Pereosnastka.ru

Наиболее широкое применение в современном машиностроении имеют железоуглеродистые сплавы — сталь и чугун.

Сталь — это сплав железа с углеродом; содержание углерода в стали не превышает 2%.

К сталям относятся техническое железо, конструкционная и и инструментальная сталь.

Чугуном называют сплавы железа с углеродом, в которых содержание углерода превышает 2%. Среднее содержание углерода в чугуне 2,5—3,5%.

Рис. 1. Проба на навивание проволоки

Кроме железа и углерода, в сталях и чугунах присутствуют примеси: кремний и марганец в десятых долях процента (0,15— 0,60%), сера и фосфор в сотых долях процента (0,05—0,03%) каждого элемента.

Сталь с содержанием углерода до 0,7% применяется для изготовления листов, ленты, проволоки, рельсов, таврового и уголкового железа и различного фасонного профиля, а также для многочисленных деталей в машиностроении (шестерни, оси, валы, шатуны, болты, молотки, кувалды и т. п.).

Сталь с содержанием углерода свыше 0,7% применяется для изготовления различного режущего инструмента (резцы, сверла, метчики, бородки, зубила и др.). Свойства стали зависят от содержания углерода. Чем больше углерода, тем сталь прочнее и тверже.

Машиностроительный чугун применяют для производства отливок всевозможных деталей машин.

По составу и строению чугуны делятся на белый, серый и ковкий. Ковкий чугун получается в результате специальной обработки белого чугуна. В белом чугуне весь углерод находится в химически связанном состоянии с железом (FesC — цементит), что придает этому чугуну большую твердость и хрупкость и плохую обрабатываемость.

В машиностроении белый чугун применяют для изготовления отливок, отжигаемых на так называемый ковкий чугун. При отжиге цементит разлагается на железо и свободный углерод, и отливки приобретают невысокую твердость и хорошую обрабатываемость.

Наиболее широкое применение в технике имеет серый чугун, в котором большая часть углерода находится в свободном состоянии, в виде графита. Этому способствует высокое содержание кремния. Такой чугун обладает хорошими литейными качествами и применяется для производства чугунных отливок. Детали из этого чугуна получаются путем отливки в земляные или металлические формы (станины, шестерни, цилиндры, блоки и т. п.). Благодаря наличию свободного углерода (графита) серый чугун имеет небольшую твердость и хорошо обрабатывается резанием.

В чистом виде железо в природе почти не встречается.

Железо находится в земной коре в виде химических соединений, чаще всего с кислородом, образуя естественные минеральные соединения — железные руды, в которых содержание железа доходит до 60—70%.

Общее содержание железа в земной коре составляет около 4,2%. Сравнительное содержание железа и других металлов приведено на рис. 2.

Получение железа и стали непосредственно из руды возможно, но в настоящее время оно экономически невыгодно и не имеет промышленного значения.

Основная масса стали производится в такой последовательности: железная руда — чугун — сталь; первоначальным продуктом переработки железных руд является чугун, из которого различными способами получают сталь.

Рис. 2. Распределение элементов в земной коре

Читать далее:

Производство чугуна

• Токарные станки
• Принципы сборки
• Слесарные работы
• Отделочные работы
• Основные методы обработки металлов резанием