Структура металлов

О структуре (строении) металлов можно получить представление прежде всего по виду излома, наблюдаемого невооруженным глазом; структура, наблюдаемая невооруженным глазом или с увеличением не больше чем в 10 раз, называется макроструктурой.

Более подробно можно рассмотреть структуру металла в микроскоп. Начало применения микроскопа при изучении строения металлов было положено в 1831 г. инженером одного из уральских заводов П. П. Аносовым. Так как металлы непрозрачны, то под микроскопом их можно рассматривать только в отраженном свете. Для получения ясного изображения рассматриваемой под микроскопом поверхности необходимо, чтобы все точки ее находились на равном расстоянии от объектива, поэтому поверхности рассматриваемых под микроскопом металлов подвергают шлифованию. Однако рассматривая такой шлиф под микроскопом, трудно заметить подробности его структуры. Подвергая шлиф воздействию разъедающих жидкостей, действующих различно на цельную поверхность зерна и на поверхности соприкосновения зерен (границы зерен), мы получим в результате такой обработки (травления) под микроскопом отчетливую картину слегка рельефной поверхности. Если травлению подвергнуть шлиф сплава, то картина делается еще более сложной, так как обычно на различные структурные составляющие сплава травитель действует не только в разной степени, но и придает им различную окраску. Строение металла, наблюдаемое под микроскопом, называется микроструктурой.

Категория: Рефераты / Производство

 

Получение алюминия

Алюминий по его содержанию в земной коре занимает первое место среди металлов. Впервые алюминий был получен только в 1825 г.

Важнейшей алюминиевой рудой являются бокситы.

Бокситы встречаются во многих странах; главнейшие месторождения бокситов в России находятся на Урале и в Ленинградской области.

Возникновение алюминиевой промышленности в России относится к 80-м годам минувшего столетия; на первом русском заводе, как и всюду за границей, алюминий добывался химическим способом. Этот способ был дорог и мало производителен. Начало развития в России алюминиевой промышленности с применением современного электролитического метода получения алюминия относится к 1932 г.

В настоящее время отечественная алюминиевая промышленность вышла на одно из первых мест в мире.

Категория: Рефераты / Производство

 

Получение меди

Самородная медь встречается очень редко; из руд меди наиболее известны:

1)    Медный колчедан (CuFeS2), содержащий 34,6% Сu; 30,5% Fe и 34,9% S.

2)    Медный блеск (Cu2S), содержащий 79,9% Сu и 20,1% S.

Медный блеск встречается обычно вместе с медным колчеданом.

3)    Куприт или красная медная руда (Cu2O), содержащая 88,8% Сu.

Куприт встречается всегда только с примесью сульфидных руд.

4)    «Блеклые» медные руды, представляющие собой сложные химические соединения меди с мышьяком, серой, железом, цинком, сурьмой, серебром.

Категория: Рефераты / Производство

 

Прямое восстановление железа из руд

Получение железа непосредственно из руды вполне возможно теоретически и может быть легко осуществимо в лабораторных условиях; поэтому задачей металлургов было отыскать способ непосредственного получения железа из руды в промышленном масштабе.

Такие способы в настоящее время найдены и начинают применяться.

Железо, полученное непосредственно из руды, иногда называют губчатым железом, а способ его получения — прямым или бездоменным способом.

Делаются попытки применять бездоменный способ получения железа в заводском масштабе в России, Швеции, Норвегии, Германии, Англии и США. Все известные в настоящее время способы прямого получения железа можно разделить на две группы: 1) способы, при которых железо получают воздействием на руду газообразного восстановителя, и 2) способы, при которых применяют твердый восстановитель.

В качестве газообразных восстановителей применяют окись углерода и водород; взаимодействие их с рудой может быть выражено уравнениями

 

 

Категория: Рефераты / Производство

 

Разливка стали

Разливка стали в слитки, предназначаемые для дальнейшей обработки в горячем состоянии при помощи прокатки или ковки, производится при посредстве разливочного ковша (фиг, 27).

Ковш изготовляют из толстолистового железа при помощи клепки или сварки с огнеупорной футеровкой внутри.

Сталь выпускают в ковш соответствующей емкости; из мартеновских печей большой емкости сталь выпускают в два ковша.

Из ковша сталь вытекает  через отверстие в днище, в которое вставляют стакан 1 из огнеупорного материала (шамотовый или «графитовый», т. е. с примесью графита к шамоту) с диаметром отверстия 25—40 мм; шамотовый стакан снабжают иногда магнезитовой втулкой. Отверстие закрывают шамотовой или «графитовой» пробкой 2. Пробку 2 прикрепляют к стопорному стержню 3 из круглого железа, защищенному от разъедания жидкой сталью надетыми на него шамотовыми трубками 4. Верхний конец стержня 3 выступает из ковша и при посредстве рычажного приспособления 5, связанного с направляющими, может подниматься и опускаться, открывая и закрывая при этом пробкой 2 выпускное отверстие в стакане 1.

Категория: Рефераты / Производство

 

Выплавка стали в электропечах

Выплавка стали в электропечах. Выплавке стали в электропечах предшествовал тигельный способ получения стали. Сущность тигельного способа заключается в том, что подлежащий плавке металл загружали в огнеупорные горшки с крышками, называемые тиглями, где металл расплавлялся, не соприкасаясь с кислородом воздуха. При тигельной плавке от металла полностью отделяются шлаки и почти нацело - газы. Вводимые в шихту специальные примеси хорошо растворяются в металле. Сера и фосфор при тигельной плавке не удаляются; угар металла не превышает 4%.

Вначале для шихты тигельного способа применялся продукт кричного и пудлингового процессов. С возникновением бессемеровского и мартеновского способов в тиглях начали перерабатывать мартеновскую сталь, тщательно очищенную от вредных примесей. Таким путем получали высококачественные инструментальные стали.

Категория: Рефераты / Производство

 

Устройство и размеры пламенных регенераторных печей

Схема устройства пламенной регенераторной печи показана на фиг. 18.

 

Работа печи протекает следующим образом.

 

 

До смешивания и воспламенения в головках печи (концевые части печи, где расположены каналы, подводящие газ и воздух) газ и воздух проходят предварительно через разогретые до температуры, близкой к 1200—1300°, камеры 5 и 6, где они нагреваются приблизительно до 1100°; подогретые газ и воздух, сгорая, поднимают температуру рабочего пространства печи приблизительно до 1700°; заваленные через окна 4 на под печи 2 шихтовые материалы под влиянием тепла горящих газов плавятся.

Категория: Рефераты / Производство

 

Получение стали из чугуна

Сравнивая химический состав чугуна и стали, видим, что чугун содержит больше примесей, главным образом углерода, кремния, марганца, серы и фосфора. Отсюда следует, что процессы получения стали из чугуна сводятся к понижению количества входящих в состав чугуна примесей. Ниже приводится химический состав одного из чугунов и параллельно состав полученной из него стали. Уменьшения количества примесей в чугуне достигают посредством окислительных процессов.

Таким образом, если примеси получили доступ в состав чугуна вследствие реакций восстановительного характера, то удаление их следует производить посредством реакций окислительных: например, марганец получил доступ в чугун в результате реакции

 

Получение стали из чугуна

 

Для осуществления подобных окислительных реакций необходимо наличие окислов железа в расплавленном металле и соответствующей температуры.

 

 

Из чугуна сталь можно получить в тестообразном и жидком состоянии.

Категория: Рефераты / Производство

 

Получение чугуна в доменных печах

Первобытный способ получения железа заключался в нагреве легковосстановимой руды на древесном угле в открытых горнах. Кислород, связанный с железом, соединялся с углеродом топлива, спекшаяся железная масса опускалась на дно горна и, взятая оттуда, освобождалась путем быстрой проковки от задержавшихся в ней шлаков. Ком извлекаемого из горна железа носил название крицы, а самый способ назывался сыродутным или кричным.

Впоследствии сыродутный способ был усовершенствован введением сначала ручного и затем механического дутья. Таким образом железо вырабатывалось до конца средних веков.

Стремление к более полной утилизации тепла повело к устройству закрытых горнов, а стремление к усилению тяги — к увеличению высоты трубы над горном.

Таким образом, горн постепенно начал принимать вид доменной печи. В самом процессе получения железа также начали возникать изменения: под влиянием высоких температур закрытого горна все чаще и чаще наблюдались случаи расплавления крицы, и на дне горна вместо кома железа получалась масса расплавленного чугуна.

Категория: Рефераты / Производство

 

Топливо употребляемое при выплавке чугуна

Топливо, употребляемое при выплавке чугуна, должно обладать достаточной крепостью и сопротивлением истиранию; слабое топливо легко измельчается в доменной печи. Примеси к топливу таких веществ, как сера, вредно отражаются на качестве выплавляемого металла.

По чистоте лучшим топливом является древесный уголь, по прочности — каменноугольный кокс.

Важнейшее место среди всех видов топлива, применяемого для получения чугуна, занимает каменноугольный кокс.

Каменноугольным коксом называется продукт, получающийся в результате спекания каменного угля без доступа воздуха. Коксуется не всякий каменный уголь, а лишь спекающийся или шихта, в состав которой входит спекающийся уголь.

Для коксования уголь нагревают в особых печах, где из него выделяются летучие вещества. Затем полученный кокс выгружают из печи и тушат либо водой, либо инертными газами.

Хороший кокс должен содержать небольшое количество золы и серы и обладать значительной прочностью.

Категория: Рефераты / Производство