Obróbka surówki

Węgiel występuje we wszystkich stopach żelaza i wpływa w zasadniczy sposób na ich własności. W zależności od ilości węgla w stopie oraz sposobu otrzymywania tego stopu rozróżniamy: surówki, żeliwa, stale wąglowe, stale stopowe i staliwa. Surówka jest produktem wielkiego pieca. Otrzymuje się ją przetapiając rudy żelaza z koksem i wapniem. Następuje przy tym redukcja tlenków żelaza. Stopione żelazo łączy się z węglem i innymi pierwiastkami (krzemem, siarką, manganem, fosforem), tworząc surówkę o zawartości węgla 2,5-4,5% (program uprawnienia budowlane na komputer).

Duża zawartość węgla jest główną przyczyną, dla której surówka jest twarda i krucha, nie można jej kuć, walcować, zgrzewać; ma bardzo niewielkie wydłużenie. Żeliwo otrzymuje się w piecach zwanych żeliwiakami, przez przetopienie surówki wielkopiecowej z dodatkiem złomu żeliwnego lub stalowego, żelazostopów oraz kamienia wapiennego, a następnie odlanie do form. Skład chemiczny żeliwa jest zbliżony do składu surówki (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Zawiera ono: 2,5-4,5% węgla, 0,5-3% krzemu, do 1% manganu, 0,8% fosforu i poniżej 0,12% siarki. Dla uzyskania wysokich własności mechanicznych wprowadzamy do żeliwa dodatki stopowe, takie jak nikiel, chrom, molibden, wanad i aluminium. Ze względu na dużą zawartość węgla żeliwo jest materiałem kruchym i twardym, ale odznacza się bardzo dobrą lejnością; dlatego jest najczęściej stosowanym materiałem odlewniczym.

Stal otrzymuje się przez przeróbkę surówki w konwertorach lub piecach martenowskich. Obróbka surówki ma na celu zmniejszenie domieszek i zawartości węgla w stopie. Stalą nazywamy stopy żelaza z węglem i innymi pierwiastkami, zawierające do ok. 2% węgla, obrobione plastycznie i cieplnie (uprawnienia budowlane).

Jeżeli proces wytapiania stali jest przeprowadzany bez dodatków stopowych, a otrzymany stop zawiera tylko domieszki, wtedy mówimy, że jest to stal węglowa. Stal, do której wprowadzono specjalne dodatki w celu polepszenia jej jakości, nazywamy stalą stopową. Dodatkami stopowymi mogą być np.: chrom, nikiel, kobalt, mangan, tytan, wolfram, wanad itd. Mogą one wchodzić w skład stali stopowej pojedynczo lub kilka na raz (program egzamin ustny).

Staliwo jest to stop żelaza z węglem o składzie identycznym jak stal, z tym że po procesie świeżenia (wypalaniu węgla i domieszek) nie jest poddawany obróbce plastycznej, a odlany w formy i przeznaczony do bezpośredniego zużytkowania. Rozróżniamy staliwo węglowe i stopowe.

Staliwo węglowe

Staliwo węglowe po normalizowaniu zatraca swą grubokrystaliczną budowę i staje się podobne do odpowiedniej stali węglowej przerobionej plastycznie, zarówno pod względem strukturalnym, jak i wytrzymałościowym (opinie o programie).

Staliwa stopowe dzieli się na kilka grup, którym nadano żądane (zależnie od zastosowania) własności: wydłużenie, odporność na ścieranie, odporność na korozję, specjalne własności magnetyczne itd. Tak więc otrzymywanie stali odbywa się dwustopniowo. W pierwszym etapie powstaje surówka zawierająca znaczne ilości domieszek, w drugim domieszki te są utleniane.

Surówkę wytwarza się w wielkim piecu z użyciem materiałów wsadowych. Są to: ruda, koks, topniki i powietrze. Rudę, koks i topniki wprowadza się do pieca od góry, od dołu zaś powietrze (rys. 2-2). W wyniku procesów wielkopiecowych jako główny produkt otrzymuje się surówkę, a jako produkty uboczne żużel i gazy wielkopiecowe (segregator aktów prawnych).

Podstawowym materiałem wsadowym są rudy żelaza, które niemal wyłącznie są rudami tlenowymi. W zależności od rodzaju znajdujących się w rudzie minerałów rozróżnia się następujące rudy żelaza:

• Magnetyt (Fe₃0₄), zwany również żelaziakiem magnetycznym, jest barwy stalowoszarej i ma połysk metaliczny. Jest rudą trudno topliwą. Zawiera ok. 70% Fe oraz domieszki związków fosforu, siarki, a nawet tytanu.
• llematyt (Fe₂0_:t) ma barwę czerwoną lub ciemnostalową. Jest to ruda łatwo topliwa. Zawiera do (50% Fe.
• Limonit (2 Fe₂0₃ • 3 H₂0) najbardziej rozpowszechniona ruda żelaza ma kolor brunatnożólty lub czarny. Jest to ruda łatwo topliwa o zawartości 20-45% Fe.
• Syderyt (FeCo_:t) jest rudą bardzo łatwo topliwą lub samotopliwą, koloru żółtoszarego lub żółtobrunatnego. Zawiera 30-40% Fe. Najczęściej jest zanieczyszczona krzemionką, gliną i tlenkiem wapnia (promocja 3 w 1).