Железоуглеродистые сплавы, физические и химические свойства, строение, полиморфные превращения; производство чугуна и доменный процесс. Термическая обработка стали: отжиг, отпуск, закалка. Медь и её сплавы, область применения, оксиды и гидрооксиды.
Аннотация к работе
Варьируя состав и структуру, получают железоуглеродистые сплавы с разнообразными свойствами, что делает их универсальными материалами. Аносов впервые применил микроскоп при исследовании железоуглеродистые сплавы, а Чернов установил их кристаллическую природу, обнаружил дендритную кристаллизацию и открыл в них превращения в твердом состоянии. Из зарубежных ученых, способствовавших созданию диаграммы состояния Fe - С сплавов, следует отметить Ф. Железоуглеродистые сплавы при разных составах и температурах описываются диаграммами стабильного (рис. В стабильном состоянии в железоуглеродистые сплавы встречаются жидкий раствор углерода в железе (Ж), три твердых раствора углерода в полиморфных модификациях железа (табл.Строение железоуглеродистых сплавов определяется составом, условиями затвердевания и структурными изменениями в твердом состоянии. В зависимости от содержания углерода железоуглеродистые сплавы делят на стали и чугуны. Затвердевание сталей, содержащих до 0,5% С, начинается с выпадения кристаллов 8-раствора обычно в виде дендритов. При концентрациях углерода до 0,1% кристаллизация заканчивается образованием однофазной структуры d-раствора. В железоуглеродистых сплавах с 0,5-4,26% С кристаллизация начинается с выделения g-раствора также в виде дендритов.Полиморфные превращения железоуглеродистых сплавов связаны с перестройками гранецентрированной кубической (ГЦК) решетки g-Fe и объемноцентрированной решетки (ОЦК) a-и d-Fe. В зависимости от условий охлаждения и нагревания полиморфные превращения твердых растворов происходят разными путями. При небольших переохлаждениях (и перегревах) имеет место т. н. нормальная перестройка решеток железа, осуществляющаяся в результате неупорядоченных индивидуальных переходов атомов от исходной фазы к образующейся; она сопровождается диффузионным перераспределением углерода между фазами. Решетка железа перестраивается быстрым сдвиговым механизмом в результате упорядоченных коллективных смещений атомов без диффузионного перераспределения углерода между фазами. Например, при закалке железоуглеродистых сплавов в воде g-раствор переходит в а-раствор того же состава.Чугун является основным исходным материалом для получения стали, на что расходуется примерно 80-85% всего чугуна. Чугун выплавляют в печах шахтного типа - доменных печах. Сущность процесса получения чугуна в доменных печах заключается в восстановлении оксидов железа, входящих в состав руды, оксидом углерода, водородом и твердым углеродом, выделяющимся при сгорании топлива в печи. Распар 4 - самая широкая цилиндрическая часть печи, где происходит плавление пустой породы руды и флюса с образованием из них шлака. Из чаши шихта попадает на большой конус, при опускании которого шихтовые материалы попадают в доменную печь, предотвращая при этом выход газов из доменной печи в атмосферу.Для успешного ведения доменного процесса необходимо соблюдать два основных условия: 1. количество тепла и температура по высоте печи должны быть распределены так, чтобы все реакции протекали в определенном месте и в определенное время; Первое условие обеспечивается непрерывным движением в печи 2-х встречных потоков, поднимающих снизу вверх горячих газов от сгорания в горне топлива и опускающихся сверху вниз шихтовых материалов, нагревающихся под действием тепла газов. Второе условие обеспечивается подбором по тугоплавкости шлаков соответственно сортам выплавляемого чугуна, чтобы образовавшийся шлак не сплавил руду до восстановления железа и др. примесей, не изменил заданного состава чугуна и не вызвал расстройство в ходе процесса. Восстановление железа из руды начинает происходить при помощи окиси углерода (непрямое восстановление) в верхних горизонтах печи, где температура не высока, и постепенно усиливается при опускании вниз по мере повышения температуры примерно до 900°C. Считается, что в доменной печи около 60…50% железа образуется по реакции (6), т.е. с помощью окиси углерода и 50…40% с помощью твердого углерода.В ковшах - чугуновозах емкостью, 80…100 т, везут его по железнодорожным путам, попадают либо в сталеплавильный цех для передела в сталь, либо на разливочную машину. В первом случае чугун сливают в миксеры (копильники), емкостью до 2000 т, отапливаемые газом. По содержанию вредных примесей (P и S) чугуны делятся на классы (А,Б и т.д.) по фосфору и на категории (I, II и т.д.) по сере. Наиболее распространены чугуны М1, М2, М3 содержат 3,8 - 4,4 % C, 0,5…1,5 % Si, 0,5…1,5 % Mn, 0,15…0,3 % P, 0,02…0,06 % S. Чугуны марок Б1, Б2, содержащие фосфора ? 0,06 % (класс А) и серы ?0,04%(категория III), используют для передела в сталь кислым процессом.Термической обработкой называют процессы нагрева и охлаждения, проведенные по определенному режиму, для направленного изменения структуры металла с целью получения необходимых эксплуатационных свойств.В процессе ее нагревания при температуре 727° С перлит превращается в аустенит. В доэвтектоидных сталях (Ф П) при дальнейшем нагревании происходит превращение феррита в аустенит, которое зака
План
Содержание
1. Железоуглеродистые сплавы. Производство чугуна и доменный процесс
3.2.4 Отношение к галогенам и некоторым другим неметаллам
3.2.5 Оксид меди
3.2.6 Гидроксиды меди
3.2.7 Сульфаты
3.2.8 Карбонаты
3.2.9 Качественные реакции на ионы меди
3.3 Сплавы
3.3.1 Латуни
3.3.2 Бронзы
3.3.3 Медноникелевые сплавы
3.4 Применение меди
Список использованных источников
1. Железоуглеродистые сплавы. Производство чугуна и Доменный процесс
1.1 Железоуглеродистые сплавы
Список литературы
1. Бунин К.П., Баранов А.А., Металлография, М., 1970.
2. Зуев В.М. Термическая обработка металлов - М: Высшая школа, 1976, 3. Никифоров В.М. Технология металлов и конструкционные материалы - М: высшая школа, 1980, 360 с. с ил.
4. Полтавец В.В. Доменное производство. М., 1981.
5. Металлургия чугуна. Е.Ф. Вегман, Б.Н., М.: Металлургия, 1978.
6. Материаловедение под ред. Б.Н. Арзамасова // М.: Машиностроение - 1986 - 384с.