Plienas
Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Plienas – geležies ir anglies lydinys kuriame yra iki 2% anglies su mangano (0.3...1.8%), silicio (0.15...1.1%), sieros (iki 0.06%) ir fosforo (iki 0.07%) priemaišomis. Be to, dar gali būti legiruojančių priedų (chromo, nikelio, vario, molibdeno ir kt.) Kai pliene daug anglies, jis yra stipresnis, bet trapesnis ir blogiau suvirinamas. Manganas didina stiprumą, truputį mažina plastiškumą. Silicis didina plieno stiprumą, blogina suvirinamumą ir mažina atsparumą korozijai. Žalingos priemaišos yra šios: siera, fosforas, azotas ir deguonis. Siera greitina plieno mikropleišėjimą aukštoje temperatūroje. Fosforas didina plieno trapumą, ypač žemoje temperatūroje, ir mažina plastiškumą šildant. Azoto įtaka plienui panaši kaip ir fosforo, o deguonies – kaip sieros.
Turinys |
[taisyti] Plieno gavyba
[taisyti] Marteninis plieno gavybos būdas
Daugiau kaip 80% plieno išlydoma marteninėse krosnyse, tai paaiškinama tuo, kad čia galima panaudoti plieno laužą ir išlydyti įvairiausios paskirties ir rūšies plieną. Marteninio proceso pradžia 1865 metai, kai prancūzų mokslininkai Martenai pastatė pusantros tonos talpos krosnį ir išlydė iš plieno ir ketaus geros kokybės plieną. Dabartinių krosnių talpa siekia iki 900 t.
Šiose marteninėse krosnyse lydymo procesas trunka 7-8 valandas. Marteninėse krosnyse išlydomas kokybinis, anglinis, konstrukcinis ir įrankinis plienas. Išlydytas plienas naudojamas valcuotiems ir kaltiems gaminiams.
[taisyti] Plieno gavyba elektrinėse krosnyse
Elektrinės krosnys metalui lydyti skirstomos į 3 rūšis: varžines, lankines ir indukcines. Plienai lydomi daugiausia lankinėse ir indukcinėse krosnyse, o spalvotieji metalai varžinėse. Pramonėje daugiausia paplitusios lankinės krosnys, nes jų konstrukcija ir eksploatacija nesudėtinga. Šiose krosnyse elektros energija paverčiama šilumine energija.
[taisyti] Plieno grupės
Atsižvelgiant į anglies ir legiruojančių priedų kiekį, plienai skirstomi į įvairias grupes. Statybai vartojamas mažaanglis plienas (iki 0,25% anglies), mažai legiruotas plienas (ne daugiau kaip 2,5% legiruojančiųjų priedų) ir visiškai legiruotas (2.5...10% priedų).
[taisyti] Anglingas plienas
Tai plienas, kuriame anglies kiekis sudaro nuo 0.5 iki 2-2.5 procento. šitoks plienas gaunamas tigeliniu lydymo būdu, dažniausiai nedideliais kiekiais, kadangi jo gavybos kaštai keliolika kartų didesni.Anglinis plienas naudojamas išskirtinai įrankių gamyboje, dažniausiai tai būna rankiniai įrankiai, peiliai, ar kitokie ginklai.Rusijoje šis plienas vadinamas "bulat", angliškai kalbančiose šalyse - "wootz steel".
[taisyti] Mažaanglis plienas
Atsižvelgiant į paskirtį šis plienas skirstomas į tris grupes. A grupės su garantuotomis mechaninėmis savybėmis. Б grupės – su garantuota chemine sudėtimi ir B grupės – su garantuotomis mechaninėmis savybėmis ir su garantuota chemine sudėtimi. Statybinėms konstrukcijoms daugiausia vartojami B grupės plienai.
Plienas ženklinamas taip: pirmiausia nurodoma grupė (rašoma tik Б ar B, o A – nerašoma), po to – raidės Ст ir skaičius 3 (salyginis plieno numeris), deoksidacijos laipsnis nurodomas indeksais, o markės gale – kategorija. Šiuose plienuose padidintą mangano kiekį rodo raidė Г.
Plieno ženklinimas pagal GOST'ą 380-71 (Rusijos kokybės standartas).
[taisyti] Mažai ir vidutiniškai legiruotas plienas
Mažai ir vidutiniškai legiruoto plieno markėje nurodoma jo cheminė sudėtis. Pirmasis skaičius rodo anglies kiekį procento šimtosiomis dalimis, raidės priedus: Г – manganą, C – silicį, T – titaną, Д – varį, A – azotą, Ф – vanadį, H – nikelį, X – chromą, P – borą, M – molibdeną, П – fosforą. Skaitmuo už raidės rodo atitinkamo priedo apytikslį procentinį kiekį, jeigu jo daugiau kaip 1% Jei prie raidės skaitmens nėra, tai šio komponento yra 0.3...1.0%. Kai kokio nors priedo yra mažiau kaip 0.3%, markėje jis nenurodomas.
Plieno ženklinimas pagal GOST'ą 19281 (2)-73.
[taisyti] Plieno mechaninės savybės
Plieno mechaninės savybės ir cheminė sudėtis yra pagrindiniai rodikliai, pagal kuriuos sprendžiama apie plieno kokybę ir apie tai, ar jis atitinka paskirtį. Svarbiausios mechaninės savybės: stiprumas, tamprumas, plastiškumas, trapumas, patvarumas.
Plieno stiprumas nusakomas stiprumo riba σu. Stiprumo riba vadinams įtempimas, kurį sukelia didžiausia bandant pasiekiama apkrova, tenkanti pradiniam bandinio skerspjūviui.
Proporcingumo riba σpr yra didžiausias įtempimas, iki kurio deformacijos kinta proporcingai įtempimams (Huko dėsnis):
σ = Eε;
čia E = tg α – tamprumo modulis; α – diagramos pradinio posvyrio kampas; σ = N/A – tempiamo strypo įtempimai; N – ašinė jėga; A – skerspjūvio plotas; ε = (Δl/l)*100% – santykinis strypo pailgėjimas; l – pradinis strypo ilgis; Δl – strypo ištįsimas.
Su proporcingumo riba beveik sutampa tamprumo riba σe, t.y. toks didžiausias įtempimas, kuriam esant dar neatsiranda liekamųjų (plastinių) deformacijų. Proporcingumo riba ir tamprumo moduliu apibūdinamas plieno tamprumas.
Takumo riba σy vadinamas įtempimas, kurį pasiekus, bandinio deformacija didėja nedidinant apkrovos.
Takumo riba ir santykiniu ribiniu ištįsimu εu apibūdinamas plieno plastiškumas. Apie jį dar sprendžiama sulenkus šaltą bandinį (180° kampu).
Trapumas tai medžiagos savybė suirti, kai deformacijos mažos. Trapus suirimas yra pavojingas, nes konstrukcijos griūva staiga, be matomų deformacijų. Plieno trapumas didėja: mažėjant temperatūrai, esant įtempimų koncentracijai, veikiant daugkartinėms apkrovoms, pasireiškiant senėjimo reiškiniams. Plieno trapumui daro įtaką jo cheminė sudėtis ir gamybos technologija.
[taisyti] Nuorodos
