Классификация сталей

Урок по дисциплине
«Основы материаловедения»
Л.П. Гинц, преподаватель
Набережночелнинского
Политехнического колледжа
г. Набережные Челны РТ
Дисциплина: «Основы материаловедения».
Тема: «Металлургия стали. Классификация и общее применение».
Тип урока: усвоение новых знаний
Вид занятия: комбинированный урок.
Форма проведения урока: урок с элементами театральной педагогики.
Структура и методический инструментарий занятия
Цель: Дать представление о способах производства стали. Сформировать
знания о классификации сталей, влиянии постоянных примесей на свойства
стали.
По окончании учебного занятия студент
Знает:
 основные способы производства стали;
 классификацию сталей, влияние постоянных примесей на свойства
сталей;
 общее применение сталей.
Задачи:
Образовательные:
 формировать знания в области металлургических процессов сталей;
 влияние постоянных примесей на свойства сталей;
 формировать умение анализировать и систематизировать учебный
материал;
Воспитательные:
 формировать познавательный интерес к дисциплине;
 формировать способность организовывать собственную деятельность,
исходя из цели, определенной руководителем;
 формировать умение работать в команде.
Развивающие:
 развивать навыки использования информационно-коммуникационные
технологий в профессиональной деятельности;
 содействовать развитию мышления, самостоятельности, творческих
способностей.
Методическая цель: продемонстрировать возможности использования на
занятии
элементов
педагогической
режиссуры,
информационно-
коммуникативные технологии, педагогики сотрудничества.
Принципы:
 единства обучения и воспитания;
 развивающего воспитания;
 мотивированности;
 индивидуальности;
 взаимодействия личности и коллектива;
 опоры на ведущую деятельность.
Основной вид деятельности у старшеклассников – общение. Они
испытывают дефицит общения, им хочется в живом диалоге проверить с вои
гипотезы, воззрения.
Учитывайте это, определяя содержание, формы, методы работы
Обеспечение занятия:
 техническое: компьютер, мультимедийное оборудование.
 дидактическое: электронное учебное пособие «Материаловедение в
таблицах и схемах», видеофильм «Производство стали. Ч 2».
Литература:
1. Венецкий С. И. «От костра до плазмы». Москва. Знание 1986г.
2. Пермяк Е., сказка «Чугун и сталь»
3. Г.И. Манакова, Л.П. Гинц «Материаловедение в таблицах и схемах:
учебное пособие», Наб. Челны, 2010 г.
Технологическая карта урока
№ п/п Содержание этапа
Деятельность
Время
студентов
1.
Орг. момент:
Приветствуют
Проверка присутствующих
преподавателя.
5 мин
Проверяют
наличие учебных
принадлежностей
2.
Актуализация знаний и подготовка к  Слушают,
восприятию новой темы:
осмысливают,
 Чтение сказки «Сталь и чугун»;
отвечают
 Диалог на тему: «Какой сплав
индивидуально
первичен?»;
 Запись на доске символьных
формул:
15
мин
на вопросы
преподавателя;
 Записывают на
- Ч=спл. Fe+C, где С>2,14%
доске
- Ст= спл. Fe+C, где С<2,14%
символьные
формулы стали
и чугуна;
3.
Изучение новой темы (формирование
новых знаний):
 Разыгрывание мини-спектакля
«Производство стали»;
 Выявление и повторение сути
способов сталеплавления;
 Анализ информации уч. пособия
 Участвуют в
постановке (в
качестве
актеров или
слушателей);
 Отвечают на
вопросы
стр.20 «Металлургия стали» и
индивидуально,
заполнение в тетради таблицы
фронтально,
«Способы производства стали»;
коллективно;
 Анализ информации уч. пособия
 Заполняют в
45
мин
стр.21 «Классификация сталей»,
таблицу
выполнение схемы
таблицу
«Классификация стали» в тетрадь
«Способы
производства
стали»;
 переносят
схему
«Классификаци
я сталей» с
доски в тетрадь
4.
Самостоятельно
10
 Оценка деятельности студентов за
оценивают свою
мин
актерскую игру, работу с новой
деятельность и
Поведение итогов:
деятельность
темой, работу в тетради
одногруппников
5.
Окончание занятия - первоначальное
Смотрят фильм
15
мин
закрепление:
 Просмотр видеофильма
«Производство стали.ч 2»
Ход учебного занятия
В основе проведения занятия лежит методика педагогической
режиссуры,
когда
посредством
театрализованных
мини-постановок,
возникает особый диалог между студентами, рождающий раскрепощение
речи и тела, доверие к преподавателю, ситуацию успеха. А это, в конечном
итоге, вызывает позитивную мотивацию и интерес к изучению темы. Если
пользоваться этим приемом неоднократно, студенты легко вовлекаются в
игру и искать актеров для мгновенно создаваемых сценок не надо, от них не
будет отбоя.
2. Актуализация знаний и подготовка к восприятию новой темы:
Урок начинается со сказки «Сталь и чугун». Считаю, что начать «игру
в театр» должен преподаватель (особенно, если этот прием применяется
впервые), поэтому читаю сказку сама с особым выражением,
включая
театральные приемы: художественное чтение, игру голосом и громкостью,
жестикуляцию. Помня, что слуховой канал восприятия информации
является
самым
непродуктивным,
читаю
сказку
с
максимальным
выражением. Нужно, что бы студенты вслушались в текст, заинтересовались.
Важно учить их не только слушать, но и слышать. ( Прил. 1)
Из последних строк сказки рождается ответ на вопрос: какой сплав
первичен – чугун или сталь?
На доске записываю услышанные ответы двумя символьными
формулами - определениями чугуна и стали.
Ч=спл. Fe+C, где С>2,14%
(чугун – это сплав железа и углерода, где углерода больше 2, 14%)
Ст= спл. Fe+C, где С<2,14%
(сталь – это сплав железа и углерода, где углерода меньше 2, 14%)
Из написанного легко понять, что сталь – это продукт переработки
чугуна, для получения которого следует удалить лишний углерод. Так
рождается тема данного урока «Металлургия стали. Классификация и общее
применение». В тетрадь записывается тема и упрощенные формулы чугуна и
стали.
3. Изучение новой темы (формирование новых знаний):
Далее предлагаю студентам самим попробовать себя в роли актеров и
разыграть театральную мини-постановку, в которой
сталеплавления рассказывают от своего имени
основоположники
о собственных историях
получения стали. Задачей ставлю - превратить чтение текста в интересное
повествование,
живой
рассказ.
Художественное
чтение
оценивается
отдельно, что тоже хорошо мотивирует. (Прил.2)
Прослушав мини-постановку, студентам остальной группы предлагаю
повторить
информацию
своими
словами,
передав
суть
способов
сталеплавления.
«Актеры» теперь являются, как бы, экспертами и
корректируют рассказы одногруппников.
Следующим этапом урока является работа с электронным учебным
пособием «Материаловедение в таблицах и схемах» (если есть возможность
каждого обеспечить собственным компьютером – отлично, если нет
возможности использовать компьютер вовсе, следует раздать на парты
распечатанный учебный материал, мы же используем проецирование нужной
страницы
электронного
учебного
пособия
на
экран).
Анализируя
информацию со стр.20 «Металлургия стали» (Прил.3), студентам предлагаю
заполнить таблицу «Способы производства стали». Работа может вестись
индивидуально или в группах, с проговариванием ответов или в тишине.
Год
Способ
Суть
Достоинства
Недостатки
получения
стали
После заполнения делается вывод, что данная таблица классифицирует
стали по способу производства. Подвожу студентов к мысли, что существуют
и другие признаки, по которым сталь также классифицируется. Открывая на
экране следующую страницу 21 «Классификация сталей» (Прил.4), прошу
студентов самих объяснить, что они видят на схеме и как они это понимают.
Из ранее изученной темы «Основы теории сплавов» они уже знают, что
стали классифицируются по принадлежности к эвтектике на доэвтектоидные,
эвтектоидные и заэвтектоидные. Опираясь на жизненный опыт, ребята легко
определяют стали по назначению и качеству. Новой для них является
классификация по степени раскисления. Здесь поясняю, что раскисление –
это удаление (выведение) из расплава кислорода. Чем меньше кислорода, тем
более однородной застынет сталь, т.к. кислород, при остывании, стараясь
вырваться наружу, «взбулькивает» расплав, создавая явление кипения.
Разбирая вопрос качества стали, подвожу их к выводу, что качество
определяется количеством вредных примесей. Сразу ищем ответ на вопрос:
где какие стали в зависимости от качества могут применяться? Тут
вспоминаем свойства металлов, особенно их прочностные характеристики и
делаем вывод, что чем серьезнее предъявляются требования к стальному
изделию, тем выше должно быть качество стали.
Рассматривая конструкционные стали, следует подробнее объяснить,
что конструкция - это не только
сварные изделия (фермы, арки), но и
детали машин. Если позволяет время можно рассмотреть чертежи деталей
машин, поговорить о сложных формах, важных конструктивных элементах
(шлицы, зубья, пазы, участки с малой шероховатостью), рассмотреть
технические требования и попробовать предложить сталь разного качества
для конкретной конструкции.
Назначение инструментальных сталей определяют легко, называют
много режущего инструмента, особенно ручного, некоторые догадываются и
называют мерительный инструмент и совсем не знают о штамповом
инструменте. Здесь также следует показать (рисунки в книге или слайды на
экране) какие бывают штамповые инструменты, какие нагрузки они
воспринимают, какого качества требуют.
Специальные стали студенты называют наперебой, вспоминая и
нержавейку, и подшипники, и пружины, и магниты, и сварочные электроды и
раскаленные турбины космических кораблей. Здесь только нужно переводить
их ответы в правильные формулировки: нержавеющая или антикоррозионная
сталь,
шарикоподшипниковая,
пружинно-рессорная,
магнитная,
электротехническая, жаростойкая и жаропрочная и т.д.
Классификации сталей по способу производства была посвящена
значительная часть урока, поэтому этого вопроса больше не касаемся.
Классификация по химическому составу также не является для
студентов сложным вопросом, т.к. названия говорят сами за себя:
«углеродистая сталь» - это сталь, которая состоит только из железа и
углерода и небольшого количества постоянных примесей, а «легированная» –
имеет еще и легированные элементы. Т.к легированные стали – тема
следующего урока, то здесь только кратко поясняю, что легирование – это
улучшение (усиление или приобретение) каких-либо свойств. И для примера
привожу 2-3 легированных элемента, которые влияют на свойства, например:
хром делает сталь антикоррозионной, алюминий – жаропрочной, титан –
износостойкой.
Рассмотрев
все классификационные признаки, студенты переносят
схему с доски в тетрадь.
«Металлургия стали. Классификация и общее применение» - это урок
получения новых знаний. И, не смотря на то, что никаких пока еще значимых
умений
не
приобретено,
«железоуглеродистые
это
сплавы»,
важный
т.к.
урок
сталь
–
в
большой
основной
теме
металл
машиностроителей. На данном уроке важно понять суть: как получается
сталь, какой она бывает, от чего это зависит и где ее, такую разную, можно
применить.
4. Поведение итогов:
Далее следует оценка работы на уроке и поощрения за интересные
вопросы, нестандартные решения, актерскую игру. К этой работе всегда
привлекаю самих студентов, они с удовольствием выполняют самооценку
своей деятельности и деятельности своих одногруппников.
5. Окончание занятия - первоначальное закрепление:
Завершая такой плодотворный урок, когда было переработано много
новой информации, была большая работа на слух, было много анализа и
систематизации, диалога и комментариев, хочется поблагодарить студентов
другим видом окончания занятия, не записью домашнего задания, а
просмотром видеофильма «Производство стали, ч. 2» из серии фильмов
программы «Галилео». Во-первых: просмотр фильма - это всегда желанный
подарок, (я не знаю ни одной учебной группы, где бы информация о
просмотре фильма не сопровождалась
радостными восклицаниями). Во-
вторых: это хороший способ закрепить полученную информацию, потому
что фильмы Галилео – отличные учебные современные фильмы. В-третьих:
это реальная возможность заставить студентов помолчать, а нам – педагогам
посидеть в относительной темноте и тишине и отдохнуть, потому что такие
«раскрепощающие, творческие, живые» уроки проходят достаточно шумно и
очень энергозатратно.
В завершении хочу сказать, что каждый этап урока должен быть строго
регламентирован. Например, выдавая определенное задание, завершите его
словами «… и вы справитесь с ним за … минут, а я включаю таймер», а по
истечении времени, сразу приступайте к проверке этого задания. Если вы
используете это прием с первого занятия своего предмета, у вас не будет
трудностей с сохранением темпа урока.
Прил. 1
«Не бывать вороне соколом, не бывать чугуну сталью, говорит старая
пословица. Однако…
Есть у писателя Евгения Пермяка маленькая сказка «Чугун и сталь». В
ней хорошо подчеркнуты «родственные связи» чугуна и стали. Вот как об
этом там рассказывается.
Пролилась огневой струей из жаркой печи горячая Сталь. Засверкала
золотыми звездами, остыла дорогими слитками и зазналась. Перед серым
Чугуном так стала себя выхвалять, что тот чуть не изоржавел от стыда.
- Я, - говорит Сталь, - нержавеющая, нетемнеющая, хитро сваренная!
Как алмаз крепка, как змея гибка. Закалюсь - не отколюсь! Пилить, сверлить,
резать - все могу; на все пригодна! Хочешь - булатом стану, хочешь - иглой!
Мостом лягу. Рельсами побегу. Машиной заработаю. Пружиной совьюсь. А
ты что, Чугун? На сковородки, на утюги только и годен. Ну да разве еще на
станины второсортные да на шестерни молотильные! Ни ковок, ни ловок,
хрупок, как лед. Не модный металл.
Говорит так Сталь, на весь цех себя славит. И самолетом-то она
полетит, и кораблем-то поплывет, и чем только она не станет... Даже перо
писчее не забыла. Часовую стрелку и ту не пропустила. Все перебрала.
Столько наговорила про себя, что в семи коробах не свезти. Но ничего
лишнего не прибавила. Была в ее стальном звоне правда.
Конечно, Чугуну далеко до Стали. Только об одном ей забывать не
надо бы: о том, что Чугуну она родной дочерью доводится, что она ему своей
жизнью обязана... Ну, а в остальном все правильно, если, конечно, совесть во
внимание не принимать».
Прил.2
«Производство стали»
(сценарий для мини-спектакля)
Исторические личности:
 Бенджамин Гентсман - английский часовщик, изобретатель тигельной
плавки стали;
 Генри Бессемер - английский инженер-изобретатель, известный своими
изобретениями
и
революционными
улучшениями
в
области
металлургии;
 Пьер Мартен - французский металлург;
 Вильгельм Сименс – английский изобретатель регенератора, который
использует тепло дымовых газов сталеплавильных печей;
 Фридрих Сименс – брат Вильгельма Сименса;
 Синди Джилкрист Томас – английский химик, изобретатель;
 Владимир Петров – русский физик, основоположник электростали.
Автор: В 18-м веке металлурги использовали науглероженную сталь, т.е.
сталь полученную науглероживанием железа. Такая сталь была слишком
низкого качества, но человечество другого способа получения не знало.
Конечно, были известны дамасские клинки и булатные мечи, пришедшие к
нам из 14-го века, но рецептов этих сталей не сохранилось. Видно умели
мастера тех лет хранить свои тайны.
Бенджамин Гентсман: Что верно, то верно! Разрешите, я расскажу про
себя. Я - Бенджамин Гентсман, англичанин. С детства я увлекался техникой и
уже в молодые годы я открыл в своем родном городе Донкастере часовую
мастерскую. Жители моего городка охотно приносили мне в починку часы,
да и другие механизмы. Но с каким бы старанием и знанием дела не чинил я
часы, они все равно быстро выходили из строя. Все дело было в плохом
металле, никуда не годном, особенно для изготовления маятников и пружин.
В конце-концов мне надоело краснеть за металлургов, отливавших плохую
сталь, и я решил найти свой способ изготовления стали. Для этого мне
пришлось переехать в другой город – центр металлообрабатывающей
промышленности – Хэндсворд. Там я построил свою печь, мощный горн для
дутья и тигель. Кто не знает, тигель – это горшкообразный сосуд из
огнеупорной глины, выдерживающий температуру нагрева до 16000С. В
этом тигле я и собирался варить свою сталь и с удовольствием взялся за дело.
Но я ведь часовщик, а не металлург, поэтому пришлось много лет потратить
на открытие своего метода плавки. Долгие годы у меня ничего не поучалось,
но я чувствовал, что удача близко. Негодные и бракованные отливки я
зарывал в землю, что бы по ним другие не открыли этот способ раньше меня.
И вот судьба отблагодарила меня! – я подобрал оптимальный состав шихты,
температуру разогрева печи и получил
сталь, которая оказалась совсем
неплохой! Но сохранить в тайне свой секрет я так и не сумел. Шпион Уокер
украл его у меня. Под видом голодного бродяги он пробрался в цех ночью,
попросив ночлега и возможности погреться. И хотя рабочим строго-настрого
было запрещено пускать в цех посторонних, они сжалились над стариком,
посчитав его неопасным голодранцем. А поздно ночью, когда все легли
спать, Уокер отобрал несколько образцов только что полученной стали и
сбежал. Так мир узнал о секрете тигельной плавки!
Автор: Но зато благодаря Уокеру ваш способ стал достоянием всего
человечества!! Теперь ваше имя – в веках!! А ваша тигельная плавка легла в
основу принципа работы 3-х агрегатов для выплавки стали!
Генри Бессемер: Позвольте я расскажу вам о первом агрегате – конвертере
(от англ. «конвертере» - превращать). Прежде, позвольте представиться. Я
тоже ваш соотечественник, англичанин Генри Бессемер. Я – изобретатель.
Круг моих интересов необычайно широк, за свою жизнь я запатентовал более
100 различных открытий и изобретений. Но главное мое изобретение – это
производство литой стали. Все случилось в середине 18-го века, в самый
разгар Крымской войны. Россия тогда воевала с Турцией и проигрывала ей.
Англия была союзницей России и поставляла ей оружие. Для военных целей
я изготовил особый снаряд, но он был очень тяжелым и при испытаниях,
эксперт, капитан Минье сказал: «Для стрельбы такими тяжелыми снарядами
неплохо было бы создать еще и пушку». И я взялся за разработку новой
пушки. Понимая, что чугун и бронза, из которых в то время отливали пушки,
не выдержат разрывных нагрузок, воспринимаемых от моего снаряда, я
решил получить чугун более высокого качества. Я не имел ни малейшего
понятия о том, как приступить к этой новой и важной проблеме, но уже сам
факт, что тут надо было что-то открыть, сделать что-то важное, уже одного
этого было достаточно, что бы подстрекнуть меня. Передо мной был открыт
путь - достичь имени и богатства, а риск заключался только в затраченном
времени и труде.
Свои опыты я проводил в небольшой пламенной печи. Однажды
произошел замечательный случай: несколько кусков чугуна с одной стороны
ванны не расплавились, несмотря на то, что в печи был сильный жар. Я
пустил несколько сильнее струю воздуха, что бы усилить горение. Но когда
через полчаса я открыл заслонку, то увидел, что эти куски по-прежнему
прилипшие и не расплавленные. Я взял металлический лом, собираясь
столкнуть их в ванну, но тут заметил, что это не сплошные куски чугуна, а
оставшиеся от них тонки пленки обезуглероженного чугуна.
После некоторого размышления
я пришел к выводу: для лучшего
обезуглероживания чугуна, его следует продувать воздухом. В 1856 г. я уже
взял патент на свое изобретение, а опыты продолжал проводить. Сначала в
небольшом лабораторном сосуде, потом мне захотелось более солидных
масштабов и я решил использовать цилиндрический сосуд, выложенный
изнутри огнеупорным кирпичом. Это и был первый конвертер. Высотой он
был чуть более одного метра и он чудом не взорвался при первом же
эксперименте, настолько я был неграмотен в его конструкции. Но сталь,
которую я в нем получил, была отличного качества! Я еще долго
совершенствовал свой способ и вот результат – 150 т жидкого чугуна
превращались в сталь за 25 мин, т.е. моя печь была очень производительной!
Да и по качеству моя сталь значительно превосходила тигельную. И это
удалось мне – человеку, далекому от металлургии. Ведь помните, в 1854 г я и
не помышлял о сталеплавлении, в 1886-м - уже получил патент на свою
сталь, в 1871 г я стал президентом Британского института железа и стали, в
1879 – членом Лондонской Академии наук.
Я добился всего, о чем мечтал – славы и богатства и сталеплавильные
проблемы перестали меня интересовать!
Пьер Мартен: А ведь они были – сталеплавильные проблемы! Ваша сталь
содержала слишком много фосфора, который охрупчивал ее, да и
производить ее можно было только путем переплава жидкого чугуна. Если
бы вы знали, сколько на металлургических заводах скопилось стального
лома, в том числе и отходов от вашего Бессемеровского производства.
Автор: Позвольте, а вы – кто?
Пьер Мартен: Я – Пьер Мартен, уроженец Франции. Я нашел способ
переплавки металлома. Мы с отцом долго занимались опытами по
сплавлению лома и чугуна, но все наши старания сводились на нет
недостаточно высокой температурой в печи!
Вильгельм Сименс: А мы могли бы вам в этом помочь. Мы – братья
Вильгельм и Фридрих Сименсы.
Фридрих Сименс: Мы предлагаем использовать тепло отходящих газов, т.е.
осуществить регенерацию (от лат. «генератор» - вновь произвожу)
Вильгельм Сименс: Наша идея состоит в следующем: отходящие из печи
горячие газы, прежде, чем вывести в дымовую трубу, надо пропустить по
кирпичной кладке, которая, надо вам сказать, очень сильно от этого
нагреется. Затем по этому кирпичному каналу, но уже в другом направлении
пропустить предназначенный для горения воздух, который заберет тепло у
раскаленных кирпичей и попадет в печь уже хорошо нагретым. Это позволит
получать в печи очень высокие температуры.
Автор: Почему же вы не создали свою печь такого типа?
Фридрих Сименс: Мы пробовали, но дело в том, что от высоких температур
сначала плавится металл в тигле, потом сам тигель, в ряде опытов
оплавлялись стенки печи, а однажды даже рухнул свод.
Пьер Мартен: Хорошо, предлагаю сотрудничество. Вы предоставляете мне
чертежи вашей печи, а я берусь раздобыть для вашей печи особый
огнеупорный кирпич, который бы выдерживал такие высокие температуры.
Автор: Через некоторое время Пьер Мартен, действительно, нашел в Англии
динассовый кирпич, потом смог использовать местный силикатный песок,
реконструировал печь Сименсов и получил сталь высокого качества на
изготовление которой теперь смело шел металлолом. Вот только процесс
плавки был очень долгим: 150 т шихты переплавлялись в сталь за 16 часов. И
сталь, по-прежнему, содержала много фосфора.
Синди Джилкрит Томас: Позвольте и мне выступить со своей идеей. Я Синди Джилкрит Томас, англичанин. Вообще-то я с юности хотел стать
врачом, но в 17 лет умирает мой отец и на меня ложатся все заботы о матери
и сестренках. Тут уж не до учебы. Я устроился в Лондонский полицейский
суд писарем, а вскоре поступил на вечернее отделение в Королевскую
горную школу. Моим любимым лектором был профессор химии Джон
Перси. Медицинское образование я все-таки получил, но вскоре понял, что
мое призвание – металлургия. Благодаря Перси я усвоил, что вся
металлургия, все протекающие в печи процессы базируются на химических
законах.
Хорошо понимая химическую суть сталеплавления, я вскоре понял, как
удалить фосфор из стали. Для этого необходимы были 3 условия:
1. Фосфор соглашался выделиться в шлак, только если
шлак будет
основным, т.е. из основных окислов. Для этой цели подходила известь.
2. Но основной шлак быстро разъест кислую кладку печи. Значит, кирпич
для кладки тоже должен быть основным. Для этой цели я динас заменил
на доломит.
3. Примеси,
содержащиеся
в
чугуне,
выгорают
не
как
кому
заблагорассудится, а в строгой очередности. Сначала кремний, потом
марганец, потом частично сера, потом углерод. Потом огонь в печи угасал
и металлурги прекращали подачу воздуха,
полагая, что раз костер
угасает, значит все что могло сгореть - сгорело и далее будет гореть само
железо. Но вот тут-то и была зарыта собака. Оказывается, фосфор к этому
времени только еще ждал своего часа. И стоило мне поддать, что
называется, жару, как фосфор вспыхнул ярким синим пламенем.
Так в 1877 г. я получил патент на сталь, свободную от фосфора.
Автор: Все очень хорошо, господа:
 1856 г – изобретена Бессемеровская сталь
 1864 г – Мартеновская сталь
 1877 г - Томасовская сталь
Но на дворе 21-й век, может есть методы получения стали более
современные, или мы до сих пор разжигаем печи дровами?
Владимир Петров: Есть! С гордостью могу заявить, что России
принадлежит право открытия принципиально нового способа получения
стали – электрического. Вообще-то, я физик, а не металлург. Но к концу 18го
века
итальянец
Алессандро
Вольто
создал
первый
источник
электрического тока – гальванический элемент или Вольтов столб. И я, как
физик, не мог не искать применения этому полезному открытию. Проводя
различные опыты по расплавлению и сжиганию металлов посредством
электрического тока, я обнаружил, что если на скамеечку со стеклянными
ножками положить на расстоянии 2 древесных уголька, еще способных
светиться, а потом металлическими направителями приближать их друг к
другу, то между ними вскоре появиться мостик белого цвета. Так я открыл
электрическую дугу! А когда я в зону электрической дуги насыпал немного
руды, древесного угла и флюсов, то увидел, как за считанные секунды все это
расплавилось, какие-то вещества быстро выгорели, а получившееся вещество
оказалось великолепнейшей сталью с высоким качеством!! И сталь эта была
получена напрямую из руды, минуя стадию получения чугуна!!!!!
Автор: Верно!! Но в больших масштабах электросталь стали получать
только после того, как дали ток первые электростанции. В России такие печи
заработали с 1910 г.
Спасибо нашим историческим личностям за интересный и образный
рассказ.
Прил.3
Хрупкость
(много Р),
нельзя
использовать
металлолом
Бессемеровский способ
(1856).
Суть: сталь получается продувкой
жидкого чугуна струей воздуха.
Футеровка - кислая
Длительность
процесса
Мартеновский способ
(1864).
Суть: сталь получается путем
переплава металлолома, за счет
вторичного использования тепла
отходящих газов.
Быстро,
производи
тельно.
Дешево,
отсутствие
фосфора,
повышенное
качество
Повышенное
качество,
использование
металлолома,
регулирование
процесса,
Высокая
чистота,
быстрота
плавки,
возможность
легирования
Томасовский способ
(1877).
Суть: сталь получается
из
жидкого чугуна и лома при
условии, что:
1) в роли шлака - известь;
2)футеровка – основная, из
доломитового кирпича;
3)продувка – до конца.
Электрический способ
(1900).
Суть: сталь получается из руды,
минуя стадию получения
чугуна, за счет тепла
электрического тока.
Дороговизна
электроэнергии,
экологическая
загрязненность
Прил.4
Классификация сталей
ОБЫКНОВЕННОГО КАЧЕСТВА
ОСОБО-ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННАЯ.
ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННАЯ
КАЧЕСТВЕННАЯ
МАРТЕНОВСКАЯ
ПО КАЧЕСТВУ
УГЛЕРОДИС ТАЯ
КОНВЕРТОРНАЯ
ЛЕГИРОВАННАЯ
ЭЛЕКТРОСТАЛЬ
ПО
ХИМИЧЕСКОМУ
СОСТАВУ
ДОЭВТЕКТОИДНАЯ
ПО ОТНОШЕНИЮ
К ЭВТЕКТИКЕ
ЭВТЕКТОИДНАЯ
ПО СПОСОБУ
ПРОИЗВОДСТВА
ПО НАЗНАЧЕНИЮ
ПО СТЕПЕНИ
РАСКИСЛЕНИЯ
КОНСТРУКЦИОННАЯ
ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ
ЗАЭВТЕКТОИДНАЯ
СПЕЦИАЛЬНАЯ
СПОКОЙНАЯ
ПОЛУСПОКОЙНАЯ
КИПЯЩАЯ