Tiede

Mikä on teräs? »Sen määritelmä ja merkitys

Sisällysluettelo:

Anonim

Teräs on metalli, joka on peräisin raudan ja hiilen välisestä seoksesta. Sille on tunnusomaista sen kestävyys ja koska sitä voidaan käyttää kuumana, ts. Vain nestemäisessä tilassa. No, kun se kovettuu, sen käsittely on melkein mahdotonta. Teräksen muodostavien kahden elementin (rauta ja hiili) osalta ne löytyvät luonnosta, minkä vuoksi se on positiivinen, kun sitä tuotetaan suuressa mittakaavassa.

Mikä on terästä

Sisällysluettelo

Teräs on pohjimmiltaan seos tai raudan ja hiilen yhdistelmä, se on pohjimmiltaan erittäin puhdistettua rautaa (yli 98%), sen valmistus alkaa raudan pelkistymisellä (harkkoraudan tuotanto), josta tulee sitten nimetty metalli. Se viittaa elementtiin, josta reuna-aseita tehtiin muinaisina aikoina, joka etymologiassaan tämä sana koostuu latinasta "aciarĭum", "acĭes" tai filo ja puolestaan ​​kreikan "akē", joka tarkoittaa kärkeä.

Teräshistoria

Päivämäärä, jolloin rautamalmin sulatustekniikka löydettiin, ei ollut tarkalleen tiedossa, mutta kreikkalaiset kovettivat rautaseitä lämpökäsittelyn kautta, kuitenkin vuonna 1000 eKr.

Ensimmäiset käsityöläiset, jotka työskentelivät rautaa, tuottivat seoksia, jotka nykyään luokitellaan takoraudaksi, tämä tehtiin tekniikalla, joka koostui raudan ja kivihiilen mineraalimassan lämmittämisestä, joka sekoitettiin suuressa uunissa pakotetulla vedolla. Tapa oli, että malmi pelkistettiin metalliraudan massaksi, joka oli täynnä kuonaa, toisin sanoen metallisia epäpuhtauksia, yhdessä hiilituhkan kanssa.

Tätä rautamassaa käsiteltiin samalla kun se pysyi punaisena, lyömällä sitä kovilla raskailla vasaroilla kuonan karkottamiseksi. Joskus tämä valmistustekniikka tuotti vahingossa aitoa terästä takoraudan sijaan.

Sitten 1400-luvulta lähtien rautan sulattamiseen käytettävien uunien koko kasvoi huomattavasti. Näissä suuremmissa uuneissa uunin yläosasta peräisin oleva rautamalmi pelkistettiin metalliraudaksi ja absorboi sitten enemmän hiiltä kaasujen päätteeksi. Näiden uunien tuotetta kutsuttiin harkkoraudaksi, tämä on ensimmäinen prosessi elementin saamiseksi.

Myöhemmin Carl Wilhelm Siemens loi vuonna 1857 menetelmän, jossa metalli voitiin valmistaa raudan tai rautaoksidin hyötyosuuden hiilihapottamisen perusteella lämmityksen tuotteena.

Vuonna 1865 teräksiä, joissa oli 25% ja 35% nikkeliä, valmistettiin jo hyvin rajallisina määrinä, jotka vastustivat paljon paremmin kosteuden vaikutusta ilmassa, vaikka ne olivatkin hyvin pienimuotoisia. Siitä lähtien ja vuoteen 1900 asti tutkittiin kromiseoksia, jotka parantivat teräksen korroosionkestävyyttä.

Myöhemmin tehtiin lukuisia tutkimuksia kromi- ja nikkeliseoksista, jolloin voidaan sanoa, että nykyinen ruostumaton teräs esiintyy.

Siten ruostumaton ei ole yksinkertainen metalli, vaan seos, jonka päämateriaali on rauta, johon lisätään pieni osa hiiltä. Täten saavutetaan kiinteä materiaali ja se kestää ulkoisia aineita, jotka voivat pilata sen.

Tänään, ruostumaton teräs on monia sovelluksia ja ympäröi meitä lähes kaikilla elämän alueilla, mutta se on myös suuri läsnäolo teollisuuden alalla, joka on erittäin tärkeä osa laitteiden lääke-, petrokemian, ja kasvien nesteiden, säiliöiden käsittely. kontteja, monien muiden joukossa.

Teräksen ominaisuudet

Teräksellä on tärkeitä ja olennaisia ​​ominaisuuksia, joiden avulla sitä voidaan käyttää autoteollisuudessa, talojen rakentamisessa ja äärettömässä määrin elementtejä. Keskeisiä ominaisuuksia ovat:

Komponentit

Teräksen koostumuksen osalta rauta ja muut alkuaineet, kuten hiili, mangaani, fosfori, nikkeli, rikki, kromi ja muut, ovat emäksisiä. Koostumuksen vaihtelut ovat vastuussa monenlaisista laatuista ja ominaisuuksista.

Tiheys

Sen keskimääräinen tiheys on 7850 kg / m³. Lämpötilasta riippuen se voi supistua, laajentua tai sulaa. Sulamispiste riippuu seoksen tyypistä ja seosaineiden prosenttiosuudesta.

Korroosio

Korroosio ja kuluminen johtuvat jatkuvasta altistumisesta ilmastollisille tai ulkoisille tekijöille, jotka aiheuttavat muutoksia materiaalin sähköiseen koostumukseen ja siten molekyylien ja hiukkasten heikkenemiseen.

Johtavuus

Sillä on korkea sähkönjohtavuus. Vaikka se riippuu sen koostumuksesta, se on noin 3 106 S / m.

Teräslajit

Tällä on monia sovelluksia ihmisten jokapäiväisessä elämässä, koska se on yleistä astioissa, työkaluissa ja laitteissa sekä nykyaikaisten talojen ja rakennusten rakenteissa, ja kaikki riippuu sen tyypistä:

Sinkitty teräs

Se on seurausta metallin mekaanisten kestävyysominaisuuksien ja sinkin korroosiota estävien ominaisuuksien yhdistämisestä. Tätä tyyppiä käytetään rakentamiseen, suurten rakenteiden valmistukseen, viestintään, sähköön ja kuljetuksiin.

Ruostumaton teräs

Se on muotti, joka koostuu kromista ja nikkelistä, mikä tekee siitä kiiltävän ja korroosiota kestävän myös kosteudelle altistettuna.

Rakennusteräs

Ensin raaka rautamalmi murskataan ja luokitellaan. Tuloksena masuunissa saatu reaktio alkaa poistaa epäpuhtauksia. Se uutetaan ja kuumennetaan vielä enemmän, jotta siihen voidaan sisällyttää muita aineita, kuten mangaania, jotka antavat lopputuotteelle erilaisia ​​ominaisuuksia.

Rauhallinen teräs

Tämä tyyppi hapetetaan kokonaan ennen valua lisäämällä metalleja.

Taottu teräs

Tätä on muokattu muodoltaan ja sisäiseltä rakenteellaan käyttämällä taonta tekniikoita, jotka suoritetaan uudelleenkiteytystä korkeammassa lämpötilassa. Sillä on vähemmän pinnan huokoisuutta, hienompi raerakenne, vetolujuus ja väsymislujuus ja enemmän sitkeyttä kuin millään muulla käsittelyllä.

Valssattu teräs

Se on kulkenut telojen läpi erittäin korkeissa lämpötiloissa, yli 1700 ° F, mikä ylittää useimpien metallien uudelleenkiteytymislämpötilan. Tämä helpottaa muottia ja tuottaa tuotteita, joiden kanssa on helpompi työskennellä.

Terässovellukset

On varmaa, että tällä materiaalilla on äärimmäisen tärkeä merkitys ihmisen toiminnassa, koska mikään muu ei yhdistä sen ominaisuuksia, kuten: kestävyys, plastisuus ja monipuolisuus.

Kuitenkin käyttötapoja teräksen vallita rakentamalla koneet, työkalut, työvälineet, mekaaniset laitteet, sähkölaitteet ja rakenteissa kodeissa, rakennukset ja julkisiin töihin. Mukana ovat myös rautatieyritykset ja liikkuva kalusto. Rakennuksessa käytettäväksi se on jaettu metalliprofiileihin, joilla on erilaiset ominaisuudet muodon ja koon mukaan, ja joita käytetään erityisesti teräspalkkeissa tai -pylväissä.

Aaltopahvi on myös valssattu tyyppi, jota käytetään teräsbetonirakenteissa. Ne ovat erikokoisia tankoja, joissa on ulkonemia. Sitä käytetään rakenteissa, eristys, verhous, mezzanines, katot ja viimeistely. Sen käyttö on välttämätöntä sen suuremman vastustuskyvyn vuoksi, se ei supistu tai väänny. Maanjäristysten, tuulen ja tulipalojen kestävämpi kuin muut materiaalit, mikä tekee tämäntyyppisestä rakenteesta paljon turvallisemman.

On huomattava, että eri tuotteiden tuotannossa on symboli, joka liittyy erityisominaisuuksiin. Siksi metallirakenteessa ne on merkitty S: llä (teräs), jota seuraa luku, joka osoittaa elastisuusrajan vähimmäisarvon MPa: na (1 MPa = 1 N / mm2) paksuusvälille plus vähän. Lisäsymbolit on jaettu ryhmään 1 ja ryhmään 2. Jos ryhmän 1 symbolit eivät riitä kuvaamaan täydellisesti, ryhmään 2 voidaan lisätä muita symboleja. Ryhmän 2 symboleja tulisi käyttää vain yhdessä ryhmän 1 ja heidän pitäisi olla heidän takanaan. Esimerkki: S355xyz (lisäsymboli).

Usein kysytyt kysymykset teräksestä

Mikä on teräs?

Se on metallin, kuten raudan, ja metalloidin, kuten hiilen, seos, joka voi esiintyä eri suhteissa, mutta ei koskaan yli kaksi prosenttia lopputuotteen kokonaispainosta.

Mitä metalleja teräs sisältää?

Elementin sisältämät metallit ovat:
  • Alumiini
  • Boori
  • Koboltti
  • Kromi
  • Tina
  • Mangaani
  • Molybdeeni
  • Nikkeli
  • Piin
  • Titaani
  • Volframi tai volframi
  • Vanadiini
  • Sinkki

Mille teräs on tarkoitettu?

Terästuotantoa käytetään taloissa, teräslevyä rakennusten, julkisivujen jne. Vahvistamiseksi. Samoin raskaiden aseiden ja panssaroitujen ajoneuvojen teollisuudessa. Työkalujen, työvälineiden, mekaanisten laitteiden, teollisuuskoneiden ja maatalouskoneiden valmistuksessa. Autoteollisuus, kampiakseli, vaihteiston käyttöakselit, muun muassa.

Mitkä ovat terästyypit?

On olemassa erilaisia ​​tyyppejä, joita ovat:
  • Leikata
  • Peloissaan
  • Aallotettu
  • Sinkitty
  • Ruostumaton
  • Laminaatti
  • Hiili
  • Metalliseos
  • Makea
  • Poreileva
  • Kylmävedetty
  • Rakenteellinen
  • Haalistua
  • Pehmeä
  • Musta

Kuinka terästä saadaan?

Rauta sulatetaan uunissa, kaadetaan epäpuhtauksien vähentämiseksi. Sitten ruiskutetaan 99% puhdasta happea. Kalkki sekoitetaan jäännöksen muodostamiseksi, joka absorboi jäljellä olevat epäpuhtaudet. Lopuksi se puhdistetaan uunissa lisäämällä seostuotteita haluttujen ominaisuuksien aikaansaamiseksi.