродистые. Для холодных штампов используют легированные доэвтектоидные стали (хромоиикельмолибденовые, хромоникельтитаиовые и др.), для инструментов холодного деформироваиия высокохромнстые ста. ли ледебуритного класса, содержащие 12% Сг, для инструментов холодного выдавливания-сложнолегир.
стали с содержанием С 0,75%, для инструментов горячего деформирования-сложнолегир. электростали, содержащие 0,4- 0,6% С. Быстрорежушне стали применяют для изготовления разнообразного ре)кушего инструмента, работающего при высоких скоростях резания. Онн обладают высокой тепло- стойкостью, твердостью, изиосостойкосгью. высокой прокаливаемостью. Широко применяют сложнолегир.
быстрорежушие стали, содержащие тЧ, Мо, Со, Сг, Ч н др. элементы; содержание в них углерода ок. 0,9'тЬ. Наиб. часто применяемая быстрорежушая сталь содержит 5-6% %. Быстрорежущие стали относятся к сталям ледебуритного класса, т.к. благодаря высокому легироваиню в ннх сохраняются первичные карбиды, образовавшиеся при кристаллизации. Термич. обработка таких сталей состоит из высокотемпературной закалки в масле н трехкратного высокого отпуска. К жаропрочным сталям относят высоколегир, стали, содержащие Сг (0,4 14%), Кй (8 34%), Мо (0,4 0,8%), ЪЧ (0,5 2%), Ч (0,15 0,40%). Жаропрочиость сплава связана с тугоплавкостью осн.
Металла, наличием в сплаве твердого р-ра и дисперсной упрочняющей фазы. Жаропрочные стали подразделяют на стали для низких и средних т-р стали ферритного класса, и повыш. т-р (700 750'С) стали аустенитного класса. Высокохромистые жаропрочные стали подвергают закалке при 1000 1060'С в масле и высокому отпуску Для работы при т-рах 800'С применяют обычно сплавы на основе никеля (см. Жаролрочлые сплавы). Коррозионностойкие (нержавеющие) стали стойки против разрушения в хим.
агрессивных средах (к-тах, щелочах). Осн, легируюший элемент этих сталей Сг Хро- мистые нержавеющие стали разделяют на: 1) мартенситные стали, легированные Сг (12 ! 8%) и содержащие до 0,4% С; облалают высокими мех, св-вами; 2) ферритные высокохромистые (16 30% Сг) стали; обладают высокой коррозиоииой стойкостью н пониж. Мех. св-вами; 3) аусгенитные стали, легированные Сг (12 30%) и Кб (7 20%с); обладают высоким пределом ползучести; применя)отса для работ при т-рах до 700'С. Термич, обработка хромистых нержавеющих сталей заключается в двойном отжнге или закалке, обработке холодом и старении (длит.
выдержка при т-рах, соответствующих отпуску). Электротехнические стали (трансформаторная и динамная) обладают высокой маги. проницаемосгью и малыми потерями при перемагничивании) применяются обычно в виде листа и служат для изготовления разл. магнитопроводов. Осн легируюший элемент злектротехн. сталей 81; содержание его в трансформаторной стали 4%, в динамиой до 2,5%. В связи с большим содержанием 51 и малым содержанием углерода трансформаторная сталь является сталью ферритиого класса. С помощью отжига после холодной или горячей прокатки добиваются получения ребровой или кубнч.
текстуры этой стали, что значительно повышает ее электротехи. св-ва. Сплавы с особыми физико-химнчеснима свойствами. К ним относят нек-рые виды стали и сплавы с высоким (до 50%) содержанием разл. элементов. Среди первых наиб. применение находят износосгойкие стали аустенитного класса с высоким содержанием Мп (> 13%). Они обладают высоким сопротивлением износу и повыш. прочностью при довольно низкой твердости (напр., сталь Гадфильда). Такое необычное сочетание противоположных св-в объясняется способностью стали самоупрочияться под нагрузкой.
Вторую группу составляют сплавы, обладающие спец. св-вами (табл. 1). Ферросплавы используют в процессе произ-ва Ж.с. в качестве промежут. шихтовых материалов для легирования и раскисления стали, чугуна и нек-рых др. сплавов. Наиб. распространение получиля ферросилиций, ферромарганец, феррохром и др. Легируюшее действие того или иного ферросплава на сталь заключается в растворении легируюшего элемента в ге или хим. взаимод, его с цементитом, в результате чего в стали образуются твердые р-ры замещения и карбиды соответствующих металлов разл, типа (МлС, МС, М,С, М,Сз, М6С н др.). Для произ-ва ферросплавов обычно используют 136 ЖЕЛЕЗА 75-95 до 90 до 75 Маргаанеаыс рулю (МпСО, МнзгО,) Каарпит (Зюоз) Электротермический Электросаликатсрмячеекна Доменаыа, злектротермичссглв Элсктротср.
мичсскяа Эматр пермячсскна Электротермн. Фсрромаргааск Ферроснлапии Феррокром Хро а (Рсо Сг,о,) Ферроникель Никсмшш руды (Н!О) до 58 Рупш ('ПО,), яльмсшп (Рсто,) в ' *',, (~азЛ тнтаноеые руды. фосфаты, бсксатм в тфр ((РсомпО)ШОьЛ шселнт (Сачуою) Молиблат (крс,оз.уыооз к и «Н,О) ло 80 Фсрропггаа Ферраааиадаа до 80 Элеат!штермич осана Метал.тотсрмн- чсшол ло 90 Фсрр мазнблса до 70 СВОЙСТВА СУЛЬФАТОВ Х(БЛЕЗА Рско, 4Н,О Покматсаь РеЗО, РеБО,. 7Н,О Моноклннная Гсксагоналыгаа Мопокляпная Моноклннная Снагоняя Параметры злсмсатарноа «чсикя а, ам Ь, нм с, нм Р. Пмд Число формульнык слинял е ячсбкс Прпсгрянста. группа т, 'с Плота., г/шюз Ео, Дюк((моль К) д)йы, «ди)маль Бюста. Диямель. К) Мококлннна» ),О85 0,8296 0,8515 1,! 60 90,5 4 Рз гм аышс 800 С' 3,097 0,7824 0,7488 0,7123 115,88 4 Л2)е 0,5979 1,3Ы одм 90,43 0,525 0,798 0,859 4 См)сш ок 700'С 3,14 100,7 -М3,2 107,6 1,402 0,850 1, 101 105,57 4 Р2,)с Ееа 394,9 — зоы 409,5 1,703 2,! — 2б05 259,2 264 руды необходиьзьгх элементов, содержащие железо.
Способы выплавки ферросплавов: электротермический, электросиликотермический, мсталлотермический и доменный (табл. 2). табл. 2.-СОСТАВ И СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ Исколныа материал Содериааяе Ося саособ ° са. злемента, получения Историческая справка. Ж.с. Еак материал, используемый человеком, имеют многовековую историю Еще в сер. 2-го тыс. до н.э. человек научился восстанавливать железные руды нагреванием с древесньем углем, получая т.
наз. сыродутное железо — ковкое и высокопластичное, почти не содержащее углерода. Из полученной таким образом заготовки («губкин) выковывали разл. изделия. Первые сведения о чугуне относятся к 6 в. до н. э. В Китае из высокофосфористых железных руд получали низкоплавкий чугун с высоким содержанием Р (0,8 — 0,9%), из к-рого отливали разл.
изделия. Античным металлургам чугун был известен в 4-5 вв, до н. э. Произ-во чугуна в Европе началось в 14 в. с появлением первых небольших печей (домниц). В России произ-во чугуна началось в 16 в; при Петре 1 Россия по выпуску чугуна превзошла все страны. В 18 в. появление печей для плавки литейного чугуна и лома (вагранок) положило начало независимому существованию чугунолитейного произ-ва на машиностроит. заводах.
В нач. !9 в. начинается произ-во ковкого чугуна, в сер. 20 в.-легированного. Для получения литой стали древние мастера применяли расплавление мелких кусков чугуна и стали в огнеупорных тиглях (тигельная плавка). Такая плавка позволяла производить высококачеств. сталь особой структуры (узорчатая сталь), обладающую высокой твердостью и упругостью,— булат, применяемый для изготовления холодного оружия исключит. стойкости и остроты. Тигельный процесс просуществовал до нач. 20 в. В кон. 18 в.
стала использоваться Т-ра разлонения, 'е Извитая танис шкслгон. модифнкаоия 263 пудлингование — процесс передела чугуна в мягкие мало- углеродистые стали, получающиеся в тестообразном состоянии на поду плаьгенной отражательной (пудлинговой) печи. Предложенные во 2-й пол. 19 в. Г. Бессемером и П. Мартеном конвертерный и мартеновский способы выплавки Ж, с, позволили начать массовое произ-во литой стали.
В кон. 19 в. начала применяться выплавка в злектропечах. До сер. 20 в. главенствующее полон!ение среди способов произ-ва стали занимал мартеновский процесс, на долю к-рого приходилось ок. 80% выплавляемой в мире стали. С 50-х гг. резко возросла роль кислородно-конвертерного способа. Произ-во стали в мире составляет 90-95% произ-ва всех металлов. Мировое произ-во стали ок. 700 млн. Т)Тод (1984).
Л м Бокштейн С 3, Строение я сеоаегка мсталличсскак сплааеа, М, 1971, Гуляев А П, Чистка стель, М, 1975, Пикеринг Ф, Физнчсснм металлоаедснне н разработка сталей, пер с англ, М, 1982, Металлоаедеанс я термическая сбр ботка стал» Спраао шик под рсд М П Бернштейна и А Г Ракштад а, 3 нзд, т 1-3, М, 1983, Блантер М Е, теория термнчсскоа обработка, М, 1984, Гуляев А П, Метаалоееленке, б нзл, М, !988, Ноап ° «оа И И, Теорн» термачссков обработки мсгаллоа, 4 нзр., М, 1984 Б Г. Сазо км. Ю Б Саземм. ЖЕЛЕЗА СУЛЬйзгЛТЪ|, СУльфат железа(!!) ГеБО4- бесцв. очень гигроскопичные кристаллы (см.
табл.); раста. в воде. Из водного р.ра при т-рах от — 1,82 до 56,8'С кристаллизуется гептагидрат, в интервале 56,8-64 'С -тетрагидрат, выше 64*С-моногидрат. Гептагидрат ГебО4.7НзО (техн. назв.— железный купорос, в природе — минерал мелантерит) — )олубовато-зеленые кристаллы; раств. в воде (14,91% по массе ГеБОю при — 1,8'С, 21,01% при 20'С, 35,06еююе при 56,7 "С), метаноле, этаноле, глицерине; при нагр.