Термист Термомеханическое упрочнение арматурного проката технология, средства, разработка

Спутники железа

Часть 5

<< Предыдущая страница << || Оглавление || >> Читать дальше >>

Для легирования сталей недостаточно какого-нибудь одного элемента. Стали с новыми свойствами получают обычно при комплексном использовании нескольких элементов. Причем число этих элементов, спутников железа, растет постоянно. Нередко вновь полученный в промышленных условиях элемент находит свое первое практическое применение именно в металлургии.

Возьмем элемент скандий. Еще в 1958 г. о нем писали: «Хотя скандия в природе в два раза больше по числу атомов, принимающих участие в построении земной коры, чем свинца, но он не нашел пока еще практического применения».

А через два года уже сообщалось, что скандий используется в качестве присадки (около 1 %) к сплаву, содержащему 80 % никеля и 20 % хрома. Теперь же скандий применяется в производстве жаростойких сплавов и ферритов.

Бора в природе в несколько раз больше, чем свинца, и в сотни раз больше, чем серебра, но до последнего времени он также не использовался при создании новых сплавов. Ученые нашли, что достаточно ввести при разливке стали всего 0,3 % бора, чтобы получить сталь с новыми, значительно более высокими качествами. Бор жадно соединяется с кислородом, растворенным в стали, и всплывает в виде шлака на поверхность. Часть бора, оставшегося в стали, соединяется с углеродом и железом, образуя мельчайшие твердые частички - карбиды и бориды. Сталь, очищенная от вредной примеси - кислорода, при затвердевании получается мелкозернистой и однородной во всех частях отливки. Она легко подвергается закалке и приобретает устойчивость при разогревах. Добавка незначительного количества бора в сталь сильно повышает ее режущие свойства. Бориды и карбиды бора упрочняют поверхность металла в три раза.

Редкий металл цирконий по своему влиянию на сталь подобен ванадию. Он также выполняет роль «очистителя» стали от газов. Стали, содержащие сотые доли процента циркония, пригодны для приготовления броневых плит высокой прочности. Циркониевые стали отличаются большой пластичностью; они выдерживают высокие температуры, легко подвергаются свариванию. Использование редкоземельных элементов выходит из стадии лабораторных исследований. На практике чаще всего используют смеси этих элементов, например мишметалл, в основном содержащий церий - до 65 %. Уже десятые доли процента мишметалла хорошо очищают сталь от серы и газов, повышают предел текучести металла, что облегчает его обработку. При этом резко увеличивается вязкость стали, ее жаропрочность и сопротивление коррозии. Нержавеющие хромоникелевые стали плохо прокатываются. Но введение лишь 0,03 % мишметалла в такие стали резко увеличивает их пластичность и облегчает прокатку. Для изготовления хирургических инструментов специального назначения используется сталь, содержащая 6 % редкоземельных элементов.

Специалисты считают использование редкоземельных элементов самым выдающимся успехом в сталеварении за последние полвека.

С помощью верных спутников железа, или как еще их называют, витаминов металла, создаются новые удивительные марки сталей и сплавов.

Английские инженеры-металлурги сообщили о создании «немых» сплавов, надеясь на их широкое распространение в будущем. В качестве примера приводят сплав, содержащий 70 % марганца и 30 % меди. Колокол, отлитый из него, не звонит. От такого колокола, конечно, будет мало радости. А вот если подобный «беззвучный» сплав использовать для рельсов и вагонных колес? С помощью таких сплавов, по прочности не уступающих малоуглеродистой стали, можно значительно уменьшить шум в цехах и на улице.

Оригинальную марку «мягкой» стали создали специалисты научно-исследовательского института металлургии и металлургического завода в г. Челябинске. Добавки свинца и селена делают металл «мягким», легко обрабатываемым. По другим качествам металл не уступает обычной стали, зато производительность труда станочников при обработке деталей из нее повышается на 25 - 50%. Служба инструмента также увеличивается.

В СССР ежегодно производится только различных шестерен около трехсот миллионов - от крохотных, предназначенных для точных приборов и часов, до огромных зубчатых колес корабельных редукторов. Для обработки шестерен используют фрезы в большом количестве. Московский инструментальный завод предложил новую сталь для изготовления фрез - быстрорежущую вольфрамомолибденокобальтовую. Новая фреза может работать в три раза дольше, чем привычный зуборезный инструмент.

Для создания новых сталей используют и необычные элементы, например, азот. Газы в металле всегда нежелательная примесь, снижающая качество металла. А вот в институте электросварки им. Е.О.Патона АН УССР в плазменную печь, где расплавляется металл, специально нагнетают азот. После охлаждения получается сталь, о которой давно мечтали машиностроители: жаропрочная, устойчивая к воздействию кислот и щелочей. Введение дешевого газа азота позволило сократить добавки никеля и совсем не использовать ферросплавов.

<< Предыдущая страница << || Оглавление || >> Читать дальше >>

Использована публикация:
Мезенин Н.А. Занимательно о железе. М. "Металлургия", 1972. 200 с.
стр. 25 - 35.

К началу страницы

Web-сайт “Термист” (termist.com)
Термомеханическое упрочнение арматурного проката

Отсутствие ссылки на использованный материал является нарушением заповеди "Не укради"

Редактор сайта: Гунькин И.А. (termist.com@gmail.com)