Для улучшения свойств металлов нередко используются разнообразные химические и физические методы. Примером является цементация стали — сочетание химико-термического воздействия, в результате которого атомная решетка материала меняется, и он обретает новые качества.
Цементация считается высокоэффективным способом серьезно улучшить технические параметры металла и обеспечить ему более широкое применение.
к содержанию ↑
Что происходит при цементации стали
Под цементацией понимают специальный высокотемпературный процесс, в ходе которого происходит насыщение поверхности материала атомарным углеродом. Наряду с другими видами химико-термической обработки (азотирование, цианирование и т. д.), цементация повышает качественные характеристики верхнего слоя металла, в особенности его прочность и устойчивость к разного рода нагрузкам.
🔥 ТРИ СПОСОБА ВОРОНИТЬ СТАЛЬ. Чернение стали в домашних условиях.
Существует несколько способов цементации стали, причем некоторые из них можно использовать даже в домашних условиях. В любом случае происходит диффузное насыщение поверхности атомами углерода при высокой температуре (обычно в пределах +500… 1200 градусов). Без повышения температуры невозможна активация углерода, и он не сможет проникнуть в межкристаллическое пространство стали. Скорость взаимодействия металла и углерода довольно низка: за час последний внедряется не более, чем на 1 мм.
Какие свойства обретает сталь
Внешне сталь после цементации напоминает материал, который прошел процедуру закаливания, хотя ее эксплуатационные характеристики будут выше. Если на поверхности появляются слишком крупные зерна, проводят повторную термическую обработку при температуре не выше +900 градусов, а затем делают низкотемпературный отпуск.
к содержанию ↑
Металл для цементации
Для цементации обычно используют три разновидности стали:
- С неупрочняемой сердцевиной (марки 10, 15, 20). Чаще всего изделия из такого металла имеют малый размер и применяются в бытовых целях.
- Со слабо упрочняемой сердцевиной (марки 15Х, 20Х — низколегированные хромистые стали). Для таких марок, как правило, производят дополнительную обработку ванадием, чтобы получить более пластичный материал.
- С сильно упрочняемой сердцевиной. Этот металл используется для производства сложных деталей, необычных по форме изделий и крупных объектов, которые выдерживают серьезные нагрузки. Во время цементации вводится никель или марганец.
Основные способы цементации
Разработаны разные способы цементации, которые различаются технологией, применяемым оборудованием и расходными материалами.
В твердой среде
Для работы используют так называемые твердые карбюризаторы — вещества, которые содержат углерод и могут отдавать его другим материалам при высокой температуре. Чаще всего таковыми служат дубовый или березовый уголь, к которым добавляют немного солей угольной кислоты (до 10-12%). Готовую смесь дробят до частиц размером не более 1 см, просеивают для удаления пыли и кладут в термостойкие ящики, после чего помещают туда металлические заготовки. В ряде случаев уголь проливают раствором соли до достижения влажности 6-7%. При «мокрой» методике процесс цементации происходит более равномерно. Далее действуют таким образом:
- емкости с углем и заготовками герметизируют при помощи шамотной глины;
- печь разогревают до +700 градусов, ставят туда ящики, затем повышают температуру до рабочей (около +800…+950 градусов);
- выдерживают изделия под нагревом до достижения науглероженного слоя нужной толщины.
В газовой среде
Данная методика используется только в промышленных условиях при массовой обработке металлов, в том числе — в машиностроении при изготовлении двигателей. Применяются газы природного или искусственного происхождения, в которых содержится большое количество углерода, например, побочные продукты обработки нефти. За счет изменения плотности газов можно уменьшать или увеличивать глубину проникновения углерода в металл.
Полный цикл газовой цементации протекает в специальной шахтной печи, куда заранее помещаются заготовки. Процесс длится довольно долго: для насыщения стали углеродом на 1,2 мм нужно не менее 15-ти часов. Температура газовой смеси составляет +950 градусов. После завершения обработки в той же печи выполняется закаливание (отпуск) металла.
В жидкой среде
Цементация осуществляется в растворе карбонатных солей щелочных металлов, которые заранее плавятся при невысоких температурах. Готовый раствор наливают в герметичную емкость, разогревают состав до +850 градусов и опускают в него металлические изделия. Обычно для насыщения верхнего слоя заготовки углеродом хватает трех часов, поскольку скорость химической реакции в жидкой среде выше. Нужно учесть, что толщина науглероженного слоя при использовании такой методики не превышает 0,5 мм.
В вакууме
Цементация данным способом проводится в особых печах, которые могут создавать вакуум внутри. Заготовки помещаются в печь, выдерживаются в вакууме около часа, после чего внутрь под давлением подается богатый углеродом газ. Последовательно выполняются три стадии обработки изделия вакуумом и газом, а затем оно охлаждается инертными газами. Время подачи газов, давление и скорость прохождения этапов регулируются автоматически.
к содержанию ↑
В графите
В домашних условиях для цементации нередко используется графитовый порошок, который обладает отличной электропроводимостью. Как правило, таким образом закаливают режущие кромки ножей, лопат, садового инструмента. Работу производят следующим образом:
- измельчают в пыль графит (например, полученный от стачивания графитовой щетки электродвигателя или из батарейки);
- с ножа при помощи шкурки удаляют зазубринки;
- кладут порошок на металлическую подложку, подводят к ней плюсовой контакт источника питания на 6-12 В;
- к металлическому предмету присоединяют отрицательный провод, кромку помещают в порошок;
- подают напряжение на трансформатор;
- металлический предмет плавно перемещают под слоем графита (при этом в порошке проскакивают мелкие искры);
- во время работы лезвие не должно касаться подложки, иначе случится короткое замыкание, и электрическая дуга прожжет изделие.
При помощи паст
Для цементации готовят пасту на основе сажи (пыли) древесного угля (55%), кальцинированной соды (30%) и щавелевокислого натрия (15%). Все компоненты перемешивают, разводят водой до получения пасты, которую затем наносят на обрабатываемый предмет и дают высохнуть. Толщина слоя пасты должна быть в 8 раз больше, чем планируемая толщина науглероженного слоя. После изделие прокаливают в индукционной печи при температуре +900…+950 градусов.
В кипящем слое
Для цементации применяют особые установки — печи кипящего слоя. В смеси раскаленных газов получают корунд — сыпучее вещество, имеющее псевдожидкое состояние. В ходе цементации температура распределяется равномерно, поэтому риск деформации заготовки отсутствует. После завершения процесса осуществляется отпуск и шлифование заготовки.
В электролитном растворе
Электролитный раствор должен включать 75-85% соды, 10-15% хлористого натрия, 6-10% карбида кремния. Металлическое изделие погружают в ванну-печь с раствором, который был прогрет до +850…+860 градусов, и подают напряжение в 150-300 В. Спустя 2 часа поверхность металла науглероживается на глубину до 0,4 мм.
Эта методика отлично подходит для небольших изделий и может применяться в домашних условиях. С помощью цементации можно придать металлическим предметам качественно новые свойства, увеличить срок их эксплуатации и повысить эффективность использования.
Цементация стали в домашних условиях: обзор основных методов Цементация стали в домашних условиях: обзор основных методов
Источник: kraska.guru
Дамасская сталь своими руками в домашних условиях
Представляю вашему вниманию качественный стильный нож из дамасской стали, которые вы можете сделать своими руками. Дамасской сталью называют такую сталь, которая неоднородна в своем составе. Это достигается путем ковки, когда смешиваются разные марки сталей. А если такой металл затем погрузить в кислоту, на нем образуется уникальный рисунок, так как каждая сталь меняет свой цвет по-разному.
В этой инструкции мы рассмотрим, как можно сделать дамасскую сталь самому. Тут будут использоваться более современные технологии. Дамаск мы получим путем спешивания я двух или трех типов стали. В качестве основы тут будет использоваться стальной порошок, а также стальные шарики. Именно благодаря шарикам мы получим интересный узор.
В принципе, процесс ковки не сложен, но требует наличия кузнечной печи, наковальни, а также некоторого опыта. Работать с раскаленным металлом очень опасно, так что нужно при этом соблюдать все правила безопасности. Итак, переходим к изготовлению ножа!
Материалы и инструменты, которые были использованы автором:
Список материалов:
— стальная трубка (желательно из углеродистой стали); — стальные шарики; — стальной порошок; — немного листового металла для заглушек; — древесина для накладок; — латунные стержни или втулки под штифты; — масло для пропитки древесины; — эпоксидный клей.
Список инструментов:
— кузнечная печь, наковальня и молот; — ленточная шлифовальная машина; — кислота для травления стали; — болгарка; — дрель; — сварочный аппарат; — штангенциркуль; — масло для закалки, изолента и другое.
Процесс изготовления ножа:
Шаг первый. Формируем заготовку
В первую очередь из шариков, стального порошка и куска трубы нам нужно изготовить заготовку, из которой потом и будет делаться клинок. Для этого засыпаем в стальную трубу порошок и шарики. Засыпать нужно порционно, то есть немного шариков, потом немного порошка и так далее. Шарики предварительно нужно хорошо вымыть в мыльной воде, чтобы на них не было никаких следов масла.
Также можно промыть их в ацетоне. Дно трубы завариваем, используя кругляк из стали.
Что касается металла трубы, то желательно, чтобы это была тоже углеродистая сталь.
Ну а далее завариваем и другой конец и отправляем все это дело в печь. Прогреть нужно до желтого свечения и при таком прогреве выполняем ковку. Мнем металл с разных сторон. Нам крайне важно смешать все металлы воедино. Нагревать заготовку понадобится ни один раз, но в ковке легко никогда не бывает.
После этого получаем отличный металл для ножа.
Шаг второй. Проверяем металл
Когда на ваш взгляд заготовка будет готова, нужно проверить качество металла. Сначала берем болгарку и срезаем края пластины. Металл должен быть равномерным, без раковин и прочих дефектов. Далее по контуру проходимся ленточной шлифовальной машиной. Аналогично смотрим, хорошо ли мы перемешали металл.
Если все отлично, можно переходить к следующему шагу – формированию профиля ножа.
Шаг третий. Профиль клинка
Профиль клинка автор задает путем ковки. Сначала формируем кончик ножа, ну а далее делаем можно сделать и скосы на клинке. К формированию скосов подходим ответственно, лезвие должно быть ровным, но не слишком тонким. Спешить в этом деле не нужно, работаем молотком с обеих сторон.
В завершении вам нужно будет отделить лезвие от ручки. Для этого работаем острой частью молотка. Если все отлично, убедитесь в том, что ваш клинок ровный. На этом ковку можно завершать.
Первое, что делает автор – нормализует металл после ковки. Для этого его нужно прогреть и дать постепенно остыть. Автор помещает клинок в пакет с углем и отправляет в печь. Далее заготовку можно уже и закалить, для этого снова раскаляем клинок и погружаем в масло. Процедуру можно повторить несколько раз, но обычно хватает и одного раза.
Если после этого клинок не берется напильником, значит, сталь закалена. Однако тут есть один подводный камень, если после закалки не отпустить сталь – она будет хрупкой. То есть нам нужно сделать металл немного мягче, чтобы он пружинил, а не ломался. Для этого вполне хватит бытовой духовки.
Ее нужно прогреть до температуры около 200°C и греть нож около 1-1.5 часа в зависимости от толщины металла. Если отпуск прошел успешно, клинок должен стать соломенного цвета. Теперь ваш нож сможет выдерживать огромные нагрузки на изгиб, а также ударные нагрузки.
Шаг шестой. Шлифуем и сверлим отверстия
После закалки на металле будет иметься налет, который нужно счистить. Ставим на ленточную машину не слишком крупный ремень и производим шлифовку. При желании клинок можно сделать блестящим, как зеркало.
Еще нам нужно насверлить в ручке отверстий под штифты. Но сделать такую процедуру с закаленным металлом очень тяжело. В связи с этим берем газовую горелку и прогреваем ручку. Даем ей постепенно остыть. После этого металл будет сверлиться обычными сверлами по металлу.
Вот и все, теперь осталось сделать ручку. Замотайте лезвие изолентой или малярным скотчем, чтобы не порезаться при последующих работах.
Шаг седьмой. Подготовим накладки
Накладки можно делать из различных материалов, это может быть пластик, текстолит, кости, рога и многое другое. В нашем случае это самый популярный и востребованный материал – дерево. Подбираем доску из красивой породы дерева с красивым рисунком и делаем две накладки. При желании на накладки можно приклеить еще какой-то материал, чтобы ручка была комбинированной.
Шаг девятый. Сборка ножа
Нож можно собирать, сверлим в накладках отверстия под штифты и собираем ручку на эпоксидном клею. Хорошо стяните ручку струбцинами, чтобы все качественно склеилось. В качестве штифтов автор использовал латунные трубки со стальными вставками. Когда клей высохнет, отрезаем лишнюю древесину и приступаем к шлифовке.
Грубую работу проводим на ленточной машине, а еще очень удобно для этого иметь бормашину. Ну а более тонкую обработку можно провести вручную, используя очень мелкую наждачную бумагу.
Хорошо шлифуем дерево и пропитываем его потом маслом для защиты от влаги. На этом все, нож готов!
Сайт про изобретения своими руками
Оснащение мастерской для производства изделий
В мастерской домашнего мастера, желающего заняться изготовлением изделий из дамасской стали, нужно иметь:
- Сварочный аппарат – с его помощью пластины из материалов различной прочности свариваются в единый блок, которые можно обрабатывать совместно.
- Горн – в нем выполняется нагрев заготовок из готовых предметов до высоких значений температуры (более 800 ⁰С).
- Наковальня нужна для ковки. Методом деформации производится кузнечная сварка, меняется форма детали на разных стадиях обработки.
- Набор молотков и молотов помогает наносить удары с разной силой. Когда работают вдвоем, то ведущий кузнец ударами легкого молотка показывает подручному места для нанесения ударов тяжелым молотом.
- Тиски используют для фиксации заготовок на разных этапах работы.
- Сверлильный станок необходим для сверления отверстий.
- Заточной станок используется чаще остальных, на нем изделиям придают форму и остроту.
- Гриндер – это вариант заточного станка, отличительная особенность заключается в использовании ленты с абразивным покрытием, склеенной в кольцо. С помощью гриндера формируют ровные спуски под заданным углом.
- Станок для изготовления спусков. Качественная заточка до бритвенной остроты возможна только на специальном приспособлении, которое позволяет двигаться по строго определенной траектории.
- Болгарка набором отрезных и зачистных дисков. Простой инструмент оказывает помощь при выполнении самых разных видов действий.
Как сделать небольшой нож из «дамасской» стали (без механического молота)
Приветствую всех мозгоремесленников! После почти года «общения» с молотом и наковальней, я, наконец-то, приобрел необходимые опыт и инструменты для создания кованных поделок, таких как небольшой «дамасский» нож из данной мозгостатьи.
А начинал я, кстати, с небольшой кувалды в качестве наковальни, бил по которой небольшим молотком.
Сейчас же речь пойдет о создании своими руками небольшого, кованного, а не вырезанного, ножа с помощью самодельного горна, наковальни, молота и решимости. На лавры профессионала я не претендую, и это, безусловно, не единственный спсособ получения сварного дамасска, это рассказ о том, как мне удалось его сделать.
Дамасской сталью сегодня называют сварной дамасск, получаемый из сваренных металлических пластин различной мозгостали, впоследствии прокованных и перекрученных. Это как слепить вместе пластилин разных цветов и перекрутить его для получения волнистого узора.
После ковки такую заготовку подвергают травлению, при котором разнородные металлы заготовки разъедаются неравномерно, тем самым образуя красивый контраст. Оригинальная дамасская сталь получается другим, весьма специфическим способом (хотя внешне похожа на современный дамасск), и мало кто знает, как ее создать, данный факт создал дамасску репутацию металла, якобы наделенного волшебной силой. А причина этой «силы», аналогичной и для самурайских мечей — процесс, позволяющий получать более однородную, и следовательно с нужными качествами, сталь, чего нельзя добиться другими способами, и дающий возможность включать в состав заготовки низкокачественную и высоко/низко углеродистую сталь. Что дает намного более качественное лезвие.
Характеристики дамасской стали
Основной характеристикой этого материала, которой интересуются пользователи, является твёрдость. В зависимости от выбранной производителем ТО и самого изделия она может колебаться от 61 до 64 единиц по Роквеллу. На практике это означает, что лезвие хорошо держит заточку, за что такие модели и ценятся до сих пор.
Ржавеет ли дамаск
Поскольку дамаск представляет собой прокованный пакет углеродистых сталей, то о хорошей коррозийной стойкости говорить не приходится — легирующих элементов в составе практически нет.
Как сделать нож из дамасской стали
Дамасская сталь очень многогранный материал, позволяющий кузнецу множество возможностей реализовать задуманное. Современные стали, используемые для изготовления дамаска, позволяют добиться любых желаемых свойств будущего клинка, но в современном контексте понимания дамасской стали, не менее важным, является получения красивого рисунка на металле, и здесь простор для реализации желаний гораздо больше. Высоты, которых добились многие известные мастера современности, достойны восхищения.
Но есть и другое направление в развитии дамасской стали — это использование вторичных материалов, на которых я хотел бы остановится подробней. Нужно заметить, что эти материалы не позволяют добиться от клинка сверх свойств, они больше являются пафосными материалами, но многим очень нравится концепция того, что их клинок является перерождением другого материала.
Варим дамаск
Когда видят нож или клинок, редко кто представляет, что и кто за этим изделием стоит. В лучшем случае представляют здоровенного мужика-кузнеца с бицухами с коровью ногу
Источник: stepplay.ru
Как сделать стальную пружину в домашних условиях: 4 простых способа
Если вам срочно потребовалась стальная пружина, но под рукой ее нет — не торопитесь бежать в магазин. В статье мы расскажем, как можно сделать ее в домашних условиях.
- 1 Кондуктор для изготовления пружин
- 1.1 Основные этапы работ
- 1.2 Сборка приспособления
- 1.3 Как сделать пружину из проволоки
- 1.4 Видео по теме
- 2.1 Основные этапы работ
- 2.2 Видео по теме
- 3.1 Подготавливаем основные детали
- 3.2 Приступаем к сборке станка
- 3.3 Видео по теме
- 4.1 Основные этапы работ
- 4.2 Видео по теме
Кондуктор для изготовления пружин
Для этого будем использовать простое самодельное приспособление, собранное из резьбовой шпильки и длинных гаек.
Основные этапы работ
Первым делом отрезаем резьбовую шпильку нужной вам длины.
На конце шпильки высверливаем отверстие диаметром 5—6 мм под вороток, который можно изготовить из болта или винта. Отступаем некоторое расстояние и высверливаем еще одно отверстие диаметром 1 мм — для стальной проволоки.
Далее нам потребуется удлиненная гайка. Обрезаем ее с одной из сторон и высверливаем отверстие под проволоку.
Сборка приспособления
Накручиваем на резьбовую шпильку две удлиненных гайки и зажимаем их в слесарных тисках. Вставляем вороток.
Как сделать пружину из проволоки
Берем стальную проволоку и вставляем ее конец в отверстие в гайке, а потом только в отверстие в шпильке.
Вращая шпильку с помощью воротка, наматываем проволоку в спираль. В результате мы получаем пружину.
Если необходимо изготовить большое количество пружин, то вместо воротка можно использовать шуруповерт или электродрель.
Таким образом, мы убиваем двух зайцев: меньше утомляемся и повышаем производительность работ.
Видео по теме
Подробно о том, как сделать стальную пружину в домашних условиях, можно посмотреть в авторском видеоролике ниже. Идея принадлежит автору YouTube канала GreenSaw.
Мини станок для изготовления стальных пружин
В сегодняшней статье расскажем, как изготовить его самостоятельно в условиях домашней мастерской.
Приспособление состоит из нескольких основных частей: основания, вала и ходового винта, на котором закреплена направляющая для проволоки. Необходимые материалы:
- листовой металл;
- ходовой винт;
- стальной кругляк (вал);
- подшипники;
- две шестерни.
Своим опытом сборки самодельного настольного станка для изготовления пружин поделился с нами автор YouTube канала khám phá và sáng tạo.
Основные этапы работ
В первую очередь необходимо закрепить шестерни на валу и ходовом винте. В данном случае оптимально использовать сварку.
Далее из листового металла вырезаем прямоугольную пластину необходимой формы. Привариваем к ней подшипники, в которые вставляем вал и ходовой винт.
На ходовой винт надеваем втулку с приваренным к ней кусочком металла с направляющими отверстиями для проволоки. В стальном кругляке также высверливаем сквозное отверстие, в которое будет вставляться конец проволоки во время намотки пружины.
В завершении из металлической полосы изготавливаем ручку и привариваем ее к торцу вала.
Принцип работы самодельного приспособления очень прост: конец проволоки продеваем через направляющие отверстие на ползуне и вставляем в отверстие в валу. Потом крутим вал с помощью ручки и наматываем проволоку.
Видео по теме
Подробно о том, как собрать мини станок для изготовления стальных пружин, можно посмотреть ниже — в авторском видеоролике.
Как сделать настольный станок для намотки стальной проволоки
- листовой металл толщиной 10 мм;
- профильная труба;
- квадратный пруток;
- полоса металла;
- круглая трубка;
- стальной кругляк.
Подготавливаем основные детали
Первым делом отрезаем по размеру металлическую пластину. Размечаем заготовку, и сверлим по краям четыре крепежных отверстия (они нужны для крепления основания к столу или другой поверхности).
Также в металлической пластине необходимо будет просверлить еще пару отверстий для крепления направляющей для проволоки.
Отрезаем от квадратного прутка заготовку требуемой длины. Сверлим в ней два крепежных отверстия, и еще одно — для проволоки.
Далее необходимо будет отрезать два куска профтрубы. Делаем разметку, и сверлим в заготовках по три отверстия разного диаметра. В эти отверстия будут вставляться валы, на которые будет наматываться проволока.
Затем подготавливаем сами валы. Автор использует стальной кругляк. Отрезаем три прутка подходящей длины, и нарезаем резьбу на концах.
На следующем этапе из металлической полосы и круглой трубы мастер изготавливает ручку.
Приступаем к сборке станка
К основанию станка прикручиваем квадратный пруток с направляющим отверстием для проволоки. По краям основания привариваем две профильных трубы с отверстиями (стойки).
Устанавливаем вал нужного диаметра, с одной стороны фиксируем его гайкой, с другой — надеваем ручку, тоже фиксируем его гайкой.
Пропускаем проволоку через отверстие в квадратном прутке, и фиксируем ее на валу с помощью винта (для него нужно просверлить отверстие и нарезать резьбу). Крутим ручку, и наматываем проволоку на вал.
Видео по теме
Процесс изготовления станка можно посмотреть ниже — в авторском видеоролике. Идея принадлежит автору Mr Tool Junction.
Мини станок для изготовления пружин из проволоки
Иногда для какой-нибудь самоделки требуется небольшая пружинка, а под рукой ее как на зло не оказывается. Чтобы впредь такие ситуации не возникали, можно собрать самодельный мини станок для изготовления пружин из проволоки. 
Для этого потребуется сверлильный патрон, кусок круглой трубы, отрезок толстого металла, полоса металла, а также стальная пластина. В первую очередь из куска металла автор вырезает заготовку трапециевидной формы. Потом на сверлильном станке необходимо будет просверлить два отверстия в верхней части заготовки. 
Основные этапы работ
На следующем этапе нужно вырезать пластину квадратной формы и просверлить в ней четыре крепежных отверстия. Также надо сделать углубления под шляпки болтов (винтов).
Потом фиксируем пластину в тисках, устанавливаем сверху деталь трапециевидной формы и свариваем обе заготовки вместе. 
Далее автор устанавливает сверлильный патрон и рукоятку из металла, выточенную на токарном станке. В принципе, в данном случае ручку можно сделать и из дерева. 
Потом фиксируем собранную конструкцию в слесарных тисках или прикручиваем к столу, и можно приступать к работе. 
Видео по теме
Подробно о том, как сделать мини станок для изготовления пружин из проволоки, смотрите в видеоролике на сайте.
Источник: sdelairukami.ru
Как получают и из чего делают железо (сталь)?
Железо и стали на его основе используются повсеместно в промышленности и обыденной жизни человека. Однако мало кто знает, из чего делают железо, вернее, как его добывают и преобразовывают в сплав стали.
Популярное заблуждение
Для начала определимся с понятиями, поскольку люди часто путаются и не совсем понимают, что такое железо вообще. Это химический элемент и простое вещество, которое в чистом виде не встречается и не используется. А вот сталь – это сплав на основе железа. Она богата на различные химические элементы, а также содержит углерод в своем составе, который необходим для придания прочности и твердости.
Следовательно, не совсем правильно рассуждать о том, из чего делают железо, так как оно представляет собой химический элемент, который есть в природе. Человек из него делает сталь, которая в дальнейшем может использоваться для изготовления чего-либо: подшипников, кузовов автомобилей, дверей и т. д. Невозможно перечислить все предметы, которые из нее производятся. Итак, ниже мы не будем разбирать, из чего делают железо. Вместо этого поговорим о преобразовании этого элемента в сталь.
Добыча
В России и мире существует множество карьеров, где добывают железную руду. Это огромные и тяжелые камни, которые достаточно сложно достать из карьера, так как они являются частью одной большой горной породы. Непосредственно на карьерах в горную породу закладывают взрывчатку и взрывают ее, после чего огромные куски камней разлетаются в разные стороны. Затем их собирают, грузят на большие самосвалы (типа БелАЗ) и везут на перерабатывающий завод. Из этой горной породы и будет добываться железо.
Иногда, если руда находится на поверхности, то ее вовсе необязательно подрывать. Ее достаточно расколоть на куски любым другим способом, погрузить на самосвал и увезти.
Производство
Итак, теперь мы понимаем, из чего делают железо. Горная порода является сырьем для его добычи. Ее отвозят на перерабатывающее предприятие, загружают в доменную печь и нагревают до температуры 1400-1500 градусов. Эта температура должна держаться в течение определенного времени. Содержащееся в составе горной породы железо плавится и приобретает жидкую форму.
Затем его остается разлить в специальные формы. Образовавшиеся шлаки при этом отделяют, а само железо получается чистым. Затем агломерат подают в бункерные чаши, где он продувается потоком воздуха и охлаждается водой.
Есть и другой способ получения железа: горную породу дробят и подают на специальный магнитный сепаратор. Так как железо имеет способность намагничиваться, то минералы остаются на сепараторе, а вся пустая порода вымывается. Конечно, чтобы железо превратить в металл и придать ему твердую форму, его необходимо легировать с помощью другого компонента – углерода. Его доля в составе очень мала, однако именно благодаря нему металл становится высокопрочным.
Стоит отметить, что в зависимости от объема добавляемого в состав углерода сталь может получаться разной. В частности, она может быть более или менее мягкой. Есть, например, специальная машиностроительная сталь, при изготовлении которой к железу добавляют всего 0,75 % углерода и марганец.
Теперь вы знаете, из чего делают железо и как его преобразовывают в сталь. Конечно, способы описаны весьма поверхностно, но суть они передают. Нужно запомнить, что из горной породы делают железо, из чего далее могут получать сталь.
Производители
На сегодняшний день в разных странах есть крупные месторождения железной руды, которые являются базой для производства мировых запасов стали. В частности, на Россию и Бразилию приходится 18 % мирового производства стали, на Австралию – 14 %, Украину – 11 %. Самыми крупными экспортерами является Индия, Бразилия, Австралия. Отметим, что цены на металл постоянно меняются. Так, в 2011 году стоимость одной тонны металла составляла 180 долларов США, а к 2016 году была зафиксирована цена в 35 долларов США за тонну.
Заключение
Теперь вы знаете, из чего состоит железо (имеется в виду металл) и как его производят. Применение этого материала распространено во всем мире, и его значение практически невозможно переоценить, так как используется он в промышленных и бытовых отраслях. К тому же экономика некоторых стран построена на базе изготовления металла и его последующего экспорта.
Мы рассмотрели, из чего состоит сплав. Железо в его составе смешивается с углеродом, и подобная смесь является основной для изготовления большинства известных металлов.
Источник: fb.ru