Az acél olyan vasötvözet, amely kis mennyiségben tartalmaz más elemeket, vagyis kb. 1% szénnel kombinált vasat, és amely parázsként hideg vízbe merülve nagy keménységet és rugalmasságot nyer a tempera révén. Vannak olyan speciális acélok, amelyek nagyon kis arányban tartalmaznak krómot, nikkelt, titánt, volfrámot vagy vanádiumot is. Nagy ellenállása jellemzi, ellentétben azzal, ami a vassal történik. Nagyon ellenáll a képlékeny alakváltozásnak, mivel csak ferritkristályokból áll; Szénnel ötvözve különböző kristályos szerkezetek alakulnak ki, amelyek ellenállásának nagymértékű növekedését teszik lehetővé. Az acélnak ez a minősége és a rengeteg vas kiemelkedő helyen helyezi el, ami a 20. század alapanyaga. Az összes acél 92% -a sima szénacél; a többi ötvözött acél: vasötvözetek szénnel és más elemekkel, például magnéziummal, nikkelrel, krómmal, molibdénnel és vanádiummal.

acélról

II. AZ ACÉL TÍPUSAI.

ll.nak nek. Ötvözet vagy speciális acél.

Acél, amelyhez szénacélokban nem jelen lévő elemeket adtak, vagy amelyben a magnézium- vagy szilíciumtartalom meghaladja azt az arányt, amelyben a szénacélokban megtalálható.

ll.b. Önkeményedett acél

Acél, amelyet levegőn történő egyszerű hűtéssel temperálnak anélkül, hogy olajba vagy vízbe kellene meríteni. Ez a hatás, amely nagyon kemény martenzites szerkezet kialakulásához vezet, ötvöző alkotórészek hozzáadásával érhető el, amelyek késleltetik az ausztenit gyöngygé alakulását.

ll.c. Nyugodt vagy pihent acél

Az öntés előtt teljesen dezoxidált acél, mangán, szilícium vagy alumínium hozzáadásával. Ezzel az eljárással tökéletes ingot lehet elérni, mivel a megszilárdulás során szinte semmilyen gáztermelés nem történik, ami megakadályozza a lyukak kialakulását.

ll.d. Építőipari acél

Alacsony széntartalmú acél króm, nikkel, molibdén és vanádium hozzáadásával.

II.e. Csapágyacél

Nagy keménységű és nagy kopásállóságú acél; 1% szén- és 2% krómötvözetből nyerik, amelyeket kioltási és temperálási eljárásnak vetnek alá. Golyóscsapágyak gyártásához és általában súrlódási kopásnak kitett mechanizmusok gyártásához használják.

II.f. Lágyacél

Az összes olvasztatlan ötvözetlen acél általános megnevezése.

II.g. Kemény acél

Ez az, amely egyszer temperált állapotban 90% -ban martenzitet tartalmaz. Szakítószilárdsága 70kg/mm2, megnyúlása 15%. Vágószerszámok, fegyverek és szerszámok, sínek stb. Gyártásához használják. Lökéses alkalmazásoknál a keménység fokozata a felülettől a középpontig előnyös, vagyis egy erős és kemény külső szakasz, valamint egy lágyabb és keményebb mag.

II.h. Pezsgő acél

Olyan acél, amelyet a formákba öntés előtt még nem teljesen dezoxidáltak. Sok lyukakat tartalmaz, de nincs repedés.

II.i. Rojtos acél

Olyan, amelyet porított vas és grafit keverékének megsütésével, vagy sűrített vas tömegének teljes karburálásával kapunk.

II.j. Öntött vagy szerszámacél

Speciális típusú acél, amelyet olvasztanak egy tégelyben. Fő tulajdonságai:

1) kopásállóság

2) hőállóság

3) ütésállóság

4) az alakváltozással vagy a torzítással szembeni ellenállás edzés közben

5) vágási képesség

0,6–1,6% szenet és nagy arányban ötvöző fémeket tartalmaznak: volfrám, króm, molibdén stb.

II.k. Nem deformálható acél

Olyan, amely gyakorlatilag nem tapasztal geometriai alakváltozást mind forró (meleg munkákhoz szükséges anyagok), mind a hőoltási kezelés során (olyan alkatrészek, amelyeket nem lehet megmunkálni az edző edzése után)

II.l. Rozsdamentes acél

Korrózióálló acél, sokféle összetételű, de mindig nagy százalékban (8-25%) krómot tartalmaz. Akkor alkalmazzák, amikor feltétlenül el kell kerülni az alkatrészek korrózióját. Főként vegyi anyagok vagy tengervíz hatásának kitett sebészeti eszközökhöz és eszközökhöz (állók, szelepek, turbinapengék, golyóscsapágyak stb.)

II.m. Mágneses acél

Az, amellyel állandó mágneseket készítenek. Nagy maradék mágnességgel és nagy kényszerítő erővel kell rendelkeznie. Az ebbe az osztályba tartozó acélok, szokásos alkalmazások esetén, magas százalékban tartalmaznak volfrámot (legfeljebb 10%) vagy kobaltot (legfeljebb 35%). Minőségi eszközök esetében króm-kobalt vagy alumínium-nikkel acélok (karsztit, koercit) használt.).

II.n. Nem mágneses acél

Körülbelül 12% mangánt tartalmazó és mágneses tulajdonságokkal nem rendelkező acéltípus.

II.ñ. Öntött acél

Bármilyen acél, amelyet a forma töltésével alakítanak ki, amikor a fém még folyékony. Szilárduláskor nem mechanikusan működött.

II.o. Rugós acél

Nagy rugalmasságú és nagy törésállóságú acél. Noha a keményacél felhasználható általános alkalmazásokhoz, olyan rugók esetében, amelyeknek ellen kell állniuk a nagy terhelésnek és a gyakori fáradási erőfeszítéseknek, a szilíciumacélokat víz vagy olaj kioltásával és temperálásával használják.

II.p. Puddled acél

Pasztás állapotban nyert ötvözetlen acél.

II.q. Gyorsacél

Speciális acél, amely ellenáll a sokkoknak és a kopásnak. A leggyakrabban használt volfrám-, molibdén- és kobaltacélok, amelyeket vágószerszámok gyártásához használnak.

II.r. Tűzálló acél

Speciális típusú acél, amely képes ellenállni a magas hőmérsékleten maró anyagoknak.

II.s. Lágyacél

Rugalmas és szívós, alacsony széntartalmú acél. Ezt a fajta acélt is előállítják, könnyen hidegen megmunkálható, növelve a foszfor (0,15% növekedés) és a kén (akár 0,2%) százalékos arányát. Szakítószilárdsága kb. 40 kg/mm2, nyúlása 25%.

II.t. Közös acélok

A konverterben vagy az alap Siemens kemencében kapottakat.

II.u. Finomacélok

Savas, elektromos, indukciós vagy tégelyes Siemens kemencében előállítottak.

II.v. Kovácsolt acélok

Olyan acélok, amelyek alakjában és belső szerkezetében megváltoztak az átkristályosítás hőmérsékleténél magasabb hőmérsékleten végzett mechanikai munkák hatására.

III.a. Történelem.

A tégely által előállított acél kiváló minőségű volt, de az előállítási költség jóval magasabb volt, mint a puding által előállított. Mindkét módszert elhagyták, amikor Bessemer és Tomas modern nagyüzemi gyártási eljárásait bevezették.

A Bessemer, Thomas, Martín-Siemens, majd később az elektromos acélipar folyamatai felavatják az acél korát, gyorsan elmozdítva a fát mint építőanyagot az építőmérnöki munkákban, később pedig az öntöttvasat vasúti építőipar, hajók, ágyúk alapanyagaként stb.

III.b. Termelés.

Az acélt a kohókészítményből, a folyékony nyersvasból állítják elő átalakítókban vagy más kemencékben, amelyek folyékony töltéssel működnek ugyanabban az ipari létesítményben. Nyersvas, kohóköntvény vagy vasrúd, amire gyakran ilyen módon hivatkoznak, törékeny és nem túl ellenálló. Összetétele, amely a vasérc eredetétől függően eltérő, nagy százalékban szénből (4-5%) és egyéb szennyeződésekből áll, mint például kén, foszfor, szilícium, mangán stb. A szén-dioxid-mentesítés és a többi szennyeződés szabályozása révén acélmá alakul. Ezenkívül vannak más eljárások is, amelyek lehetővé teszik az acél előállítását közvetlenül az ásványból anélkül, hogy nyersvason mennének keresztül. Bár fejlődésük nagyon korlátozott volt és korlátozott, a legfontosabb módszerekként említhetjük őket: Hoganäs, Norsk-Staal, Krupp-Renn, szilárd finomítás stb. A katalán kovácsolási eljárás reagált erre az utolsó gyártási típusra: a vasat szénnel redukálták, öntöttvas képződött, amely a kemence legforróbb részén acélné alakult.

III.c. A korszerű beszerzési folyamatok osztályozása

1) Fújással, amelyben az összes hő a töltőanyagok kezdeti hőjéből származik, főleg olvadt állapotban.

2) Nyitott kandallókemencével, amelyben a hő legnagyobb része üzemanyagként felhasznált gáz vagy nehézolaj elégetéséből származik; Ennek a folyamatnak a sikere a hővisszanyerő egységeken múlik, hogy felmelegítse a levegőt, és így elérje a kemence töltésének megolvadásához szükséges magas hőmérsékletet.

3) elektromos, amelyben a legfontosabb hőforrás elektromos energiából származik (ív, ellenállás vagy mindkettő); Ezt a hőt oxigén jelenlétében vagy hiányában nyerhetjük; Emiatt az elektromos kemencék nem oxidáló vagy semleges légkörben, valamint vákuumban is működhetnek, ez az előnyös feltétel olyan ötvözetek alkalmazásakor, amelyek jelentős arányban tartalmaznak oxidálható elemeket.

1) Fújási folyamat, Acid Bessemer és Basic Thomas.

A folyékony vasban lévő szilícium a legfontosabb hőmérséklet-kémiai tényező a szükséges hőmérséklet szabályozásához és eléréséhez. A konverter szájából kiszorított láng megváltoztatja a színét és a fényességét, ami lehetővé teszi a finomítás fejlődésének megítélését és a fújás megszakítását a megfelelő utolsó pillanatban; az átalakítót ezután megdöntik, és a folyékony acélt szállító kanálba öntik. Az ilyen típusú átalakítók savas bevonata biztosítja a salakképzéshez nélkülözhetetlen szilícium-dioxid felesleget, a folyékony vasban lévő szilícium mellett.

A „Thomas-eljárásnak” nevezett alapátalakító esetében a bevonat magnezit vagy kalcinált dolomit és kátrány. A fújás erősen oxidáló hatása miatt először a szén eltávolításra kerül, majd a fontos termogén elemként működő foszfor oxidálódik. A szükséges meszet hozzáadják a terheléshez; fújás közben megolvad, és az oxidált foszforral kombinálva alkotja a műtrágyaként használt Thomas-salakot. Ez a folyamat nagyon fontos tényező volt a múlt század végén Európában elért ipari fejlődésben. Úgy vezérli, mint a Bessemert a láng szempontja. A szükséges fújási idő csak 15 perc, így a folyamat sikere a kezelő képességétől függ. Ilyen rövid idő nem teszi lehetővé a minták elemzésével történő ellenőrzést.

2) Folyamat tűzhelyen, bázikus és sav.

A század eleje óta ez a folyamat az összes országot uralja a folyamatosan növekvő termelt mennyiségnek köszönhetően; Az átalakító és az elektromos sütő fejlesztéseinek köszönhetően azonban, még ha tökéletes is lesz, talajt veszíthet.

3) Elektromos sütő folyamat.

IV.nak nek. Gazdaság.

IV.b. Építészeti alkalmazások.

Az acél, mivel ellenálló tulajdonságaiban minimális diszperziók vannak, könnyen elérhető minőségellenőrzéssel, felvetette a szokásosan alkalmazott számítási módszerek felülvizsgálatának szükségességét, és olyan anyagokhoz tervezték, amelyek felépítése és kivitelezése nem tette lehetővé ellenálló képességének közelítő mennyiségi meghatározását jellemzők. Az anyag nagyobb megismerésének lehetősége lehetővé tette a valósághoz sokkal jobban igazított számítási hipotézisek megfogalmazását, amelyek alkalmazását gazdasági okok teljes mértékben igazolták. Az ezen hipotéziseken alapuló módszerek (kevésbé leegyszerűsített rugalmas módszerek, plasztikai módszerek, ellenálló anyagok folytonosságán alapuló módszerek stb.) Működőképességét az elektronikus számítógépek megjelenésével és széles körű alkalmazásával érik el.

Az acél valószínűleg katalizátora volt annak, hogy az építészeti tervezés általános folyamatán belül a strukturális számítás területén a valóságot megközelíteni lehessen. Talán az a munka, amely a legvilágosabban tükrözi a fenti pontokat, Ludwig Mies van der Rohe műve. A bevonat nélküli acéloszlopok rendszeres sorozata támogatja a mennyezetlemezeket, felszabadítva a falakat, amelyek a belső tér puszta, világos részei. Most kifejlesztették az acélon alapuló építési technikákat; Ide tartoznak az álmennyezetek, amelyeket feszített acélkábelek támasztanak alá, a hegesztett acélhéjak, a vasbeton oszlopokon bordákkal megerősített hatalmas tetők stb.