Способ получения нержавеющей стали

Нержавеющая сталь: способы получения и области применения

Что такое нержавеющая сталь?

Сталь – это углеродистое железо, которое получает во время закалки большую упругость и твердость. В современной металлургии сталь в основном выплавляют из чугуна и стального лома.

Как получают нержавеющую сталь?

В стали по сравнению с чугунов содержится меньше углерода, кремния, серы и фосфора. Для получения стали из чугуна необходимо снизить концентрацию веществ путем окислительной плавки.

В современной металлургической промышленности существует три способа производства стали: мартеновский, конверторный (конструкция Г. Бессемера или Т. Томаса) и электросталеплавительный. Мартеновский способ получения стали заключается в том, что чугун плавят в специальных (мартеновских) печах, которые бывают стационарными и качающимися.

Сущность конверторного способа получения стали заключается в том, что через жидкий чугун, залитый в конвертор (сосуд грушевидной формы), снизу вдувается воздух, благодаря чему выгорают углерод и другие примеси чугуна. Готовый металл выливают в ковш и разливают в специальные формы, называемые изложницами.

Данный способ получения стали обладает целым рядом преимуществ: высокой производительностью (длительность плавки 30— 40 мин), компактностью и простотой устройства, отсутствием потребности в топливе для процесса. Поэтому стоимость конверторной стали невысока. Однако конверторная сталь не применяется для ответственных конструкций из-за повышенного содержания в ней азота, окислов железа и фосфора, ухудшающих ее качество. Если вместо воздуха при продувке жидкого чугуна используется кислород, то получают сталь по качеству не ниже мартеновской. Конверторная сталь применяется для изготовления проволоки, мелких строительных профилей, сварных труб, болтов, мягкой кровельной и листовой стали.

При электросталеплавительном способе производства сталь производят в специальных электропечах. Данный способ производства в настоящий момент является наиболее распространенным.

Виды стальных труб

Выделяют следующие виды стальных труб: профильные, трубы бесшовные стальные, стальные коррозионно-холодостойкие, насосно-компрессорные и др. Стальные трубы применяются в строительстве, машиностроении, кораблестроении и др. сферах деятельности.

Источник

Производство нержавеющей стали – основные нюансы и элементы технологии

Постоянно растущая популярность нержавеющей стали не случайна. Среди металлов нержавейка выделяется прочностью и долговечностью, она неуязвима для коррозии, а возможности её применения практически неограниченны.

Несмотря на кажущуюся простоту, сталь-нержавейка относится к числу сложных веществ, а её производство имеет свои нюансы. Поговорим о них подробнее.

Основные компоненты

Традиционная сталь представляет собой сплав железа с углеродом (С) – именно этот элемент делает металл твёрдым и прочным. Нержавеющие варианты имеют более сложный состав.

Помимо железа и углерода, высоколегированный металл нержавейка может включать следующие элементы:

Перечисленные металлы придают стали не только устойчивость к коррозии, но и максимально увеличивают её прочность и долговечность. Нередко в качестве стабилизаторов прочности материала используются другие вещества (например, марганец).

Классификация по составу и способу изготовления

Современные нержавеющие стали делятся на несколько видов.

По составу металл нержавейка может быть:

• хромистым;
• хромоникеливым и хромомарганценикеливевым;
• стабилизированным.

Следует знать, что вид нержавеющей стали напрямую определяет её применение.

Хромистый металл нержавейка используется для изготовления бытовых предметов, режущего инструмента, арматуры и высокотехнологичных деталей (пружин, турбинных лопаток, клапанов и т.п.).

Хромоникеливые варианты применяются в изготовлении столовой посуды и кухонных приборов, а также в стоматологии (штампованные коронки).

Стабилизированные стали успешно используются в сварочном деле (работа в агрессивной среде); пищевой промышленности; для создания изделий, устойчивых к высоким температурам; для изготовления перил и оград.

По способу изготовления выделяют такие виды нержавейки, как:

• мартеновская;
• томасовская;
• губчатая;
• электротермическая.

Каждая из перечисленных технологий имеет свои особенности. Например, томасовская технология является наиболее простым и экономичным, а потому, популярным, вариантом. В то же время, электротермическое изготовление позволяет производить максимально качественную нержавеющую сталь и точно регулировать её состав.

В качестве заключения стоит сказать, что производство нержавеющей стали является сложным процессом, который требует серьёзного подхода. Профессиональные и опытные рабочие, современное оборудование, применение безопасных и эффективных технологий – вот лишь несколько условий изготовления качественной стали-нержавейки.

Если вам требуется качественный металл нержавейка, ассортимент компании «СтальМаркет» станет правильным решением!

В нашем каталоге вы найдёте большое количество изделий из нержавеющей стали высочайшего качества. Разумные цены помогут вам избежать ненужных затрат.

ООО «СтальМаркет» — это продажа нержавеющей стали выгодно и с гарантией качества!

Источник

Методы и способы современного производства нержавейки

Нержавеющая сталь – это сплав железа с углеродом, легированный хромом. Углерод делает железо прочнее и тверже, а хром придает стали коррозионную стойкость.

Кроме того, в сплав добавляют и другие металлы, улучшающие его свойства: никель, повышающий ковкость и термостойкость стали, или его более дешевый аналог марганец, а также многие другие.

Разумеется, сталь производится не простым смешением металлов, а выплавляется различными способами. Традиционным методом плавки является мартеновский способ, когда металлы плавятся в печи, сконструированной французским инженером Мартеном. В мартеновскую печь загружают стальной лом и чугун с железной рудой, которые плавятся несколько часов поддувом раскаленного газа.

Современные мартеновские печи могут выплавлять до 900 тонн стали. Наиболее распространены стационарные печи, но в литейных цехах встречаются и качающиеся, которые позволяют выливать сталь небольшими порциями.

Однако в наше время мартеновский способ практически вытеснен более дешевыми и эффективными методами плавки. Мартеновские печи не строились уже с 70-х годов прошлого века, хотя кое-где еще используются, и довольно широко (например, на Украине). Две трети мирового производства стали обеспечивается кислородно-конверторным способом, а треть – электроплавкой.

Кислородно-конверторный способ не использует уголь или другое топливо. Чугун заливается в конвертер и продувается раскаленным кислородом, в результате чего происходит окисление примесей и удаление их из расплава. Первоначально для продувки использовался воздух, что не позволяло получить металл такого высокого качества, как в мартеновской печи. Зато металл в конверторе плавится гораздо быстрее.

Электросталеплавильный способ применяется для получения качественной высоколегированной стали. При этом металл нагревается с помощью электрической энергии. Во время Второй мировой войны широкое распространение получили электродуговые печи, однако они имели ряд недостатков: местный перегрев в области электродов, трудность перемешивания, шумная работа и продукты горения, загрязняющие атмосферу. Поэтому на смену электрической дуге пришли индукционная плавка и плазменно-дуговая плавка, которые происходят практически бесшумно и с меньшим дымовыделением. Пониженный угар позволяет экономить легирующие присадки, а плавка в условиях вакуума – получать особо чистые сплавы.

Источник

Способы изготовления и виды металла нержавейка

Металл нержавейка применяется в разных сферах деятельности. Он имеет выдерживает влияние факторов окружающей среды, не выделяет вредных веществ при эксплуатации. Из этого материала изготавливают разные изделия — посуду, емкости для воды, трубы и т. д.

Пластина из нержавеющей стали

История открытия

Сегодня сложно представить мир без многочисленных изобретений. Многие из них были сделаны случайно. Так появилась и нержавеющая сталь. Первое историческое упоминание об этом металле можно найти в записях Гарри Брайрли. Этот металлург-исследователь в 1912 году взял заказ у одной из оружейных компаний на поиск эффективного способа продления срока службы ружейных стволов.

К работе практик приступил в привычном для себя стиле — он начал смешивать разные компоненты. Готовые сплавы мужчина проверял на жаропрочность, стойкость. Если показатели были низкие, заготовки отправлялись на свалку. Одна из деталей выделялась среди всех своим блеском. После детального изучения анализа, ученые выяснили, что сплав состоит из нескольких элементов:

Далеко не все исследователи отдают пальму первенства в открытии нержавеющей стаи Гарри Брайрли. Некоторые считают, что нержавейку открыл Пьер Бертье — французский горный инженер. Он обнаружил, что определенные соединения железа и хрома, которые можно найти в природе, выделяются высоким показателем кислотоустойчивости. Он первым предложил изготавливать из них посуду, столовые приборы.

Изделия из нержавеющей стали

Состав и структура

Черный металл нержавейка — сплав, в составе которого содержится не менее 13% хрома. Виды нержавеющей стали:

1. Коррозиестойкие. Классические сплавы, на которых не образуется ржавчина при нормальных условиях эксплуатации.
2. Жаростойкие. Устойчивы к образованию ржавчины при воздействии высоких температур.
3. Жаропрочные. Под воздействием высоких температур у материала сохраняется показатель прочности, на поверхностях не образуется ржавчины.

Чтобы сделать нержавеющую сталь устойчивой к появлению коррозии в агрессивных средах, нужно добавить в состав хром. Оптимальное количество от общей массы — 17%.

Характеристики и свойства

Характеристики нержавеющей стали:

1. Податливость. Из заготовок можно создавать детали разной формы.
2. Высокая антикоррозийная устойчивость. На поверхностях нержавейки не появляется ржавчины при их повреждении или воздействии различных химических веществ.
3. Красивый вид. Из этого материала получаются блестящие изделия без пятен, затемнений.
4. Экологичность. Нержавейка не окисляется. В составе не содержится вредных компонентов, которые могут попасть в питьевую воду или пищу.
5. Высокая прочность. Детали из нержавейки имеют повышенный показатель прочности. Поверхности устойчивы к механическому воздействию.
6. Устойчивость к воздействию химических веществ, факторов окружающей среды.
7. Жаропрочность. Она не изменяют свою форму даже под воздействием открытого пламени.

Характеристики нержавейки зависят от компонентов ее состава. Наиболее распространенные —сера, ниобий, никель, молибден, фосфор, титан.

Ниобий (Фото: Instagram / chelmett)

Изготовление

Существует 3 метода изготовления нержавеющей стали:

1. Мартеновский. Традиционная методика, применяемая многие десятилетия на разных металлургических, литейных предприятиях. Свое название способ берет от инженера, который создал печь для плавки металлов. Оборудование нагревается до 1700 °C. Длина — 16 метров. Высота — 1 метр. Ширина — до 6 метров. Подобные ванны подходят для переплавки 900 тонн нержавеющей стали.
2. Электросталеплавительный. Для производства стали применяют электропечи, которые имеют ограниченный доступ к кислороду, поступающему в рабочую камеру. С помощью подобного оборудования можно добиться нагревания до 1650 °C.
3. Конверторный. Для проведения этого метода плавки металлов не нужен внешний источник энергии. С помощью конвертора можно добиться высокой скорости плавки — до 40 минут.

Около 60% нержавеющей стали произведено с помощью электросталеплавительного метода.

Мартеновская печь (Фото: Instagram / lena__sahara)

Сферы применения

Нержавеющий металл применяется в разных сферах:

1. Химической промышленности. Чтобы работать с агрессивными составами, нужно применять специальное оборудование. Детали для него изготавливаются из аустенитных сплавов. Емкости, трубы, которые изготовлены из нержавейки, устойчивы к воздействию химических веществ, не теряют эксплуатационных свойств.
2. Машиностроении. Нержавеющая сталь используется при изготовлении деталей для сборки автомобилей, промышленного оборудования.
3. Пищевой промышленности. К емкостям, которые предназначены для хранения, транспортировки продуктов, применяются высокие требования. Для производства сосудов можно применять стекло, нержавеющую сталь, определенные виды полимеров.
4. Энергетике. Нержавейка подходит для изготовления рабочих узлов.
5. Авиационно-космической. Благодаря добавлению в состав нержавеющей стали дополнительных компонентов производители смогли выпустить сплавы на ее основе. Они получили большую популярность в производстве космических кораблей, самолетов.
6. Целлюлозно-бумажной промышленности. Оборудование для этой сферы в большинстве своем изготавливается из нержавейки.

Еще одна популярная сфера деятельности, где применяется нержавеющая сталь, — строительство. Из нее изготавливают строительные материалы, инструменты.

Самолет (Фото: Instagram / npo_nauka)

Достоинства и недостатки

1. Высокая прочность, износоустойчивость.
2. Повышенный срок службы изделий из нержавейки — 50 лет.
3. Устойчивость к образованию ржавчины.
4. Стерильность материала. Металл может применяться в пищевой промышленности, медицине, поскольку даже при повреждениях не выделяет вредных веществ.
5. Особенности вида. Поверхности нержавейки не нужно покрывать декоративными составами для изменения оформления.

Некоторые виды нержавеющей стали плохо обрабатываются механическим способом.

Особенности ухода

Особых правил по уходу за нержавейкой придерживаться не нужно. Загрязнения можно протирать влажной тряпкой с моющими средствами. Важно не использовать жесткие щетки, чтобы сохранить целостность поверхностей.

Нержавеющая сталь применяется в разных сферах деятельности. Для получения сплавов с измененным свойствами они насыщаются легирующими добавками. Металл может применяться в нестандартных областях.

Источник