Сталь это:

Сталь

(Steel)


Определение стали, производство и обработка стали, свойства сталей


Информация об определении стали, производство и обработка стали, классификация и свойства сталей


Содержание

    Содержание

    Сталь

    Классификация

    Характеристики стали

    Разновидности некоторых сталей

    Производство стали

    Производство стали в мире

    2008 год

    2009 год

    Основные производители стали в Российской Федерации

    Конвертерное производство

    Бессемеровский процесс

    Технология

    Условия прекращения процесса

    Малый бессемеровский процесс

    Томасовский процесс

    Мартеновская печь

    Описание

    Нержавеющая сталь

    Химический состав

    Мартенситные и мартенсито-ферритные стали

    Ферритные стали

    Аустенитные стали

    Аустенито-ферритные и аустенито-мартенситные стали

    Сплавы на железоникелевой и никелевой основе

    Применение

    Сталеплавильное производство

    Сталеплавильный процесс

    Чугун

    Белый чугу́н

    Физико-механические свойства

    Чугун серый

    Ковкий чугун

    Высокопрочный чугун

    Половинчатый чугун

    Классификация

    Высокоуглеродистая сталь

    Назначение и изготовление

    Сварка

    Сталь кортеновская

    Легированная сталь

    Маркировка

    Легирование

    Легирование полупроводников

    Цели легирования

    Способы легирования

    Термодиффузия

    Ионная имплантация

    Легироование в металлургии

    Маркировка легированных сталей

    Влияние легирующих элементов

    Чёрная металлургия

    Состав

    Металлургический цикл

    Размещение предприятий отрасли в России

    Цветная металлургия

    Размещение предприятий отрасли

    Тяжёлые металлы

    Лёгкие металлы

    Производители цветных металлов

    Сталь (Steel) - это

    Сталь (польск. stal, от нем. Stahl) — деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (и другими элементами), содержание углерода в котором не превышает 2,14 %, но не меньше 0,02 %. Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.

    В древнерусских письменных источниках сталь именовалась специальными терминами: «Оцел», «Харолуг» и «Уклад».

    Сталь — важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта, строительства и прочих отраслей народного хозяйства.

    Стали с высокими упругими свойствами находят широкое применение в машино- и приборостроении. В машиностроении их используют для изготовления рессор, амортизаторов, силовых пружин различного назначения, в приборостроении — для многочисленных упругих элементов: мембран, пружин, пластин реле, сильфонов, растяжек, подвесок.

    Пружины, рессоры машин и упругие элементы приборов характеризуются многообразием форм, размеров, различными условиями работы. Особенность их работы состоит в том, что при больших статических, циклических или ударных нагрузках в них не допускается остаточная деформация. В связи с этим все пружинные сплавы кроме механических свойств, характерных для всех конструкционных материалов (прочности, пластичности, вязкости, выносливости), должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям. В условиях кратковременного статического нагружения сопротивление малым пластическим деформациям характеризуется пределом упругости, при длительном статическом или циклическом нагружении — релаксационной стойкостью.

    Классификация

    Сталь (Steel) - это

    Стали делятся на конструкционные и инструментальные. Разновидностью инструментальной является быстрорежущая сталь.

    По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные; в том числе по содержанию углерода — на малоуглеродистые(до 0,25 % С), среднеуглеродистые(0,3—0,55 % С) и высокоуглеродистые(0,6—0,85 % С); легированные стали по содержанию легирующих элементов делятся на низколегированные, среднелегированные и высоколегированные.

    Стали, в зависимости от способа их получения, содержат разное количество неметаллических включений. Содержание примесей лежит в основе классификации сталей по качеству: обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.

    По структуре сталь различается на аустенитную, ферритную, мартенситную, бейнитную или перлитную. Если в структуре преобладают две и более фаз, то сталь разделяют на двухфазную и многофазную.

    Характеристики стали

    Плотность стали — (7,7-7,9)*10і кг/мі;

    Удельный вес стали — (7,7-7,9) г/cмі;

    Удельная теплоемкость стали при 20°oC — 0,11 ккал/град (462 Дж/град);

    Температура плавления стали — 1300-1400oC;

    Удельная теплота плавления стали — 49 кал/град;

    Коэффициент теплопроводности стали — 39ккал/м*час*град (45,5Вт/(м*К));

    Коэффициент линейного расширения стали (при температуре около 20 °C):

    Сталь 3 (марка 20) — 11,9 (1/град);

    Сталь нержавеющая — 11,0 (1/град).

    Предел прочности стали при растяжении:

    Сталь для конструкций — 38-42 (кГ/ммІ);

    Сталь кремнехромомарганцовистая — 155 (кГ/ммІ);

    Сталь машиностроительная (углеродистая) — 32-80 (кГ/ммІ);

    Сталь рельсовая — 70-80 (кГ/ммІ);

    Плотность вещества (в нашем случае стали) есть отношение массы тела к его объему (другими словами плотность равна массе единицы объема данного вещества):

    d=m/V, где m и V — масса и объем тела соответственно.

    За единицу плотности принимают плотность такого вещества, единица объема которого имеет массу, равную единице: в системе СИ это 1 кг/мі, в системе СГС — 1 г/смі, в системе МКСС — 1 тем/мі. Эти единицы связаны между собой соотношением:

    1 кг/мі=0,001 г/смі=0,102 тем/мі.

    Удельный вес вещества (в нашем случае стали) есть отношение силы тяжести Р однородного тела из данного вещества (в нашем случае стали) к объему тела. Если обозначить удельный вес буквой γ, то:

    γ=P/V

    С другой стороны, удельный вес можно рассматривать, как силу тяжести единицы объема данного вещества (в нашем случае стали). Удельный вес и плотность связаны таким же соотношением, как вес и масса тела:

    γ/d=P/m=g

    За единицу удельного веса принимают: в системе СИ — 1 н/мі, в системе СГС — 1 дн/смі, в системе МКСС — 1 кГ/мі. Эти единицы связаны между собой соотношением:

    1 н/мі=0,0001 дн/смі=0,102 кг/мі

    Иногда используют внесистемную единицу 1 г/смі.

    Так как масса вещества, выраженная в г, равна его весу, выраженному в г, то удельный вес вещества (в нашем случае стали), выраженный в этих единицах, численно равен плотности этого вещества, выраженной в системе СГС. Аналогичное численное равенство существует и между плотностью в системе СИ и удельным весом в системе МКСС.

    Разновидности некоторых сталей

    1.1. Разновидность некоторых сталей

    Производство стали

    Сталь (Steel) - это

    Производство стали в мире

    Мировым лидером в производстве стали является Китай, доля которого по итогам I полугодия 2009 года составила 48%.

    По данным Международного института чугуна и стали (IISI) производство стали в 2007 году в мире составило:

    2.1. Производство стали

    2008 год

    В 2008 году в мире было произведено 1 млрд 329,7 млн. т. стали, что на 1,2% меньше, чем в 2007 г. Это стало первым сокращением годового объема производства за последние 11 лет.

    2009 год

    По итогам первых шести месяцев 2009 г. производство стали в 66 странах мира, доля которых в мировой сталелитейной отрасли составляет не менее 98%, сократилось по сравнению с аналогичным периодом предыдущего года на 21,3% - с 698,2 млн т до 549,3 млн т (статистика World Steel Association).

    Китай увеличил производство стали относительно аналогичного периода 2008 года на 1,2% - до 266,6 млн. т. в Индии производство стали возросло на 1,3% - до 27,6 млн. т.

    В США производство стали упало на 51,5%, в Японии – на 40,7%, в Южной Корее – на 17,3%, в Республики Германии – на 43,5%, в Италии – на 42,8%, во Франции – на 41,5%, в Англии – на 41,8%, в Бразилии – на 39,5%, в Российской Федерации – на 30,2%, в Украине – на 38,8%.

    В июне 2009 г. производство стали в мире составило 99,8 млн. т., что на 4,1% больше, чем в мае 2009 г.

    Рейтинг ведущих мировых производителей стали

    По данным metal Bulletin’s Top Steelmakers of 2007 производство стали по компаниям производителям составило (в млн. тонн):

    2.2.Рейтинг ведущих мировых производителей стали

    Основные производители стали в Российской Федерации

    Место российских компаний в рейтинге metal Bulletin:

    2.3. Основные производители стали в России

    Конвертерное производство

    Сталь (Steel) - это

    Конвертерное производство — получение стали в сталеплавильных агрегатах — конвертерах путём продувки жидкого чугуна воздухом или кислородом. Превращение чугуна в сталь происходит благодаря окислению кислородом содержащихся в чугуне примесей (кремния, марганца, углерода и др.) и последующему удалению их из расплава.

    Бессемеровский процесс

    Бессемеровский процесс (бессемерование чугуна, производство бессемеровской стали) — процесс передела жидкого чугуна в литую сталь путём продувки сквозь неё сжатого воздуха, обычного атмосферного или обогащённого кислородом. Операция продувки производится в бессемеровском конвертере. Превращение чугуна в сталь происходит благодаря окислению примесей, содержащихся в чугуне — кремния, марганца и углерода (отчасти также железа) кислородом воздуха дутья. Несмотря на возрастание (с окислением примесей) температуры плавления металла, он остаётся в жидком состоянии благодаря выделению тепла при реакциях окисления. Термин «бессемеровский процесс» обычно присваивают так называемому кислому конвертерному процессу, который ведут в агрегате с кислой футеровкой (кремнистый материал, динас). Процесс был предложен в Британии Г. Бессемером (1856 г.).

    3.1.Бессемеровский конвертор

    Технология

    Течение бессемеровского процесса определятся химическим составом и температурой жидкого чугуна (так называемый «бессемеровский чугун»).

    3.2. Конвертер Бессемера в музее Kelham Island,

    Получившиеся при продувке чугуна нелетучие окислы входящих в его состав элементов (SiO2, MnO, FeO) совместно с компонентами разъедаемой футеровки образуют кислый шлак, содержащий при выплавке низкоуглеродистой стали до 65% SiO2. Наличие кислого шлака не даёт возможность удалить из металла присутствующие в нём вредные примеси — фосфор и серу, чем бессемеровский процесс отличается от томасовского процесса. Поэтому чистота в отношении серы и фосфора является непременным требованием к бессемеровским чугунам, а следовательно, и к «бессемеровским» рудам (содержание фосфора в руде не более 0,025—0,030%).

    На нагрев балластного азота, являющегося при бессемеровском процессе основным компонентом дымовых газов, при средней их температуре 1450 °C расходуется около 110 ккал на 1 кг продуваемого чугуна. При полной замене воздуха кислородом кремний перестаёт играть ведущую роль в тепловом балансе бессемеровского процесса. Оказывается возможной продувка химически холодных чугунов, поскольку количество тепла дымовых газов снижается в этом случае примерно с 28% до 8,5%. При чисто кислородном дутье содержание в шихте лома, как показывают тепловые расчёты, может быть очень значительным (до 25%).

    Условия прекращения процесса

    Вследствие кратковременности бессемеровского процесса (около 15 мин.) весьма трудно определить момент прекращения продувки на заданном содержании углерода в стали. Примерно до 40-х годов XX века бессемеровский процесс обычно заканчивался на пониженном (против заданного) содержании в стали углерода; сталь затем дополнительно науглероживали в ковше. Продувка приводила к повышению содержания в металле остаточного кислорода, а следовательно, к увеличению затраты ферросплавов — раскислителей; в результате повышалось также содержание в стали неметаллических включений. Впоследствии на агрегатах были установлены приборы для непрерывного определения по спектру вырывающегося из горловины конвертера пламени содержания в металле углерода (а также температуры); это позволило автоматически точно определять момент требуемого окончания продувки, с получением стали заданного состава. Для достижения этой цели стали применяться и другие способы, например, кратковременная остановка продувкисовершенно точновзятия пробы на углерод. Температура металла при выпуске составляет около 1600 °C. Выход годных слитков (см. Бессемеровская сталь) к весу залитого в конвертер чугуна колеблется в пределах 88—90%, поднимаясь до 91—92% при добавке в конвертер руды.

    Малый бессемеровский процесс

    Разновидностью бессемеровского процесса является малое бессемерование (малый бессемеровский процесс), проводимое в небольших конвертерах ёмкостью обычно 0,5—4 т, в которых воздух не пронизывает толщу металла, а направляется на его поверхность. При этом получается горячая сталь (1600—1650 °C) с относительно небольшим содержанием азота (примерно до 0,0075 %), используемая главным образом для тонкостенного и мелкого фассонного стального литья; жидкий чугун для малого бессемеровского процесса готовится в вагранках.

    Томасовский процесс

    То́масовский проце́сс (томасирование чугуна) — один из видов передела жидкого (получаемого из доменной печи) чугуна в сталь. Он был предложен Сидни Джилкристом Томасом в 1878 г. и успешно конкурировал с бессемеровским процессом, так как позволял перерабатывать чугун, содержащий до 2% фосфора. Распространению Томасовского процесса способствовало то, что томасовская сталь была дешевле стали, полученной другими способами.

    Наибольшее применение Томасовский процесс получил сначала в Федеративной Республики Германии, обладавшей в то время большими запасами лотарингских высокофосфористых руд (первые плавки в 1879 г.). В Российской Федерации процесс был введён в 80-х гг. 19 в. на Таганрогском, Керченском и Мариупольском заводах. В конце 19 в. томасовская сталь по объёму мирового производства (около 25% от всей выплавки стали) занимала 2-е место (после бессемеровской). Однако несколько повышенное по сравнению с мартеновским металлом содержание азота и фосфора, обусловившее большую хрупкость и хладоломкость томасовской стали, ограничило область её применения. В начале 20 в. Томасовский процесс уступил по объёму производства стали мартеновскому процессу. В дальнейшем доля томасовского металла продолжала снижаться и к 1974 г. была менее 2%.

    Течение Томасовскиого процесса определяется прежде всего химическим составом томасовского чугуна, богатого фосфором. Томасовский конвертер имеет такую же конструкцию, как и бессемеровский, но несколько больше по размерам. Коренное различие между конвертерами состоит в футеровке. Основная футеровка томасовского конвертера (из «намертво» обожжённого доломита) даёт возможность загружать в него известь (12-15% от массы чугуна) для ошлакования и удаления фосфора. После загрузки извести заливают чугун с температурой 1180-1250 °С, поворачивают конвертер в вертикальное рабочее положение и начинают продувку, в ходе которой окисляются Si, Mn, частично Fe, С и Р. Металл продувается до 0,05% С, так как только к концу окисления С начинается интенсивное окисление Р (до 0,04-0,05% Р). S из металла удаляется лишь частично. При Т. п. Металл часто приходится охлаждать добавками руды, окалины или скрапа. В конце плавки металл раскисляют и науглероживают коксом, графитом, термоантрацитом или древесным углём в бумажных пакетах. Выход годного металла 85-89%, выход томасшлака (используемого как фосфорное удобрение) 18-20% от массы металла. При ёмкости конвертера 18-70 т. продолжительность продувки 16-22 мин, а длительность всей плавки 25-40 мин. Выплавленная сталь идёт на сортовой прокат, лист, кровельное железо, проволоку, рельсы.

    В 50-х гг. 20 в. был разработан ряд новых вариантов Томасовского процесса, позволявших получать сталь с пониженным содержанием азота: продувка воздухом, обогащённым кислородом, парокислородной смесью, смесью кислорода и углекислого газа. Однако к середине 70-х гг. 20 в. Томасовский процесс практически вытеснен кислородно-конвертерным процессом.

    Мартеновская печь

    Марте́новская печь (марте́н) — печь для переработки чугуна и лома в сталь нужного химического состава и качества. Название произошло от фамилии французского инженера и металлурга Пьера Мартена, создавшего первую печь такого образца в 1864 году.

    5.1.Мартеновская печь

    Описание

    Мартеновская печь относится к типу отражательных печей. Ванна, где идёт плавка, выложена огнеупорным кирпичом. Над ванной сферический свод.

    Основной принцип действия — вдувание раскаленной смеси горючего газа и воздуха в печь с низким сводчатым потолком, отражающим жар вниз, на расплав.

    Такая конструкция обеспечивает равномерное распределение теплоты по всей площади ванны.

    В зависимости от состава огнеупорных материалов подины печи мартеновский способ выплавки стали может быть основным (в составе огнеупора преобладают СаО и MgO) и кислым (подина состоит из SiO2).

    Мартеновский способ также зависит от состава шихты, используемой при плавке. Различают такие разновидности мартеновского способа выплавки стали:

    скрап-процесс, при котором шихта состоит из стального лома (скрапа) и 25-45% чушкового передельного чугуна; процесс применяют на заводах, где нет доменных печей, но расположенных в промышленных центрах, где много металлолома

    скрап-рудный процесс, при котором шихта состоит из жидкого чугуна (55-75%), скрапа и железной руды; процесс применяют на металлургических заводах, имеющих доменные печи.

    В настоящее время мартеновский способ производства стали практически вытеснен гораздо более эффективным кислородно-конвертерным способом (около 63 % мирового производства), а также электроплавкой (более 30 %). Начиная с 70-х годов новые мартеновские печи в мире более не строятся. Около 3-4 % мировой выплавки стали все еще приходится на мартеновские печи в странах, входивших в СССР/СЭВ или получавших от них помощь (Россия, Польша, Индия и т. п.), но это количество быстро сокращается. Так, объем денежной эмиссии мартеновской стали в СССР/Российской Федерации упал с 52 % в 1990 до 22 % в 2003 году. Последние российские мартеновские печи намечены к выводу из эксплуатации в районе 2010 года.

    Нержавеющая сталь

    Нержавеющая сталь — сложнолегированная сталь, стойкая против коррозии в атмосфере и агрессивных средах.

    В 1913 году Гарри Бреарли (Harry Brearley), экспериментировавший с различными видами и свойствами сплавов, обнаружил способность стали с высоким содержанием коррозиипротивляться кислотной коррозии.

    Химический состав

    При выборе химического состава коррозионностойкого сплава руководствуются так называемым правилом

    6.1. Сплав

    если к металлу, неустойчивому к коррозии (например, к железу) добавлять металл, образующий с ним твердый раствор и устойчивый против коррозии (к примеру хром), то защитное действие проявляется скачкообразно при введении

    коррозииan>коррозииD0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%B0">6.2.Корозийная стойка

    моля второго металла (коррозионная стойкость возрастает не пропорционально количеству легирующего компонента, а скачкоообразно). Основной легирующий элемент нержавеющей стали — хром Cr (12-20 %); помимо хрома, нержавеющая сталь содержит элементы, сопутствующие железу в его сплавах (С, Si, Mn, S, Р), а также элементы, вводимые в сталь для придания ей необходимых физико-механических свойств и коррозионной стойкости (никель, Mn, Ti, Nb, Co, Mo).

    Сопротивление нержавеющей стали к коррозии напрямую зависит от содержания хрома: при его содержании 13 % и выше сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17 % — коррозионностойкими и в более агрессивных окисликоррозиии других средах, в частности в азотной кислоте крепостью до 50 %.

    Причина коррозионной стойкости нержавеющей стали объясняется, главным образом, тем, что на поверхности хромсодержащей детали, контактирующей с агрессивной средой, образуетсякислоте плёнка нерастворимых окислов, при этом большое значение имеет состояние поверхности материала, отсутствие внутренних напряжений и кристаллических дефектов.

    В сильных кислотах (серной, соляной, плавиковой, фосфорной и их смесях) применяют сложнолегированные сплавы с высоким содержанием никель и присадками Mo, Cu, Si.

    Классификация

    По химическому скислотахержавеющие стали делятся на:

    Хромистые, которые, в свою очередь, по структуре делятся на;

    Мартенситные;

    Полуферритные;

    Ферритные;

    Хромоникелевые;

    Аустенитные

    Аустенитно-ферритные

    Аустенитно-мартенситные

    Аустенитно-карбидные

    Хромомарганцевоникелевые (классификация совпадает с хромоникелевыми нержавеющими сталями).

    Различают аустенитные нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, и стабилизированные — с добавками Ti и Nb. Значительное уменьшение склонности нержавеющей стали к межкристаллитной коррозии достигается снижением содержания углерода (до 0,03 %).

    Нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, после сварки, как правило, подвергаются термической обработке.

    коррозииибольшую коррозионную стойкость имеют хромистые нержавеющие стали мартенситного типа с полированной поверхностью.

    Мартенситные и мартенсито-ферритные стали

    Мартенситные и мартенситно-ферритные стали обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в слабоагрессивных средах (в слабых растворах солей, кислот) и имеют высокие механические свойства. В основном их используют для предметов торговли, работающих на износ, в качестве режущего инструмента, в частности ножей, для упругих элементов и конструкций в пищевой и химической промышленности, находящихся в контакте со слабоагрессивными средами. К этому виду относятся, стали типа 30Х13, 40Х13 и т. д.

    Ферритные стали

    Эти стали применяют для изготовления предметов торговли, работающих в окислительных средах (например, в растворах азотной кислоты), для бытовых приборов, в пищевой, легкой промышленности и для теплообменного оборудования в энергомашиностроениии. Ферритные хромистые стали имеют высокую коррозионную стойкость в азотной кислоте, водных растворах аммиака, в аммиачной селитре, смеси азотной, фосфорной и фтористоводородной кислот, а также в других агрессивных средах. К этому виду относятся, стали 400 серии.

    Аустенитные стали

    Основным преимуществом сталей аустенитного класса являются их высокие служебные характеристики (прочность, пластичность, коррозионная стойкость в большинстве рабочих сред) и хорошая технологичность. Поэтому аустенитные коррозионноспреимуществомнашли широкое применение в качестве конструкционного материала в различных отраслях машиностроения. К данному классу относятся стали 300 серии.

    Аустенито-ферритные и аустенито-мартенситные стали

    Аустенито-ферритные стали. Преимущество сталей этой группы — повышенный предел текучести по сравнению с аустенитными однофазными сталями, отсутствие склонности к росту зёрен при сохранении двухфазной структуры, меньшее содержание остродефицитнПреимущество хорошая свариваемость. Аустенито-ферритные стали находят широкое применение в различных отраслях современной техники, особенно в химическом машиностроении, судостроении, авиации. К этому виду относятся, стали типа 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т. Аустенито-мартенситные стали. Потребности новых отраслей современной техники в коррозионностойких сталях повышенной прочности и технологичности привели к разработке сталей аустенито-мартенситного (переходного) класса. Это стали типа 07Х16Н6, 09Х15Н9Ю, 08Х17Н5М3.

    Сплавы на железоникелевой и никелевой основе.

    При изготовлении химической аппаратуры, особенно для работы в серной и соляной кислотах, необходимо применять сплавы с более высокой коррозионной стойкостью, чем аустенитные стали. Для этих целей используют сплавы на железноникелевой основе типа 04ХН40МТДТЮ и сплавы на никельмолибденовой основе Н70МФ, на хромоникелевой основе ХН58В и хромоникельмолибденовой основе ХН65МВ, ХН60МБ.

    6.3.Пять копеек Украины, 1992 Нержавеющая сталь

    Применение

    Пять копеек Украины, 1992 Нержавеющая сталь

    Хромистые нержавеющие стали:

    Клапаны гидравлических прессов;

    Турбинные лопатки;

    Арматура крекинг-установок;

    Режущий инструмент;

    Пружины;

    Бытовые предметы;

    Хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые нержавеющие стали

    Бытовые предметы, в частности - столовая посуда (пищевые марки стали)

    Стабилизированные аустенитные нержавеющие стали

    Сварная аппаратура, работающей в агрессивных средах

    Предмета торговли, работающие при высоких температурах — 550—800 °С

    Пищевая промышленность;

    Нержавеющие стали используются как в деформированном, так и в литом состоянии.

    Сталеплавильное производство

    Сталеплавильное производство — это получение стали из сырья, чугуна или стального лома в сталеплавильных агрегатах металлургических заводов. Сталеплавильное производство является вторым звеном в общем производственном цикле чёрной металлургии. В современной металлургии основными способами выплавки стали являются кислородно-конвертерный и электросталеплавильный процессы.

    В 2005 в мире произведено 1,12 млрд тонн стали.

    Сталеплавильный процесс

    Сталеплавильный процесс — окислительный процесс, так как сталь получается в результате окисления и удаления большей части примесей чугуна — углерода, кремния, марганца, серы и фосфора. Отличительной особенностью сталеплавильных процессов является наличие окислительной атмосферы. Окисление примесей чугуна и других шихтовых материалов осуществляется кислородом, содержащимся в газах, оксидах железа и марганца. После окисления примесей, из металлического сплава удаляют растворённый в нём кислород, вводят легирующие элементы и получают сталь заданного химического состава.

    Чугун

    Чугу́н — сплав железа с углеродом (содержанием более 2,14 %). Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита. В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют:

    8.1. Выплавка чугуна

    белый, серый, ковкий и высокопрочные чугуны. Чугуны содержат постоянные примеси (Si, Mn, S, P), а в некоторых случаях также легирующие элементы (Cr, никель, V, Al и др.). Как правило, чугун хрупок. Мировое производство чугуна в 2007 составило 953 млн тонн (в том числе в Китае — 477 млн тонн).

    Белый чугу́н

    Бе́лый чугу́н - вид чугуна, в котором углерод в связанном состоянии в виде цементита, в изломе имеет белый цвет и металлический блеск. В структуре такого чугуна отсутствуют видимые включения графита и лишь незначительная его часть (0,03-0,30%) обнаруживается тонкими методами химического анализа или визуально при больших увеличениях. Основная металлическая масса белого чугуна состоит из цементитной эвтектики, вторичного и эвтектоидного цементита, а легированного белого чугуна - из сложных карбидов и легированного феррита.

    Физико-механические свойства

    Отливки белого чугуна обладают износостойкостью, относительной жаростойкостью и коррозионной стойкостью. Наличие в части их сечения структуры, отличной от структуры белого чугуна, понижает эти свойства. Прочность белого чугуна снижается с увеличением содержания в нём углерода, а следовательно, и карбидов. Твёрдость белого чугуна возрастает с ростом доли карбидов в его структуре, а следовательно, и с увеличением содержания углерода.

    Наивысшую твёрдость имеет белый чугун с мартенситной структурой основной металлической массы. Коагуляция карбидов резко снижает твёрдость чугуна.

    При растворении в карбиде железа примесей и образовании сложных карбидов твёрдость их и белого чугуна повышается. По интенсивности влияния на твёрдость белого чугуна основные и легирующие элементы располагаются в следующей последовательности, начиная с углерода, определяющего количество карбидов и интенсивнее иных элементов увеличивающего твёрдость чугуна.

    C - никель - P - Mn - Cr - Mo - V - Si - Al - Cu - Ti - S.

    Действие никеля и марганца, а отчасти хрома и молибдена, обуславливается их влиянием на образование мартенситно - карбидной структуры и содержание их в количествах, соответствующих содержанию в чугуне углерода, обеспечивает максимальную твёрдость белого чугуна.

    Особо высокий твёрдостью НВ 800-850 обладает чугун с содержанием 0,7-1,8% бора. Белый чугун является весьма ценным материалом для деталей, работающих в условиях амортизации при очень высоких удельных давлениях и преимущественно без смазки.

    Прямая зависимость между износостойкостью и твёрдостью отсутствует; твёрдость не определяет износостойкость, но должна учитываться в совокупности со структурой чугуна. Лучшей износостойкостью обладает белый чугун с тонким строением основной металлической массы, в которой в виде отдельных мелких и равномерно распределённых включений или в виде тонкой сетки расположены карбиды, фосфиды и пр.

    Структура основной металлической массы определяет и специальные свойства легированного чугуна - его коррозионную стойкость, жаропрочность, электросопротивление.

    В зависимости от состава и концентрации легирующих элементов, основная металлическая масса легированного белого чугуна может быть карбидо - аустенитной, карбидо - перлитной и, помимо этого, содержать легированный феррит.

    Основным легирующим элементом при этом является хром, связывающий углерод в карбиды хрома и сложные карбиды хрома и железа.

    Твёрдые растворы этих карбидов обладают высоким электродным потенциалом, близким к потенциалу второй структурной составляющей основной металлической массы чугуна - хромистого феррита, а возникающие защитные окисные плёнки определяют повышенную коррозионную стойкость высокохромистого белого чугуна

    В присутствии хрома как дополнительного компонента существенно повышается температурная стойкость карбидов в связи со значительным замедлением диффузионных процессов при комплексном легировании.

    Эти характерные особенности легированного белого чугуна определили области его использования в зависимости от структуры в качестве нержавеющего и магнитного чугуна и чугуна с высоким электросопротивлением.

    Чугун серый

    Чугун серый — сплав железа с графитом, который присутствует в виде пластинчатого или волокнистого графита.

    8.2. Чугун серый

    Серый чугун характеризуется высокими литейными свойствами (низкая температура кристаллизации, текучесть в жидком состоянии, малая усадка) и служит основным материалом для литья. Он широко применяется в машиностроении для отливки станин станков и механизмов, поршней, цилиндров.

    Кроме углерода, серый чугун всегда содержит в себе другие элементы. Важнейшие из них это кремний и марганец. В большинстве марок серого чугуна содержание углерода лежит в пределах 2,4-3,8 %, кремния 1-4 % и марганца до 1,4 %.

    Ковкий чугун

    Ко́вкий чугу́н — условное название мягкого и вязкого чугуна, получаемого из белого чугуна отливкой и дальнейшей термической обработкой.

    8.3. Ковкий чугун

    Используется длительный отжиг, в результате которого происходит распад цементита с образованием графита, то есть процесс графитизации, и поэтому такой отжиг называют графитизирующим.

    Ковкий чугун, как и серый, состоит из сталистой основы и содержит углерод в виде графита, однако графитовые включения в ковком чугуне иные, чем в обычном сером чугуне. Разница в том, что включения графита в ковком чугуне расположены в форме хлопьев, которые получаются при отжиге, и изолированны друг от друга, в результате чего металлическая основа менее разобщена, и чугун обладает некоторой вязкостью и пластичностью. Из-за своей хлопьевидной формы и способа получения (отжиг) графит в ковком чугуне часто называют углеродом отжига.

    По составу белый чугун, подвергающийся отжигу на ковкий чугун, является доэвтектическим и имеет структуру ледебурит + цементит (вторичный) + перлит. Для получения структуры феррит + углерод отжига в процессе отжига должен быть разложен цементит ледебурита, вторичный цементит и цементит эвтектоидный, то есть входящий в перлит. Разложение цементита ледебурита и цементита вторичного (частично) происходит на первой стадии графитизации, которую проводят при температуре выше критической (950—1000 °С); разложение эвтектоидного цементита происходит на второй стадии графитизации, которую проводят путём выдержки при температуре ниже критической (740—720 °С), или при медленном охлаждении в интервале критических температур (760—720 °С).

    Высокопрочный чугун

    Высокопрочный чугун — чугун, имеющий графитные включения сфероидальной формы.

    Графит сфероидальной формы имеет меньшее отношение его поверхности к объему, что определяет наибольшую сплошность металлической основы, а, следовательно, и прочность чугуна.

    8.4. Высокопрочный чугун

    Структура металлической основы чугунов с шаровидным (сфероидальным) графитом такая же, как и в обычном сером чугуне, то есть, в зависимости от химического состава чугуна, скорости охлаждения (толщины стенки отливки) могут быть получены чугуны со следующей структурой: феррит + шаровидный графит (ферритный высокопрочный чугун), феррит + перлит + шаровидный графит (феррито-перлитный высокопрочный чугун), перлит + шаровидный графит (перлитный высокопрочный чугун).

    Наиболее часто применяется для изготовления предметов торговли ответственного назначения в машиностроении, а также для производства высокопрочных труб (водоснабжение, водоотведение, газо-, нефте-проводы). Предмета торговли и трубы из Высокопрочного чугуна отличаются высокой прочностью, долговечностью, высокими эксплуатационными свойствами.

    Половинчатый чугун

    В половинчатом чугуне часть углерода (более 0,8 %) содержится в виде цементита. Структурные составляющие такого чугуна — перлит, ледебурит и пластинчатый графит.

    Классификация

    В зависимости от содержания углерода серый чугун называется доэвтектическим (2,14-4,3 % углерода), эвтектическим (4,3 %) или заэвтектическим (4,3-6,67 %). Состав сплава влияет на структуру материала.

    В зависимости от состояния и содержания углерода в чугуне различают: белые и серые (по цвету излома, который обуславливается структурой углерода в чугуне в виде карбида железа или свободного графита), высокопрочные с шаровидным графитом, ковкие чугуны, чугуны с вермикулярным графитом. В белом чугуне углерод присутствует в виде цементита, в сером — в основном в виде графита.

    В промышленности разновидности чугуна маркируются следующим образом:

    передельный чугун — П1, П2;

    передельный чугун для отливок — ПЛ1, ПЛ2,

    передельный фосфористый чугун — ПФ1, ПФ2, ПФ3,

    передельный высококачественный чугун — ПВК1, ПВК2, ПВК3;

    Чугун с пластинчатым графитом — СЧ (цифры после букв «СЧ», обозначают величину временного сопротивления разрыву в кгс/мм);

    антифрикционный чугун

    антифрикционный серый — АЧС,

    антифрикционный высокопрочный — АЧВ,

    антифрикционный ковкий — АЧК;

    Чугун с шаровидным графитом для отливок — ВЧ (цифры после букв «ВЧ» означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм);

    Чугун легированный со специальными свойствами — Ч.

    Высокоуглеродистая сталь

    Назначение и изготовление

    Их основное назначение – это получение канатной проволоки. При изготовлении применяют патентирование, быстро охлаждают до получения мелкозернистой структуры Ф+П (феррит + перлит) и тут же подвергают холодной деформации – волочению. Сочетание ультрамелкой структуры и наклепа позволяет получить в проволоке σв=3000-5000 МПа.

    9.1. Высокоуглеродистая сталь

    Из-за малой вязкости конструкционные детали из этой стали не делают.

    Сварка

    Стали, содержащие свыше 0,6% углерода, свариваются значительно хуже, чем среднеуглеродистые, в которых углерода содержится от 0,25 до 0,6%. Высокоуглеродистые стали очень склонны к закалке и образованию трещин в переходной зоне и зоне влияния. Поэтому при их сварке применяется наконечник с меньшей тепловой мощностью, равной 75 л/час на 1 мм толщины металла. Пламя должно быть восстановительным или с небольшим избытком ацетилена. При окислительном пламени происходит усиленное выгорание углерода и шов получается пористым. Предупреждение появления закаленных зон и трещин осуществляется предварительным и сопутствующим подогревом до 200—250°. Присадочным материалом служит проволока Св-15, содержащая углерода от 0,11 до 0,18%, или Св-15Г по ГОСТ 2246—54. Предпочитается левый способ сварки. После сварки необходима нормализация. Получить наплавленный металл с высокими механическими свойствами при сварке этих сталей можно также, применяя присадочную проволоку с нормальным содержанием углерода, но легированную хромом (0,5—1%), никелем (2—4%) и марганцем (0,5—0,8%). При сварке металла толщиной менее 3 мм предварительный подогрев не производится.

    Сталь кортеновская

    Cталь кортеновская (сталь «кортен», кортен-сталь, кортеновая сталь) (англ. COR-TEN steel) — легированная сталь. COR-TEN - зарегистрированная товарная (торговая) марка United States Steel corporation (USS). Иногда называется "Corten steel". Первая разработанная кортеновская сталь получила наименование A 242 ("COR-TEN A") от ASTM International. Затем появились марки A 588 ("COR-TEN B") и A 606 для тонких листов. Все эти сплавы широко используются.

    Применяется в судостроении, промышленном и гражданском строительстве как конструкционный и декоративный материал. Часто используется для создания скульптур.

    Кортеновые стальные листы кажутся бронзовыми, хотя на поверку они просто ржавые — в этом и есть секрет «вечной» стали с бархатистой фактурой: её окисная пленка не размывается водой, поэтому сталь, раз заржавев, навсегда сохраняет свой благородно-коричневатый цвет.

    Легированная сталь

    Легированная сталь — сталь, которая кроме обычных примесей содержит элементы, специально вводимые в определенных количествах для обеспечения требуемых свойств. Эти элементы называются легирующими.

    11.1. Легированная сталь

    Легирующие добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают опасность хрупкого разрушения. В качестве легирующих добавок применяют хром, Ni, медь, азот (в химически связанном состоянии), ванадий и др.

    Маркировка

    Легированные стали маркируются цифрами и буквами, указывающими примерный состав стали. Буква показывает, какой легирующий элемент входит в состав стали (Г — марганец(Mn), С — кремний(Si), Х — хром(Cr), Н — никель(никель), Д — медь(Cu), А — азот(N), Ф — ванадий(V), Б — ниобий(Nb), В — вольфрам(W), Е — селен(Se), К — кобальт(Co), Л — бериллий(Be), М — молибден(Mo), Р — бор(B), Т — титан(Ti), Ю — алюминий)(Al), а стоящие за ней цифры — среднее содержание элемента в процентах. Если элемента содержится менее 1 %, то цифры за буквой не ставятся. Первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, если цифра одна, то содержание углерода в десятых долях процента.

    Дополнительные обозначения в начале марки: Р - быстрорежущая; Ш – шарикоподшипниковая; и др.

    Исключения: 1) содержание в шарикоподшипниковых сталях хрома в десятых долях процента( например ШХ4 – Cr 0.4%) 2) в марке быстрорежущей стали, цифра после «Р» - содержание вольфрама в %, и во всех быстрорежущих сталях содержание хрома 4%.

    Буква А в середине марки стали показывает содержание азота, а в конце — сталь высококачественная.

    Пример:

    Сталь 18ХГТ - 0,18 С, 1 Сr, 1 Мn, около 0,1 Тi;

    Сталь 38ХНЗМФА — 0,38 С, 1,2—1,5 Сr; 3 никель, 0,3—0,4 Мо, 0,1—0,2 V;

    Сталь 30ХГСА — 0,30 С, 0,8—1,1 Сr, 0,9—1,2 Мn, 0,8—1,251 Si;

    Сталь ОЗХ13АГ19 — 0,03 С, 13 Сr, 0,2—0,3 N, 19 Мn.

    Легирование

    Легирование (нем. legieren — сплавлять, от лат. ligo — связываю, соединяю)

    1) в металлургии: введение в расплав или шихту дополнительных элементов (например, в сталь — хрома, никеля, молибдена, вольфрама, ванадия, ниобия, титана), улучшающих механические, физические и химические свойства основного материала. Легирование является обобщающим понятием ряда технологических процедур, проводимых на различных этапах получения металлического материала с целями повышения качества металлургической продукции.

    2) при изготовлении полупроводниковых приборов: добавление небольших количеств примесей с целью контролируемого изменения электрических свойств полупроводника, в частности, его типа проводимости.

    11.2. Легирование

    Легирование полупроводников

    При производстве полупроводниковых приборов легирование является одним из важнейших технологических процессов (наряду с травлением и осаждением).

    Цели легирования

    Основная цель - изменить тип проводимости и концентрацию носителей в объеме полупроводника для получения заданных свойств (проводимости, получения требуемой плавности pn-перехода). Самыми распространенными легирующими примесями для кремния являются фосфор Р и мышьяк As (позволяют получить n-тип проводимости) и бор В (p-тип).

    Способы легирования

    В настоящее время технологически легирование производится двумя способами: ионная имплантация и термодиффузия.

    Термодиффузия

    Термодиффузия содержит следующие этапы:

    Осаждение легирующего материала.

    Термообработка (отжиг) для загонки примеси в легируемый материал.

    Удаление легирующего материала.

    Ионная имплантация

    Ионная имплантация позволяет контролировать параметры приборов более точно, чем термодиффузия, и получать более резкие pn-переходы. Технологически проходит в несколько этапов:

    Загонка (имплантация) атомов примеси из плазмы (газа).

    Активация примеси, контроль глубины залегания и плавности pn-перехода путем отжига.

    Ионная имплантация контролируется следующими параметрами:

    доза - количество примеси;

    энергия - определяет глубину залегания примеси (чем выше, тем глубже);

    температура отжига - чем выше тем быстрее происходит перераспределение носителей примеси;

    время отжига - чем дольше, тем сильнее происходит перераспределение примеси.

    Легирование в металлургии

    Маркировка легированных сталей

    Марка легированной качественной стали в Российской Федерации состоит из сочетания букв и цифр, обозначающих ее химический состав. Легирующие элементы имеют следующие обозначения: хром (Х), Ni (Н), марганец (Г), кремний (С), молибден (М), вольфрам (В), титан (Т), тантал (ТТ), алюминий (Ю), ванадий (Ф), медь (Д), бор (Р), кобальт (К), ниобий (Б), цирконий (Ц), селен (Е), редкоземельные металлы (Ч). Цифра, стоящая после буквы, указывает на содержание легирующего элемента в десятых долях процента. Если цифра не указана, то легирующего элемента содержится 0,8-1,5 %, за исключением молибдена и ванадия (содержание которых в солях обычно до 0.2-0.3%) А также бора (в стали с буквой Р его должно быть не менее 0...0.010%). В конструкционных качественных легированных сталях две первые цифры показывают содержимое углерода в сотых долях процента.

    Пример: 03Х16Н15М3Б - высоколегированная качественная сталь, которая содержит 0.03% C, 16.0% Cr, 15.0% никель, до 0.3% Mo, до 1.0% Nb

    Отдельные группы сталей обозначаются несколько иначе: - Шарикоподшипниковые стали маркируют буквами (ШХ), после которых указывают содержания хрома в десятых долях процента;

    - Быстрорежущие стали (сложнолегированые) обозначаются буквой (Р), следующая цифра обозначает содержание вольфрама в процентах;

    - Автоматные стали обозначают буквой (А) и цифрой обозначают содержание углерода в сотых долях процента.

    Марганец и кремний вводятся в процессе выплавки стали для раскисления, они являются технологическими примесями. Марганец вводят в сталь до 2 %. Он распределяется между ферритом и цементитом. Марганец заметно повышает предел текучести, порог хладноломкости, прокаливаемость стали, но делает сталь чувствительной к перегреву. В связи с этим для измельчения зерна с марганцем в сталь вводят карбидообразующие элементы. Так как во всех сталях содержание марганца примерно одинаково, то его влияние на сталь разного состава остается неощутимым. Марганец повышает прочность, не снижая пластичности стали. Кремний является не карбидообразующим элементом, и его количество в стали ограничивают до 2%. Он значительно повышает предел текучести и прочность стали и при содержании более 1% снижает вязкость, пластичность и повышает порог хладноломкости. Кремний структурно не обнаруживается, так как полностью растворим в феррите, кроме той части кремния, которая в виде окиси кремния не успела всплыть в шлак и осталась в металле в виде силикатных включений.

    Влияние легирующих элементов

    Для улучшения физических, химических, прочностных и технологических свойств стали легируют, вводя в их состав различные легирующие элементы (хром, марганец, Ni и др.). Стали могут содержать один или несколько легирующих элементов, которые придают им специальные свойства. Легирующие элементы вводят в сталь для повышения ее конструкционной прочности. Основной структурной составляющей в конструкционной стали является феррит, занимающий в структуре не менее 90% по объему. Растворяясь в феррите, легирующие элементы упрочняют его. Твердость феррита (в состоянии после нормализации) наиболее сильно повышают кремний, марганец и Ni. Молибден, вольфрам и хром влияют слабее. Большинство легирующих элементов, упрочняя феррит и мало влияя на пластичность, снижают его ударную вязкость (за исключением никеля). Главное назначение легирования: повышение прочности стали без применения термической обработки путем упрочнения феррита, растворением в нем легирующих элементов; повышение твердости, прочности и ударной вязкости в результате увеличения устойчивости аустенит и тем самым увеличения прокаливаемости; придание стали специальных свойств, из которых для сталей, идущих на изготовление котлов, турбин и вспомогательного оборудования., особое значение имеют жаропрочность и коррозионная стойкость. Легирующие элементы могут растворяться в феррите или аустените, образовывать карбиды, давать интерметаллические соединения, располагаться в виде включений, не взаимодействуя с ферритом и аустенитом., а также с углеродом. В зависимости от этого, как взаимодействует легирующий элемент с железом или углеродом, он по-разному влияет на свойства стали. В феррите в большей или меньшей степени растворяются все элементы. Растворение легирующих элементов в феррите приводит к упрочнению стали без термической обработки. При этом твердость и предел прочности возрастают, а ударная вязкость обычно снижается. Все элементы, растворяющиеся в железе, изменяют устойчивость феррита и аустенита. Критические точки легированных сталей смещаются в зависимости от того, какие легирующие элементы и в каких количествах присутствуют в ней. Поэтому при выборе температур под закалку, нормализацию и отжиг или отпуск необходимо учитывать смещение критических точек.

    Чёрная металлургия

    Описание

    Чёрная металлургия служит основой развития машиностроения (одна треть производимого металла идёт в машиностроение) и строительства (1/4 металла идёт в строительство). Кроме того, продукция чёрной металлургии имеет экспортное значение.

    12.1. Чёрная металлургия

    Состав

    В состав чёрной металлургии входят следующие основные подотрасли:

    добыча и обогащение нерудного сырья для чёрной металлургии (флюсовых известняков, огнеупорных глин и т. п.);

    производство чёрных металлов (чугуна, стали, проката, доменных ферросплавов, металлических порошков чёрных металлов);

    производство стальных и чугунных труб;

    коксохимическая промышленность (производство кокса, коксового газа и пр.);

    вторичная обработка чёрных металлов (разделка лома и отходов чёрных металлов).

    Металлургический цикл

    Собственно металлургическим циклом является производство

    1) чугуна-доменное производство,

    2) стали (мартеновское, кислородноконвертерное и электросталеплавильное), (непрерывная разливка, МНЛЗ),

    3) проката (прокатное производство).

    Предприятия, выпускающие чугун, сталь и прокат, относятся к металлургическим предприятиям полного цикла.

    Предприятия без выплавки чугуна относят к так называемой передельной металлургии. «Малая металлургия» представляет собой выпуск стали и проката на машиностроительных заводах. Основным типом предприятий чёрной металлургии являются комбинаты.

    В размещении чёрной металлургии полного цикла большую роль играет сырьё и топливо, особенно велика роль сочетаний железных руд и коксующихся углей.

    Размещение предприятий отрасли в России

    Особенность промышленности Российской Федерации заключается в больших расстояниях между производствами различных циклов. Металлургические комбинаты, производящие чугун и сталь из руды, традиционно располагались около месторождений железных руд в районах, богатых лесом, так как для восстановления железа использовали древесный уголь. И в настоящее время металлургические комбинаты металлургической отрасли Российской Федерации расположены вблизи месторождений железной руды: Новолипеций и Оскольский — около месторождений центральной Российской Федерации, Череповецкий («Северсталь») — около Карельского и Костомукшского, Магнитогорский — около горы Магнитная (уже выработанное месторождение) и в 300 км от Соколовско-Сарбайского в Казахстане, бывший Орско-Халиловский комбинат (в настоящее время «Уральская сталь») около месторождений природнолегированных руд, Нижнетагильский — вблизи Качканарского ГОКа, Новокузнецкий и Западно-Сибирский — около месторождений Кузбасса. Все комбинаты Российской Федерации расположены в местах, где ещё в XVIII веке и ранее существовало производство железа и предметов торговли из него с использованием древесного угля. Месторождения коксующего угля расположены чаще всего вдали от комбинатов именно по этой причине. Только НКМК и Запсиб расположены непосредственно на месторождениях каменного угля Кузбасса. «Северсталь» снабжается углём, добываемым в Печорском угольном бассейне.

    В центральной части Российской Федерации большая часть железорудного сырья добывается в районе Курской аномалии. В промышленных масштабах железорудное сырьё производится также на Карельском полуострове и на Урале, а также в Сибири (добыча ведётся в Кузбассе, Красноярском крае, Хакасии и близких им районах). Большие запасы железной руды в Восточной Сибири практически не осваиваются из-за отсутствия инфраструктуры (железных дорог для вывоза сырья).

    12.2. Металлургия height=

    Два основных района производства коксующегося угля в Российской Федерации — Печорский (Воркута) и Кузнецкий бассейн (Кузбасс). Крупные угольные поля есть также в Восточной Сибири; они отчасти разрабатываются, однако промышленное их освоение упирается в отсутствие транспортной инфраструктуры.

    Центральная часть Российской Федерации, в частности Орел, Белгород, Воронеж, Тула не богаты металлами, поэтому в основном для внутренних нужд все сырье привозиться из других регионов. Крупнейшими поставщиками металла в центральный регион являются общероссийские компании, такие как Импром, и местный, такие как ПРОТЭК и Союзметаллкомплект.

    При строительстве всех крупных металлургических комбинатов Российской Федерации (в советское время) одновременно велось и строительство ориентированного на каждый завод горно-обогатительного комбината. Однако после развала СССР некоторые комплпоставщикамись разбросанными по территории СНГ. Например, Соколовско-Сарбайское ГПО, поставщик руды на Магнитогорский меткомбинат, теперь находится в Казахстане. Железорудные предприятия Сибири ориентированы на Западно-Сибирский и Новокузнецкий меткомбинаты. Качканарский ГОК «Ванадий» поставляет руду на Нижнетагильский меткомбинат. «Карельский Окатыш» поставляет руду в основном на Череповецкий металлургический комбинат («Северсталь») в Череповце.

    При разпоставщикредприятий учитывалось также обеспечение водой, электроэнергией, Природным газом.

    В Российской Федерации созданы три металлургические базы:

    Уральская металлургическая база

    Центральная металлургическая база

    Сибирская металлургическая база

    Цветная металлургия

    Цветная металлургия — отрасль металлургии, которая включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов.

    По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжёлые (медь, свинец, цинк, олово, Ni) и лёгкие (алюминий, титан, магний).

    13.1.Цветная металлургия

    На основании этого деления различают металлургию лёгких металлов и металлургию тяжёлых металлов.

    Размещение предприятий отрасли

    Размещение предприятий цветной металлургии зависит от многих экономических и природных условий, особенно от сырьевого фактора. Заметную роль, помимо сырья, играет топливно-энергетический фактор.

    На территории Российской Федерации сформировано несколько основных баз цветной металлургии. Различия их в специализации объясняются несхожестью географии лёгких металлов (алюминиевая, титано-магниевая промышленность) и тяжёлых металлов (медная, свинцово-цинковая, оловянная, никель-кобальтовая промышленности).

    Тяжёлые металлы

    Производство тяжёлых цветных металлов в связи с небольшой потребностью в энергии приурочено к районам добычи сырья.

    По запасам, добыче и обогащению медных руд, а также по выплавке купрума ведущее место в Российской Федерации занимает Уральский экономический район, на территории которого выделяются Красноуральский, Кировградский, Среднеуральский, Медногорский комбинаты.

    Свинцово-цинковая промышленность в целом тяготеет к районам распространения полиметаллических руд. К таким месторождениям относятся Садонское (Северный Кавказ), Салаирское (Западная Сибирь), Нерченское (Восточная Сибирь) и Дальнегорское (Дальний Восток).

    Центром Никель-Кобальтовой промышленности являются города: Норильск (Восточная Сибирь), Ni и Мончегорск (Северный экономический район).

    Лёгкие металлы

    Для получения лёгких металлов требуется большое количество энергии. Поэтому сосредоточение предприятий, выплавляющих легкие металлы, у источников дешёвой энергии — важнейший принцип их размещения.

    Сырьём для производства алюминия являются бокситы Северо-Западного района (Бокситогорск), Урала (город Североуральск), нефелины Кольского полуострова (Кировск) и юга Сибири (Горячегорск).

    13.2. Лёгкий металл

    Из этого алюминиевого сырья в районах добычи выделяют окись алюминия — глинозём. Получение из него металлического алюминия требует больших издержек электроэнергии. Поэтому алюминиевые заводы строят вблизи крупных электростанций, преимущественно ГЭС (Братской, Красноярской и др.)

    Титано-магниевая промышленность размещается преимущественно на Урале, как в районах добычи сырья (Березниковский титано-магниевый завод), так и в районах дешёвой энергии (Усть-Каменогорский титано-магниевый завод). Заключительная стадия титано-магниевой металлургии — обработка металлов и их сплавов — чаще всего размещается в районах потребления готовой продукции.

    Производители цветных металлов

    Балхашский горно-металургический комбинат (Казахстан, г. Балхаш)

    ВСМПО ОАО (Верхняя Салда)

    Гайский ЗОЦМ Сплав ОАО (Гай)

    Уральская горно-металлургическая организация (Верхняя Пышма)

    Завод припоев и сплавов ООО (Рязань)

    Каменск-Уральский завод обработки цветных металлов ОАО (Каменск-Уральский)

    Каменск-Уральский металлургический завод ОАО (Каменск-Уральский)

    Кировский ЗОЦМ ОАО (Киров)

    Кольчугинский ЗОЦМ ОАО (Кольчугино)

    Красный Выборжец ОАО (Санкт-Петербург)

    Московский ЗОЦМ

    Надвоицкий алюминиевый завод ОАО (Карелия)

    Новороссийский завод цветных металлов

    Новосибирский оловянный комбинат

    Норильский Ni ГМК ОАО (Норильск)

    Ступинская металлургическая фирма ОАО (Ступино)

    Электроцинк (Владикавказ)

    Уральская горно-металлургическая организация (Ревда)

    Рязцветмет (Рязань)

    OAO СУАЛ (Шелехов)

    Туимский завод цветных металлов (п. Туим, Ширинский р-н, Хакасия)

    Источники

    ВикиПедия — свободная энциклопедия

    Гузова В. В., Синенко Е. Г. и др. «Прикладная механика: учебное пособие.» — 2-е издание, перераб. и доп. — Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002—218 с. — ISBN 5-7636-0445-8

    Толковый металлургический словарь. Основные термины. — М.: Рус. яз., 1989. — 446 с. — ISBN 5-200-00797-6

    Технология конструкционных материалов. — М.: Машиностроение, 1985. — 448 с.

    Источник: http://forexaw.com/

    Энциклопедия инвестора. 2013.

    Синонимы:

    Смотреть что такое "Сталь" в других словарях:

    • сталь — сталь/ …   Морфемно-орфографический словарь

    • сталь — ковкий сплав железа с углеродом (до 2 %) и другими элементами. Материальная основа практически всех областей техники. Производство стали в мире составляет 90–95 % производства всех металлов. Древние мастера получали литую сталь, расплавляя мелкие …   Энциклопедия техники

    • СТАЛЬ — жен., нем. уклад, углеродистое железо, получающее, при закалке, большую упругость и твердость. Выжигая из чугуна лишний углерод, получают сырую сталь, уклад; а перекаливая железо, наглухо укупоренное с углем, цементную сталь; ныне отливают также… …   Толковый словарь Даля

    • сталь — сущ., ж., употр. сравн. часто Морфология: (нет) чего? стали, чему? стали, (вижу) что? сталь, чем? сталью, о чём? о стали 1. Сталью называют твёрдый ковкий металл серебристо серого цвета. Нержавеющая сталь. | Легированные, оцинкованные,… …   Толковый словарь Дмитриева

    • СТАЛЬ — СТАЛЬ, сплавы ЖЕЛЕЗА с примесью УГЛЕРОДА. Исключительная прочность стали сделала ее чрезвычайно важным материалом в строительстве и производстве товаров. Наиболее распространенным видом является простая углеродная сталь, так как углерод является… …   Научно-технический энциклопедический словарь

    • СТАЛЬ — СТАЛЬ, стали (мн. спец.), жен. (нем. Stahl). Твердый серебристо белый металл, представляющий собою сплав железа (основа) с углеродом (до 1,7%) и другими примесями (металлами и металлоидами), вводимыми для нужных изменений качества. Мартеновская… …   Толковый словарь Ушакова

    • сталь — и; ж. [нем. Stahl] Твёрдый ковкий металл серебристо серого цвета, сплав железа с углеродом и другими упрочняющими элементами. Нержавеющая с. Легированные стали. Производство, закалка стали. Марка, сорт, виды стали. С. для подшипников. С. кинжала …   Энциклопедический словарь

    • СТАЛЬ — (нем. Stahl). Железо в соединении с углеродом. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. СТАЛЬ (фр. stalle, от нем. stall стойло). 1) нумерованные, разгороженные места в театре. 2) разделенные места для… …   Словарь иностранных слов русского языка

    • СТАЛЬ — (Steel) сплав железа с углеродом (углеродистая С.) при содержании углерода не более 1,5 %. Сталь волнистая. При содержании углерода не более 0,3 % С. называется мягкою. Углеродистая С. содержит в себе ряд неизбежных вредных примесей (фосфор, сера …   Морской словарь

    • сталь — сущ., кол во синонимов: 30 • бейнит (1) • бронесталь (1) • булат (9) • …   Словарь синонимов

    • Сталь — Сталь (от немецкого Stahl) – сплав железа (основа) с углеродом (до 2 %) и другими элементами. Получают главным образом из смеси чугуна со стальным ломом в кислородных конвертерах, мартеновских печах и электропечах. По химическому составу… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

    Книги

    • Сталь, Jesse Russell. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. Внимание! Книга представляет собой набор материалов из Википедии и/или других online-источников.… Подробнее  Купить за 1125 руб
    • Сталь-8, Джесси Рассел. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Истребитель-моноплан конструкции Бартини Роберта… Подробнее  Купить за 998 руб
    • Сталь, Соломон Тавадзе. Вниманию читателей предлагается производственный роман советского грузинского писателя Соломона Тавадзе "Сталь"… Подробнее  Купить за 613 руб
    Другие книги по запросу «Сталь» >>


    Поделиться ссылкой на выделенное

    Прямая ссылка:
    Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»