Тема 2.3 Чавун та вироби з нього.

ПЛАН

 

1 Сталь її виробництво, склад та властивості. (СІ)

2 Види та марки сталі її застосування. (СІ)

3 Сталеві зварні труби. (СІ)

4 Сталеві труби види характеристика. (СІ)

Питання 1. Сталь її виробництво, склад та властивості. (СІ)

Сталь – це сплав заліза з вуглецем (до 2%) та іншими елементами.

В залежності від хімічного складу та механічних властивостей сталі поділяють на три групи:

- гарячого прокату;

- холодної витяжки;

- комбінованої обробки.

На металургійних заводах сталь отримують з рідкого передільного чавуну з добавленням сталевого лому в кисневих конверторах та мартенівських пічках, а також засобом прямого встановлення заліза з руди. На машинобудівельних заводах сталь плавлять з сталевого лому з додаванням твердого передільного чавуну в мартенівських, електродугових та індукційних пічках. Під час виплавлення до всіх плавильних агрегатів додають флюси для здійснення окіслювально – востановлювальних реакцій та захисту розплавленого металу від дії окислювального середовища.

Як що порівнювати з чавуном в сталі менш вуглецю та домішок кремнію, марганцю, сірки та фосфору. Тому щоб з чавуну отримати сталь, потрібно видалити значну кількість вуглецю та домішок, що роблять шляхом окислення цих елементів. Сталь, виплавлену в конверторах та мартенівських печах, за ступенем розкислення поділяють на киплячу, спокійну та напівспокійну.

Властивості:

1) Нікель та хром – покращують механічні властивості, підвищують жаростійкість та корозійну стійкість;

2) Вольфрам – підвищує твердість, міцність, покращує ріжучі властивості сталі при високих температурах;

3) Марганець – підвищує твердість, міцність, покращує опір ударним навантаженням;

4) Кремній - підвищує пружні властивості сталі, підвищує кислотостійкість;

5) Титан – підвищує жаростійкість;

6) Молібден – підвищує механічні властивості при нормальній та підвищеної температури, підвищує зварюванність.

7) Ванадій – покращує пластичні властивості сталі, подрібнює її мікроструктуру;

8) Кобальт – підвищує ударну в’язкість та жаростійкість.

 

 

Питання 2 Види та марки сталі. (СІ)

 

В будівництві сталь використовують для виготовлення конструкцій, арматури,

огородження, ферм для виготовлення залізобетонних виробів і т.д. Вірний вибір марки сталі забезпечує економічну її витрату та успішну роботу конструкції. Для мостобудівництва застосовується вуглецева гарячокатанна сталь марки М16С опором 380МПа; для будівництва залізнодорожних та кранових рейок – марок НБ – 62М – 71 та М 75 опором 750 – 800МПа.

Сталь марок Ст4 та Ст5 рекомендується для конструкцій, не маючих зварних

з’єднань, а якщо і є зварні з’єднання, то ця конструкція приймає лише статичні навантаження.

Сталі мартенівська та киснево – конверторна марок Ст 0 та

безселіровська марок БСт3сп застосовуються тільки для не розрахункових елементів конструкцій.

Вуглеводну сталь звичайної якості виконують в мартенівських печах та

кисневих конверторах. За призначенням така сталь поділяється на групи А,Б та В.

Сталь групи А виготовляють марок: Ст0, Ст1, і т.д. до Ст6. «ст» - означає сталь, цифра – номер сталі. Якщо цифра більше, то вуглецю більше. Для позначення розкислення до позначення марки сталі, після номера додають індекси: кп, - кипляча, пс – напівспокійна, сп – спокійна. Наприклад: Ст3кп, Ст4сп.

Сталь групи Б поставляють з гарантованим хімічним складом, тому її можливо надавати термічну обробку. Сталь цієї групи виготовляють марок: БСт0, БСт1, БСт1кп, і т.д до БСт6, БСт6сп.

Сталь групи В поставляють з гарантованим механічними властивостями та з гарантованим хімічним складом. Підлягає термічній обробці. Група сталі вказується в марці ВСт2сп, ВСпс і т.д.

 

Питання 3 Сталеві зварні труби. (СІ)

 

Виробництво зварних труб сталевих труб виконується за допомогою пічної

зварки та електричної зварки.

За допомогою пічної зварки виготовляють водогазопровідні труби. Вихідним

матеріалом для цих труб служать низьковуглеводна сталь марок Ст1кп2 та Ст2кп2. Межа складу вуглецю в металі заготівок труб визвано умовами зварювання.

Цим засобом виготовляють водогазопровідні труби Ду від 6 до 150 мм з стінками товщею 1,8 – 5.5 мм. Труби діаметром від 6 до 50мм мають шов, який зварюється тиском в стик, а труби діаметром від 50 до 150мм – шов, який зварюється тиском на скошені кромки, які розташовуються поверх.

Електрозварне зварювання шовних труб – безперервний процес з’єднання кромок трубної заготівки, яка формується з сталевої стрічки (вуглецева сталь марок Ст2, Ст3) в холодному стані на вальцях чи пресах. Сформована трубна заготівка зварюється одним з видів електричної зварки – дугової чи контактної.

 

Питання 4 Будівельні труби види та характеристика. (СІ)

 

В будівництві сталеві труби застосовують як для монтажу санітарно – технічних мереж, так і в якості конструкційних матеріалів. За засобом виготовлення сталеві труби бувають зварні (шовні) та безшовні.

1) Водогазопровідні (шовні) труби використовують для монтажу внутрішніх мереж опалення, холодного та гарячого водопостачання, газопостачання, а також для елементів деяких конструкцій.

2) Електрозварні прямошовні труби необхідні для зовнішніх мереж теплопостачання з робочим тиском Рр до 1,6МПа при температурі до 150оС, для парових мереж Рр до 1,3 МПа при температурі до 300оС, для газопроводів та не питних водопроводів з Рр до 1,6 МПа.

3) Електрозварні труби зі спіральним щвом застосовують для зовнішніх мереж теплопостачання з робочим тиском Рр до 1,6МПа при температурі до 150оС та для парових мереж з Рр до 1,3МПа при температурі до 300оС.

4) Гарячодеформовані (гарячекатані) безшовні труби застосовують для найбільш відповідальних ділянок мереж, а також для технологічних трубопроводів та конструкцій різноманітного призначення.

5) Холоднодеформовані (холоднокатані) труби, безшовні призначені для особливо відповідальних трубопроводів та конструкцій.

 

Питання для контролю знань:

1. Дайте визначення сталі, як вона поділяється в залежності від хімічного складу?

2. Як сталь отримують на металургійних заводах?

3. Які властивості надають сталі різноманітні домішки?

4. Які види та марки сталі Вам відомі?

5. Що Ви можете сказати про сталеві зварні труби, як вони виготовляються?

6. Як труби з’єднуються між собою?

7. Які труби застосовуються в будівництві, як вони поділяються за засобом виготовлення?

 


 

Мета: Вивчити основні види чавуну, його властивості та його застосування.