Металл.Общая и полезная инофрмация о нём.

сталь
Навигация по статье:
Обработка металла
Ближе к кузнечной теме
Цвет накала стали
Виды и марки стали

Металл (от лат. metallum — шахта) — группа элементов, которым свойственно твердость, ковкость, проводимость электричества и тепла, металлический блеск, на молекулярном строении имеет вид кристаллической решетки. К ним относится примерно подавляющее большинство химических элементов.

Для того чтобы делать первые шаги в области декоративной обработки металла, необходимо помимо самих кузнечных приемов, знать и сам материал. Понимание того с чем ты имеешь дело, крайне важно для мастера.

Вот, например, когда я был подмастерьем в кузнице, то часто по первому времени ожигал кончики заготовок. У меня тогда было простое понятие:” Стальную заготовку нельзя спалить, так как это же Железо!”.

Кстати о железе…

Оно везде. В земле, воде, воздухе и даже оно присутствует в человеческом организме. В основном в природе встречается в виде железной руды. Её могут добывать карьерным, открытым, подземным ,шахтным способом. Иногда применяют комбинированный способ добычи руды.

В дальнейшем, руду обрабатываю в зависимости от того, что хотят из неё получить на выходе. Но перед тем как обработать руду, для начала необходимо извлечь” чистое железо”. В основном применяют метод с помощью воздействия высоких температур в доменной печи, электролитического или химического восстановления.

Для получения стали из железно руды ,её обрабатывают такими методами как : мартеновская печь, томасовский, бессемеровский, кислородно-конверторный, электротермический способ.

Мартеновская печь.

Сталеплавильная мартеновская печь была изобретением французского инженера Пьера Эмиля Мартена. В промышленных масштабах она была запущена в 1865 году. Данный метод позволял улучшить производительность на 10-20% и сократить производственный издержки ,по сравнению со старыми способами. Печь позволяет вмещать от 200 до 900 тонн руды и она плавиться при температуре около 1800 0C. . Мартеновская печь работает по принципу регенерации горячих воздушных потоков. Топливом служит мазут или газ и весь процесс выплавки металла длится может от 3-6 часов до 12

Бессемеровский способ и томасовский способ имеет схожий принцип выплавки металла как и мартеновская печь. Только отличие заключается в форме рабочей камеры и способу подачи воздуха в неё. Так же эти методы отличались химическими ингредиентами, которые использовались для окислительно – восстановительных реакций. И некоторыми критериям, которые предъявлялись к руде.

Кислородно-конверторный способ.

В настоящее время данный способ является популярным методом литья металла. Это связанно в первую очередь с более высокой производительностью по сравнению с изобретением Эмиля Мартена. Так же требуется меньше топлива для производства.Но самое главный плюс этого способа, это возможность получать сталь из чугуна без затраты топлива. Благодаря продувки расплавленного чугуна чистым кислородом.

Электротермический способ.

Этот способ считается самым эффективным на данный момент. Благодаря ему можно получить материал высокого качества, который используют в качестве сплавов особого назначения, конструкционных и инструментальных сталей.

В тоже время, из-за больших затрат энергии в процессе производства, таким способом плавят только высококачественные стали. Так как заниматься плавкой чугуна таким методом будет являться нерациональным.

Отличительной особенностью электротермического метода является то, что в качестве топлива для плавки использую угольные или графитовые электроды, вместо привычного газа или мазута. Электроды, соприкасаясь с металлом, образуют дугу, которая плавит его при температуре 1650 0C.. Размер таких электродов может равняться 550мм и они могут потреблять энергию в количестве от 300-600кВт до 1мВТ. Еще одна особенность – это минимальное присутствие воздуха в процессе плавки.

Уже ближе к кузнечной теме.

Металл плавиться при температуре 1650-1800 C. Но способен ли такую температуру достигнуть кузнечный горн? Основным топливом для горна служит уголь, кокс, газ, дрова и электричество для индукционных печей.

Ниже приведены таблицы видами топлива и их рабочей температурой горения в в кузнечном горне с в процессе нагнетания воздуха. Сведения, которые к моему удивлению, сложно найти в интернете.

Дрова.

Порода древесины Температура (ºС)
Тополь 468
Ольха 552
Осина 612
Сосна 624
Липа 650
Дуб 900
Береза 816

Уголь бывает разных видов и соответственно отличается между ними температура горения. Различают следующие виды угля: Бурый,каменный,антрациты,древесный уголь и кокс, как производные материалы.

Основное отличие между ними – это содержание в них углерода. Самый бедный по содержанию будет являться бурый уголь (65-70%). Древесный уголь содержит 80%. Далее следует каменный уголь (75-95%). Антрацит является самым богатым топливом на содержание углерода ( 91-98%).Кокс содержит 96-98% углерода, но он является производным продуктом, полученный в процессе нагрева угля без доступа воздуха.

Уголь.

Вид угля Температура (ºС)
Древесный уголь 900-1200
Бурые угли 1900?
Кокс 1900
Каменный 2100
Антрацит 2250

Газ.

Вид газа Температура (ºС)
Метан 2043
Этан 2097
Пропан 2110
Бутан 2118
Пентан 2119
Этилен 2284

И зачем нам нужно знать эту температуру?...

Ниже предоставлена таблица цвета накала стали,цвета побежалости(для общего познания),цвета побежалости

Цвет накала стали:

цвета металла

Цвет закалки и отпуска металла:

цвета металла

Цвета побежалости:

цвета металла

Знание о теплоотдаче топлива полезное. Так как при температуре 1250-1300 происходит искрение стали и заготовка приходит в негодность. А обычный каменный уголь, как вы уже знаете, имеет максимальную температуру горения 2100. Так что испортить металлические заготовки в кузнечном горне особых усилий не потребует

Марки сталей

В этой статье так же необходимо упомянуть про разновидности марки сталей. Ниже будут приведены общие сведения, так как для раскрытия данной темы по маркам, необходимо писать отдельную и подробную статью.

Изображение кликабельно. вид металла

Изображение кликабельно.

вид металла

Ну вот. Пожалуй, данной информации будет достаточно для начинающих кузнецов горячей художественной ковки.

Яндекс.Метрика