Металл и сталь одно и тоже: Сталь и металл 2020

Сталь и металл 2020

Сталь против металла

Основное различие между сталью и металлом заключается в том, что сталь представляет собой сплав из металлического железа, а металлы представляют собой элементы, естественно присутствующие в земной коре, и вывозимые из разных частей мира. Металлы представляют собой немагнитные, пластичные и некорродирующие элементы с высокой устойчивостью к потускнению. Металлы также безопасны и обладают гигиеническими свойствами; они присутствуют в биологической системе человеческого организма и не вредны при имплантации.

Сталь изготавливается путем добавления контролируемого количества углерода к железу. Для производства почти шестидесяти марок стальных сплавов добавляются различные металлы. Например, хром добавляется к стали для изготовления нержавеющей стали. В отличие от других металлов сталь известна своей прочностью и усталостью. Он может выдерживать тонны грузов в течение длительного времени по сравнению с другими металлами.

Металлические руды необходимо доработать перед использованием. Примеси, называемые шлаком, или другие металлы удаляются. Затем они объединяются с другими металлами для получения большей прочности и качества. Металлы покрыты, чтобы производить больше блеска и стабильности, например, латунь никелированная или позолоченное серебро. Сталь представляет собой соединение железа и углерода, изготовленное в печах. Сталь имеет вязкость и сжимается при холоде. В экстремальных погодных условиях условия, такие как холодные температуры, могут влиять на сталь до хрупкого, но металлы могут выдерживать минус температуры. Металлы имеют атрибуты блеска, пластичности и ковкости, которые делают их применение в различных отраслях очень легким. Они используются для изготовления монет, ювелирных изделий, оружия, хирургических имплантатов, промышленных продуктов, предметов домашнего обихода, проектирования и строительства, архитектурного проектирования и декоративных изделий. Сталь используется для изготовления прочных конструкций, инструментов, автомобильных кузовов и других компонентов, строительных материалов, мо

Железо сталь и прочие металлы

Железо и сталь — важнейшие металлы. Сталь получают из железа. Из нее делают множество предметов — от нефтяных вышек до канцелярских скрепок. Наряду с 80 чистыми металлами людям известно немало сплавов — смесей металлов, качества которых отличаются от качеств чистых металлов. Башенные краны, мосты, другие сооружения делают из стали, содержащей до 0,2% углерода. Углерод делает сталь прочнее, причем она сохраняет ковкость. Сталь покрывают краской для защиты от коррозии.

Железо и сталь

Железо — это элемент. Его добывают из руды — соединения железа с кислородом. Большая часть добытого железа идет на производство стали, сплава железа с углеродом.

Наиболее распространенные железные руды: магнетит(вверху) и гематит(внизу). Железо добывается из руды в доменных печах. Этот процесс называется плавкой. В печи через слой железной руды, известняка и кокса продувают очень горячий воздух. Кокс представляет собой почти чистый углерод, его получают нагреванием угля. Углерод кокса соединяется с кислородом, образуя моноксид углерода, который затем «вытягивает» кислород из руды, оставляя чистое железо, и образует диоксид углеро­да. Это пример реакций восстановления. Руда, кокс и известняк поступают в печь. Известняк реагирует с имеющимися в руде примесями, образуя шлак. Внутри печи раскаленный воздух реагирует с углеродом. Образуется моноксид углерода. При этом температура в печи повышается до 2000°С. Затем оксид углерода реагирует с кислородом руды, восстанавливая ее до железа. Расплавленный шлак вытекает из нижней части печи. Его используют в строительстве дорог. В конце расплавленное железо выводится наружу. Доменная печь непрерывно функционирует 10 лет, пока её стенки не начнут разрушаться. Высота доменной печи 30 метров, толщина её стен 3 метра.

Железо, получаемое из руды, содержит углерод (около 4%) и другие примеси, в частности серу. Примеси делают желе­зо хрупким, поэтому большую его часть перерабатывают в сталь. При этом из железа удаляют­ся примеси. В стальных скрепках около 0,08% углерода. Инструменты делают из стали, содержащей хром, ванадий и до 1% углерода. Сталь получают при воздействии на расплавленное железо кислорода. Часто в железо добавляют небольшое количество стального лома. Кислород реагирует с углеродом, содержащимся в железе, при этом образуется моноксид углерода, используемый как топливо. После очистки в стали остается не более 0.04%   углерода; его количество зависит от марки стали. Сталь получают также путем переплавки стального лома в дуговой электропечи. Для получения стали расплавленное железо и стальной лом заливают в печь, называемую

конвертером. В конвертер под высоким давлением закачивается почти чистый кислород. При его реакции с углеродом получается моноксид углерода (см. так же статью «Химические реакции«). Другой способ получения стали — переплавка стального лома в дуговой электропечи. Мощный электрический ток (см. статью «Электричество«) расплавляет лом. Расплавленный шлак вытекает из нижней части печи. Его используют в строительстве дорог.

Сплавы

Сплавом называется смесь двух или бо­лее металлов или металла и иного вещества.

Так, латунь — это сплав меди и цинка. Латунь прочнее меди, ее легко обрабатывать, и она не подвержена коррозии. В чистых металлах атомы «упакованы» в тесные ряды (рис. слева). Ряды могут скользить относительно друг друга, что делает металл мягким. При резких сдвигах рядов металл ломается. В сплаве другие атомы укрепляют металл (см. рис. справа), т.к. сдвиг рядов уже невозможен. Поэтому сплавы прочнее чистых металлов.

Многие металлы сами по себе чересчур мягкие, чтобы их можно было использовать, зато их сплавы могут выдерживать большое давление и высокие температу­ры (см. статью «Тепло и температура«). Сталь — это сплав железа и углерода, неметалла. Добавляя небольшие количества других металлов, можно получить разновидности стали. Ножи и вилки делают из нержавеющей стали — сплава стали, хрома и никеля. Сплавы стали с марганцем чрезвычайно прочны и используются в промышленности для изготовления режущих инструментов. Алюминиево-магниевые сплавы лег­ки, прочны и не подвержены коррозии. Из них делают велосипеды и самолеты (см. статью «Полет«).

Важнейшие металлы и сплавы

Алюминий. Очень легкий серебристо-белый металл, не подверженный коррозии. Его получают из бокситов путем электролиза. Из алюминия делают электропровода, самолеты, корабли (см. статью «Плавучесть«), автомобили, банки для напитков, фольгу для приготовления пищи. Алюминиевые банки для напитков очень легкие и прочные.

Латунь. Ковкий сплав меди и цинка. Из латуни делают украшения, орнаменты, музыкальные инструменты, винты, кнопки для одежды.

Бронза. Известный с древнейших времен ковкий, не подверженный коррозии сплав меди и олова.

Кальций. Мягкий серебристо-белый металл. Входит в состав известняка и мела, а также костей и зубов животных. Кальций в человеческом организме содержится в костях и зубах. Он использует­ся в производстве цемента и высоко качественной стали.

Хром. Твердый серый металл. Ис­пользуется в производстве нержавеющей стали. Хромом покрывают металлические изделия в защитных целях и для придания им зеркального блеска.

Медь. Ковкий красноватый металл. Из меди делают электропровода, резервуары для горячей воды. Медь входит в со­став латуни, бронзы, мельхиора.

Мельхиор. Сплав меди и никеля. Из него делают почти все «серебряные» монеты.

Золото. Мягкий неактивный ярко-желтый металл. Используется в электронике и в ювелирном деле.

Железо. Ковкий серебристо-белый ферромагнетик. Добывается в основном из руды в доменных печах. Используется в инженерных конструкциях, а также в производстве стали и сплавов. В нашей крови тоже есть железо.

Свинец. Тяжелый ковкий ядовитый синевато-белый металл. Добывается из минерала гале­нита. Из свинца делают электрические батареи, крыши и экраны, защищающие от рентгеновских лучей.

Магний. Легкий серебри­сто-белый металл. Горит ярко-белым пламенем. Используется для сигнальных огней и фейерверков. Входит в состав легких сплавов. В праздничных ракетах есть магнии и другие металлы.

Ртуть. Тяжелый серебристо-белый ядовитый жидкий металл. Используется в термометрах, входит в состав зубной амальгамы и взрывчатых веществ.

Платина. Ковкий се­ребристо-белый неактивный металл. Ис­пользуется в качестве катализатора, а так­же в электронике и в производстве ювелирных изделий. Платина не вступает в реакции. Из нее делают украшения.

Плутоний. Радиоактивный металл. Образуется в ядерных реакторах при бомбардировке урана и используется в производстве ядерного оружия (см. статью «Ядерная энергия и радиоактивность«).

Калий. Легкий серебристый металл. Очень химически активен. Калиевые соединения входят в состав удобрений.

Серебро. Ковкий серовато-белый металл. Хорошо проводит тепло и электричество. Из него дела­ют украшения и столовые приборы. Входит в состав фотоэмульсии (см. статью «Фотография и фотоаппараты«).

Припой. Сплав олова и свинца. Плавится при сравнительно низкой температуре. Используется для спайки проводов в электронике.

Натрий. Мягкий серебристо-белый хими­чески активный металл. Входит в состав поваренной соли. Используется в производстве натриевых ламп и в химической промышленности.

Сталь. Сплав железа с углеродом. Широко применяется в промышленности. Нержа­веющая сталь — сплав стали с хромом — не подвержена коррозии и используется в авиакосмической индустрии (см. статью «Ракеты и космические аппараты«).

Олово. Мягкий ковкий серебристо-белый металл. Слоем олова сталь защищают от коррозии. Входит в состав таких сплавов, как бронза и припой.

Титан. Прочный белый ковкий металл, не подверженный коррозии. Из титановых сплавов делают космические аппараты, са­молеты, велосипеды.

Вольфрам. Твердый серовато-белый металл. Из него изготавливают нити ламп накаливания и детали электронных приборов. Из стали с Нить вольфрамом делают накаливания режущие инструменты.

Уран. Серебристо-белый радиоактивный металл, источник ядерной энергии. При­меняется при создании ядерного оружия.

Ванадий. Твердый ядовитый белый металл. Придает прочность стальным сплавам. Используется как катализатор при производстве серной кислоты.

Цинк. Синевато-белый металл. Добывает­ся из цинковой обманки. Используется для гальванизации железа, производства электробатареек. Входит в состав латуни.

Переработка металлов

Переработка — это повторное использование сырья, способ сохранить природные ресурсы. Металлы легко поддаются переработке, т.к. их можно переплавить и получить металл такого же качества, как и тот, что получается непосредственно из руды. Переплавлять сталь и алюминий несложно и выгодно. Медь, олово, свинец также подвергают­ся переплавке. Железные и стальные предметы можно извлечь из кучи отходов при помощи сильного магнита. Большую часть стали для переработки добывают из старых автомобилей и станков, но часть ее получают из фабричных металлических опилок и даже бытовых отходов. Стальной лом смешивают с расплавленным железом и получают новую сталь.

Алюминий — не ферромагнетик, но алюминиевые отходы можно отделить от железного лома при помощи электромагнита. Больше половины банок для напитков делают из алюминия, полученного пу­тем переработки. Чтобы узнать, сделана банка из стали или алюминия, возьми магнит. К стальной банке он прилипнет, а к алюминиевой — нет. Переработка металлолома требует значительно меньше энергии, чем получение металла из руды, и отходов при переработке меньше. Теоретически металл можно перерабатывать сколько угодно раз. Для переработки алюминиевых банок необходимо в 20 раз меньше энергии, чем для производства нового алюминия.

Металл или метал – как правильно? | Образование | Общество

Отвечает Есения Павлоцки, лингвист-морфолог, эксперт института филологии, массовой информации и психологии Новосибирского государственного педагогического университета.

Речь идет о том, как правильно писать название музыкального жанра — с одной или двумя л.

Так называется разновидность рок-музыки, стиль, сформировавшийся в середине 1970-х годов.

Если мы говорим о классе химических элементов, то всегда пишем две л — металл.

Если же речь идет о музыкальном направлении, допускается написание как одной, так и двух л — метал(л). Традиционно для обозначения музыкального направления чаще всего употребляется слово метал.

Ударение в обоих словах (в обоих значениях) падает на второй слог, однако если мы упоминаем подстили метала, как, например, хеви-метал, блэк-метал, ударение смещается на первый слог — ме́тал, и слово произносится с ударением таким же, как в языке-источнике.

Слово металл заимствовалось нами, разумеется, намного раньше метала — еще в эпоху Петра I. Оно пришло к нам из латыни через немецкий или французский языки. Так, наш металл происходит от латинского metallum.

А вот слово метал — музыкальный жанр — не произошло от этого «первопроходца», а тоже заимствовалось как название музыки, уже из английского языка. То есть слова этимологически родственные, но путь они проделали до заимствования в русский язык все-таки разный.

Итак, правильно — металл о классе химических элементов, и метал(л) о музыкальном жанре.

Чем отличаются стальные, железные и металлические двери?

Еще совсем недавно, говоря о входных дверях, покупатели и продавцы различали только два варианта: деревянные или железные. Входные двери из недорогих пород дерева давно уже стали элементом дачной жизни, в городских условиях и коттеджных поселках сейчас ставятся металлические, железные и стальные двери, которые часто путают, а точнее — считают их одними и теми же изделиями.

В салонах и строительных гипермаркетах продавцы готовы оказать помощь покупателям, но процесс выбора двери пройдет быстрее и эффективнее, если иметь первоначальные знания о предмете. Если вы будете расспрашивать продавца о «железной» двери, имея в виду стальную, можно приобрести совсем не то, что вам на самом деле нужно, и вернуться к необходимости выбора.

Железные двери

Эти недорогие изделия из мягкого легко деформируемого металла пользовались огромной популярностью, когда массовый потребитель начал отказываться от деревянных дверей. Железные двери до сих пор присутствуют на рынке, но относятся на текущий момент к экономклассу. Дверное полотно такой двери не имеет дополнительных ребер жесткости, толщина железного листа составляет 1–2 мм, замки и петли ставятся простейшие. Фактически, это имитация защиты жилья или офиса. Железную дверь легко вскрыть, в этом ее отличие от стальной. Такую дверь имеет смысл ставить как временный вариант во время ремонта или строительства, когда в помещении нет каких-либо материальных ценностей и никто не живет. Внешний вид у железных дверей обычно непритязателен, хотя некая видимость отделки может присутствовать. Железные двери всегда очень тяжеловесны, но при этом их легко взломать.

Металлические двери

Понятие довольно сомнительное и обтекаемое. Металлическими могут называть и железные, и стальные, и алюминиевые двери, и двери из так называемых «сложных сплавов», о которых вам толком никто ничего не расскажет. В цельной алюминиевой входной двери большого смысла нет, поскольку алюминий дороже стали, и используют его в основном из-за стойкости к коррозии. Входные алюминиевые двери широкого назначения обычно ставят там, где уместно их остекление — в торговых центрах, офисах, общественных зданиях. Алюминий частично используется в инновационных моделях входных дверей для дома, которые позиционируются как стальные — по материалу обшивки. «Сложные сплавы» означают тяжелую дверь экономкласса, которая дороже железной, но менее надежна, чем стальная. Всерьез рассматривать подобные предложения не стоит. Надежный сплав прост — это сплав железа с углеродом, который и называется сталью, в этом отличие стальной двери от металлической. Не углубляясь в «сопромат», можно сказать, что различные соотношения химических элементов и технологии получения сплавов диктуют свойства стали и ее стоимость. Кроме неизменных железа и углерода в формуле стали могут присутствовать кремний, марганец, сера, фосфор, хром и другие. Конкретные пропорции добавок определяют марку стали.

Стальные двери

Итак, если вы ищете надежную дверь из металла для частного дома или квартиры, к продавцу следует обратиться с вопросом о стальных дверях. Здесь уже будет иметь смысл обсуждать уровень взломостойкости, тепло- и звукоизоляцию, внешний вид двери.

Различают холоднокатаную и горячекатаную сталь. Технологических различий между ними на этапе выплавки нет, речь идет об окончательной обработке и раскатке металла в листы. Горячекатаная сталь получает форму листа в раскаленном виде, а холоднокатаная — когда сплав уже остыл. Листы небольшой толщины получают холодным способом, более толстые — горячим. В обшивке дверей для бытового применения в основном используют холоднокатаную сталь, которая позволяет создать легкую прочную конструкцию с высокой точностью подгонки всех деталей. Например, притворы можно изготовить правильно только из холоднокатаной стали. Технология изготовления дверей из холоднокатаной стали — сталегибочная. Из горячекатаных листов делают более грубые тяжелые двери для промышленных помещений, где не требуется высокой тепло- и звукоизоляции и нет высоких требований к внешнему виду дверной конструкции. Технология изготовления такой двери — трубно-сварная.

Итак, современная стальная дверь для дома должна удовлетворять следующим требованиям:

• Холоднокатаная сталь, сталегибочная технология изготовления.
• Толщина стального листа 1,5–2 мм.
• Комбинация сувальдного и цилиндрового замков 3–4 класса взломостойкости.
• Теплоизоляция из минеральной ваты или пенополистирола.
• Регулируемые дверные петли, защищающие всю конструкцию от перекоса и неплотного прилегания полотна к коробке.
• Притвор на дверной коробке, ребра жесткости в дверном полотне.
• Эстетичная внешняя отделка, качественная фурнитура.

Запирающая система — это 50% надежности входной двери. Современные стальные двери, помимо качественных замков, оснащаются противосьемными штырями — ригелями. Их функция — удерживать полотно в дверной коробке в случае, если петли сбиты или срезаны злоумышленниками. Производители железных дверей ничего подобного не предлагают.

Отдельно стоит остановиться на отделке стальных дверей. Для нее существует богатый выбор материалов, оттенков и текстур. Грамотно подобранные декоративные панели придают двери индивидуальность, а в премиум-классе способны превратить надежную стальную дверь в настоящее произведение искусства. Популярны стальные двери с отделкой шпоном натурального дерева. Такую входную дверь можно органично вписать в любой интерьер, сочетая по стилю с межкомнатными.

Отличия стальных дверей ESTA

После того, как определены различия между стальными, железными и металлическими дверями, покупатель зачастую утрачивает энтузиазм: заведомо некачественная продукция отсеяна, а дальше — стальных дверей на рынке много, и все кажутся одинаковыми. Действительно, большинство производителей не занимается собственными разработками, позволяющими как-либо выделять их продукцию, и даже продавцы-консультанты вряд ли дадут вам развернутый комментарий в пользу того или иного бренда.

Компания ESTA имеет свой авторский взгляд на создание стальных дверей. Все 20 лет работы на российском рынке ее технологии и конструкции постоянно совершенствуются, чтобы потребитель мог получить уникальный продукт. Каталог стальных дверей ESTA включает пять основных серий и несколько специальных. Каждая дверь может быть укомплектована дополнительными средствами защиты и эксплуатации, а вариантов отделки — несколько сотен. Конструкции ESTA идеально регулируются и прочно устанавливаются в любые дверные проемы, включая мраморные и деревянные. Монтажная рама крепится в 14 точках опоры. Главный короб изготовлен из усиленной стали, а неподвижный порог придает ему дополнительную прочность. Возможно изготовление дверей по уникальной технологии INVISIBLE — со скрытыми итальянскими петлями и коробом специальной конструкции. Такая дверь практически сливается с плоскостью стены, имеет элегантный внешний вид и повышенную взломостойкость, обеспечивает «эффект холодильника» без второго контура уплотнителя. Дверь закрывается герметично, не пропуская посторонние звуки и запахи.

Продукция ESTA — единственная на мировом рынке, в которой успешно сочетаются российские и итальянские инженерные разработки. В магазине готовых решений ESTA можно приобрести наиболее популярные варианты, а также двери по акциям — со скидкой или уценкой.

В чем разница между железом и металлом

Часто данные понятия отождествляются. Все предметы бытового назначения, садовый инвентарь, металлические конструкции называются железными, или металлическими. Правильно ли употреблять такие обозначения? Попробуем разобраться.

Что такое металл

Это вещество. Характеризуется:

• Электропроводностью.
• Теплопроводностью.
• Блеском.
• Определённой твёрдостью.
• Температурой плавления.
• Плотностью.
• Ковкостью.
• Пластичностью.

Таких материалов много: медь, алюминий, свинец, цинк, а также многие другие. Все они имеют черты сходства. Обладают теплопроводностью, электропроводностью, металлическим блеском. Остальные характеристики различаются.

Что такое железо

Это химический элемент периодической системы. Ему присвоен порядковый номер 26. По отношению к другим элементам ведёт себя как восстановитель. Образует простые, а также сложные вещества.

Феррум в организме человека

Химический элемент образует белок крови гемоглобин. В крови содержится до 80% железа. Придаёт ей красный цвет, транспортирует кислород по организму. Ещё 20% откладывается в печени и селезёнке, как резерв. В небольших количествах феррум встречается в тканях. Необходим элемент для нормального функционирования других
белков, ферментов, гормонов. Потребность в железе у мужчин меньше, чем у женщин. Поступает в организм с продуктами:

1. Мясом.
2. Бобовыми.
3. Рыбой.
4. Зеленью.

Легче усваивается железо, содержащееся в мясе.

Простое вещество железо

В чистом виде не встречается, благодаря своей активности. Образует оксиды, соли. Получают его процессом восстановления углеродом, или другими восстановителями. Из солей выделяют электролизом водных растворов. Имеет характеристики:

• Серебристо-белого цвета.
• Ковкое, пластичное.
• Электропроводное.
• Теплопроводное.
• Намагничивается.

Устойчив против коррозии, то есть ржавления. Железо, измельчённое до очень тонкого состояния, самовозгорается на воздухе.

К этому же материалу относят сплавы на основе феррума, с низким содержанием примесей. Основные свойства в сплавах сохраняются. Поэтому они применяются для изготовления разнообразной продукции, от ложек, до техники, объёмных металлических конструкций. К сплавам относят:

1. Чугун.
2. Сталь.

Наибольшего применения нашла сталь. Основная примесь сплава – углерод. Он придаёт твёрдость материалу. Сейчас изготовляются легированные стали. При их плавке добавляются цветные металлы: никель, цинк, вольфрам и другие. В результате получают сталь с заранее заданными свойствами, так как влияние каждого компонента на свойства сплава изучены.

Ценные характеристики железа, сплавов на его основе, делают их очень востребованными.

Что общего между железом и металлом

Любые материалы металлического строения имеют одинаковое строение. Под строением понимается расположение частиц: атомов, ионов. Обязательной чертой для них является присутствие свободных электронов. Благодаря этому все металлы проводят тепло, электрический ток, а также имеют блеск.

Чем отличаются

Металл и химический элемент

Вещество можно увидеть, потрогать, охарактеризовать его физические свойства. Их можно использовать для изготовления различной продукции. Вступая в химические реакции, вещества утрачивают свои прежние характеристики, приобретают новые. Химический элемент – это совокупность атомов определённого строения. Атомы – мельчайшие частицы вещества, поэтому увидеть, потрогать их нельзя. Соединяясь друг с другом, атомы образуют простые вещества.

Металл и железо, как простое вещество

Железо проявляет все свойства, характерные для металлов. Но имеет чёткие характеристики свойств:

• Так температура его плавления 1539 градусов.
• Намагничивается, может долгое время сохранять данное свойство.
• Для него характерно явление изотопии. Существует в четырёх модификациях, отличающихся внутренним расположением частиц.
• При высокой температуре, влажной атмосфере легко ржавеет. Покрывается при этом рыхлым слоем гидроксида, оксида, которые не препятствуют дальнейшему разрушению изделия.
• Относится к металлам средней активности. Реагирует с простыми и сложными веществами, проявляя восстановительные свойства.
• В реакциях может иметь разные степени окисления. Она зависит от реагента.
• Взаимодействует с неметаллами, кислотами, солями.

Чистое вещество и технический сплав

В чистом виде железо пластичное, ковкое, мягкое. Технический сплав более твёрдый, так как содержит углерод. Содержание его незначительное. Кроме углерода содержатся:

• Сера.
• Марганец.
• Фосфор.
• Кремний.

Первое устойчиво к коррозии, второе ржавеет во влажном воздухе. Чтобы предотвратить разрушение изделий из железа, используют:

1. Покрытие их другим, более активным металлом.
2. Покрытие лаками и красками.
3. Использование ингибиторов (среды, замедляющей процесс ржавления).
4. Протекторную защиту (соприкосновение с конструкцией из более активного металлического материала).

Чистое вещество – это метеоритное железо. Считается, что феррум составляет основу ядра планеты Земля, встречается в мантии, земной коре. Весь металл, идущий на изготовление массовой продукции, представляет собой сталь.

Метеоритное железо

Элемент, а также простое вещество играет важную роль в жизни человека. Занимает четвёртое место по распространённости среди химических элементов. Используется с давних времён. Среди всего многообразия металлических материалов, остаётся самым важным и востребованным.

Как и из чего получают сталь

Сталь — ковкий сплав железа с углеродом и другими легирующими элементами. Ее используют для изготовления металлопроката, посуды, медицинских инструментов, механизмов и различных деталей для промышленности. Сплав почти на 99 % состоит из железа. Углерод занимает от 0,1 до 2,14 % общей массы металла. Углерод, марганец, кремний, магний, фосфор и сера изменяют физико-химические свойства стали. Количество примесей определяет способы обработки металла и сферы его применения. Производство стали занимает весомую долю черной металлургии.

Из чего делают сталь?

Сталь — одна из самых востребованных в промышленности. Железо и углерод — основные компоненты для изготовления стали. Железо отвечает за пластичность и вязкость, а углерод — за твердость и прочность.

Получают деформируемый сплав железа, который поддается механической, термической, токарной и фрезерной обработке. Литьем, прессованием, резкой, шлифовкой и сверловкой добиваются нужной формы. Стальные изделия получают с точно выверенными размерами.

Железо и углерод занимают львиную долю от общей массы, но кроме них сталь всегда содержит другие примеси. Чистота по неметаллическим включениям определяет качества стали. Оксиды, сульфиды и вредные примеси делают ее хрупкой и непластичной. Их содержание снижают очисткой или вводят дополнительные компоненты, чтобы добиться нужных физико-химических свойств.

Примеси бывают полезными и вредными. Разделение условное и означает то, что элементы улучшают химический состав стали или ухудшают его свойства. К полезным элементам относятся марганец и кремний. Сера, фосфор, кислород, азот, водород — вредные примеси в составе стали.

Как влияют полезные и вредные примеси на свойства стали?

Эффект от различных элементов в сталях:

• Марганец повышает прокаливаемость металла и нейтрализует вредное воздействие серы.
• Кремний улучшает прочность и способствует раскислению сплава, удаляя оксиды и сульфиды.
• Сера ухудшает пластичность и вязкость. Ее большое содержание проявляется красноломкостью: во время горячей обработки металл трескается в области красного или желтого каления.
• Фосфор снижает пластичность и ударную вязкость сплава. Повышенное содержание фосфора приводит к хладноломкости: при механической обработке металл трескается или разламывается на куски.
• Кислород и азот разрушают структуру стали, ухудшают вязкость и пластичность.
• Водород приводит к хрупкости металла.

Чтобы удалить вредные примеси и неметаллические включения, жидкую сталь рафинируют. Используют комбинированное рафинирование в печи и вне печи. К примеру, раскисление, десульфурацию, дегазацию и другое. За счет очистки структура металла становится однородной, а качество возрастает.

Почему сталь сравнивают с чугуном?

Металлы похожи составом и способом изготовления. Чугун и сталь — сплавы железа, отличающиеся по концетрации углерода. В чугуне его свыше 2,14 % от общей массы, а в стали — не больше 2,14 %. Кроме процентной доли углерода в сплаве, они различны по свойствам. Чугун жаростойкий, теплоемкий, легкий и устойчивый к коррозии. А сталь прочнее, тверже и легче поддается механической обработке.

Плюсы и минусы стали

Сталь классифицируется по химическому составу и физическим свойствам. Разным маркам металла характерны свои преимущества и недостатки.

По сравнению с другими сплавами сталь отличается:

• высокой прочностью;
• твердостью;
• устойчивостью к ударной, статической и динамической нагрузке;
• пригодностью к сварке, резке и гибке заготовок механическим или ручным способом;
• многолетней износостойкостью;
• доступной стоимостью.

К минусам стали относится нестойкость к коррозии, тяжелый вес и намагничивание. Чтобы изделия из стали не портились, изготавливают нержавеющие марки. Чтобы получить устойчивый к коррозии сплав, добавляют хром. Также в составе могут присутствовать никель, молибден, титан, сера, фосфор.

Способы производства

Используют три метода изготовления стали, у каждого из которых свои достоинства и недостатки.

Мартеновские печи

Применяемые печи выкладывают из хромо-магнезитового кирпича. В них плавят сырье, окисляют сплав и удаляют посторонние включения. Печи могут быть использованы для изготовления углеродистых и легированных сталей. Они нагреваются до температуры +2000оС, позволяют добавлять различные примеси.

Кислородно-конвертерный метод

Это способ, получивший звание универсального. Его используют в производстве ферромагнитных сплавов. Выплавляют сталь из жидкого чугуна и шихты. Задействуют конвертер, облицованный огнеупорными материалами. Чтобы ускорить процесс окисления, через него подают струю воздуха.

Электродуговой способ

Принцип производства заключается в выделении тепла при горении электрической дуги. Тепловой режим обеспечивает плавление сырья под температурой +6000оС. Благодаря нему получаются высококачественные сплавы. У этой группы больше остальных хорошо раскисленных сталей.

Как получают сталь?

Производство стали состоит из нескольких этапов. Нарушения технологии влияют на свойства металла.

Расплавление шихты железных руд и нагрев ванны жидкого металла

На первом этапе плавят сырье на низкой температуре. При постепенном повышении температуры окисляется железо, кремний, марганец, фосфор. Затем повышают содержание оксида кальция, чтобы удалить фосфор.

Кипение ванны металла

Повышение температуры и интенсивное окисление железа путем введения руды, окалины и кислорода. Введение добавок позволяет получить оксид железа. С ним будет взаимодействовать углерод. Образующиеся пузырьки оксида углерода приводят сплав в кипящее состояние. К пузырькам прилипают сторонние примеси, тем самым очищая состав стали. Также удаляют сульфид железа, чтобы избавиться от серы.

Раскисление стали

В этом процессе восстанавливают оксид железа, который был растворен в жидком металле. Когда плавят шихту, кислород окисляет примеси, но в готовой стали он не нужен. Кислород понижает механические свойства стали, поэтому его нужно восстановить и удалить. Раскисляют стали ферромарганцем, ферросилицием, алюминием. Попадая в сплав, раскислители образуют оксиды низкой плотности, а затем отходят в шлак.

Как классифицируют сталь?

Физико-механические свойства и химический состав определяют виды металла. Сталь делят по составу, методу получения, структуре и примесям. Углеродистые и легированные стали различают по содержанию углерода и легирующим элементам. Сплавы обычного и высокого качества делят по содержанию примесей. Инструментальные, конструкционные и специальные стали делят в зависимости от назначения.

Углеродистые стали

Углеродистая сталь содержит углерод от 0,1 до 2,14 %. Количество углерода определяет группы стали:

• Низкоуглеродистые содержат меньше 0,3 % углерода.
• Среднеуглеродистые — от 0,3 до 0,7 %.
• Высокоуглеродистые — более 0,7 до 2,14 %.

По процентному содержанию углерода определяют структуру сплава. Сталь с 0,8 % углерода сохраняет ферритно-перлитную структуру, с повышением меняет ее на перлит и цементит. Преобразования каждой фазы отражаются на прочностных характеристиках. Также углеродистые стали разделяют на группы А, Б, В, которые в свою очередь делятся на категории и марки.

Легированные

Сталь обогащают марганцем, хромом, никелем, молибденом и другими легирующими элементами. Количество примесей считают суммарно. В зависимости от их содержания различают:

• низколегированные — до 2,5 % примесей;
• среднелегированные — от 2,5 до 10 %;
• высоколегированные — более 10 %.

Марганцем повышают прочность и твердость материала, хромом — стойкость к ударам, жаропрочность и устойчивость к коррозии. Никель делает сталь упругим и стойким к высоким температурам.

Марки стали отличаются сложной структурой. Обязательно указывают их состав в порядке убывания. Начинают с доли углерода, а затем прописывают меньшие доли легирующих добавок.

Спокойные, полуспокойные и кипящие

Стали классифицируют по степени раскисления. Чем меньше в сплаве газов, тем равномернее его структура и чище состав. Спокойные стали содержат меньше закиси железа, а кипящие — большое количество оксидов. Пузырьки оксида углерода ухудшают прочностные и пластичные свойства металла. Спокойные стали стабильны, их используют в изделиях ответственного назначения. Полуспокойные марки — среднепрочные, их задействуют как конструкционный материал. Кипящие разрушаются, трескаются и плохо поддаются сварке, поэтому и стоят меньше. Они разрешены в простых конструкциях.

Строительные

Низколегированные сплавы обычного качества. Они обладают удовлетворительными механическими свойствами, выдерживают статические и динамические нагрузки, пригодны к сварке.

Инструментальные

Высокоуглеродистые или высоколегированные сплавы. Их используют для изготовления штампов, режущего и измерительного инструмента. Разделяют соответственно на штамповые металлы, сплавы для режущего и измерительного инструмента. Названия группы зависит от назначения сталей. К примеру, штамповую сталь используют для изготовления инструментов, которыми будут обрабатывать металлы под давлением.

Конструкционные

Стали с низким содержанием марганца. Их делят на цементируемые, высокопрочные, автоматные, шарико-подшипниковые и другие. Используют для изготовления узлов механизмов или конструкций.

Стали специального назначения

Эти сплавы относятся к конструкционным сталям. Они бывают жаропрочными, жаростойкими, кислотоупорными, криогенными, электротехническими, парамагнитными, немагнитными.

Учимся отличать титан, алюминий, нержавеющую сталь, бериллий и магний

Точная идентификация металлов с определением их химического состава при наличии примесей может быть выполнена только в лабораторных условиях или с использованием специального оборудования. Отличить титан от нержавеющей стали аустенитного класса или алюминия довольно сложно. Особенно если у вас имеется один образец и сравнивать не с чем. Все три металла являются парамагнетиками и не реагируют на магнит, имеют серебристый цвет и похожий удельный вес. Но есть несколько проверенных простых способов отличить титан от легированной стали и алюминия.

Самый доступный и простой

Этот метод основан на способности титана оставлять характерные темные следы на поверхности стекла и кафельной плитки. При этом металл не царапает стекло, а именно рисует на его поверхности. Смыть такой след можно только раствором плавиковой кислоты (HF). А нержавеющая сталь может поцарапать стекло, но темного следа не оставит. Алюминий вообще не способен нанести никаких повреждений.

Использование абразивных материалов

Во время обработки металла на точильном станке или при резком продольном трении по абразивной поверхности точильного камня контакт титана сопровождается россыпью искр ярко-белого цвета. При отсутствии абразива можно использовать мелкий напильник или даже простой бетон, хотя эффект будет меньшим.

Искры от нержавеющей стали имеют желтый и красный оттенок. Их вылетает намного меньше, а на бетоне и напильнике не будет совсем. Некоторые сорта нержавеющих сталей были разработаны, как пожаробезопасные. Искрообразование во время обработки таких металлов не возможно технологически. При трении алюминия по образивной поверхности искры не выделяются, но могут оставаться характерные серебристые следы на поверхности.

Такой тест на возможность образования искр наиболее популярный и простой, поскольку цвет действительно отличается очень сильно, а их полное отсутствие сразу говорит о том, что этот металл не титан.

Проверка на гальваническую реакцию

Для проведения этого теста потребуется источник постоянного тока с напряжением около 12 В. Это может быть автомобильный аккумулятор или преобразующий трансформатор. Соедините через провод плюс батареи с исследуемым образцом, а минус с металлическим стержнем, на конце которого намотана вата, марля или кусок хлопчатобумажной ткани. Намочите вату слабым раствором соляной кислоты или обычной кока-колой.

Если это титан, то при прикосновении к металлу его поверхность будет окрашиваться в результате образования оксидной пленки. Цветовой оттенок зависит от величины напряжения, концентрации кислоты в растворе и времени воздействия. Нержавеющие сплавы и алюминий данной реакции не подвержены.

Сравнение удельного веса

Всем известно, что алюминий это самый легкий из этих трех металлов, а сталь самая тяжелая. Но как определить, если у вас один образец и сравнивать не с чем? Это можно сделать путем измерений и вычисления плотности или удельного веса материала, который примерно составляет:

• 2,7 г/см3 для алюминия;
• 4,5 г/см3 у титана;
• 7,8 г/см3 у нержавейки.

Этот способ определения требует наличия точных весов и емкости для погружения образца в воду.

После взвешивания металла необходимо определить его объем. Проще всего воспользоваться для этого, известным со школы законом Архимеда, погрузив образец в жидкость. Изменение уровня воды покажет искомую величину.

Это более сложный и длительный вариант определения и поэтому используют его очень редко. Но он тоже дает результаты и должен рассматриваться.

О других свойствах титана

В отдельных случаях определение металла можно произвести простыми и весьма оригинальными способами:

• титановая стружка довольно легко воспламеняется и горит;
• этот металл хороший теплоизолятор и при нагреве одного края образца остальная часть будет холодной;
• низкая теплопроводность дает ощущение теплого предмета в руках в отличие от холодной стали и алюминия.

И последнее, ударьте по образцу молотком, в результате на стали следов не останется, на титане образуется небольшая вмятина, а алюминий пострадает больше всего.

Разница между сталью и мягкой сталью

Стальные установочные штифты

Сталь

против мягкой стали

В чем разница между сталью и мягкой сталью? Можно подумать, что все дело в названии, но это определенно не так. Между сталью и мягкой сталью есть существенные различия, о которых пойдет речь в этой статье. Но прежде чем мы перейдем к важным моментам, почему людям важно знать разницу между ними? Ответ прост.Если вы использовали один или другой, важно убедиться, что у вас есть тот, который подходит для вашего проекта; в противном случае ваша работа может быть скомпрометирована. Теперь, когда мы разобрались с этим, давайте поближе познакомимся с этими двумя типами металла?

Сталь

, часто классифицируемая по содержанию углерода, на самом деле является высокоуглеродистой сталью, часто используемой для изготовления режущих инструментов и штампов. Из-за своей хрупкости и высокой твердости он также часто используется для строительства, а также для изготовления конструкций из-за его совместимости с инструментами и сваркой.Легированная сталь в настоящее время является одной из наиболее широко используемых, но это также зависит от цели, которой будет служить конкретный тип стали. Например, когда речь идет о производстве автомобилей и деталей самолетов, чаще всего используется хромистая сталь из-за ее прочности, твердости и эластичности.

Еще одна вещь, которую следует отметить в отношении стали, — это то, что не все ее разновидности являются магнитными. Возможно, вы читали или слышали о «магнитном тесте», который часто используется для отличия стали от других типов металлов.Это не всегда применимо, например, в случае никелевой стали. Никелевая сталь немагнитна, ей не хватает хрупкости, как у высокоуглеродистой стали, но в то же время она имеет такие же свойства при растяжении. Чтобы отличить разновидности немагнитной стали от других типов металла, вы можете проверить ее плотность. В этом есть несколько серьезных расхождений.

Перфорированный лист из мягкой стали

С другой стороны, низкоуглеродистая сталь

представляет собой разновидность стального сплава, содержащего большое количество углерода в качестве одного из основных компонентов.Сплав — это смесь металлов, а также неметаллов, обладающая очень специфическими свойствами. Мягкая сталь отличается от нержавеющей стали содержанием хрома; нержавеющая сталь содержит большее количество хрома по сравнению с мягкой сталью или обычным углеродом. Что касается своих свойств, то, как известно, низкоуглеродистая сталь демонстрирует градацию, когда речь идет о прочности, ковкости, пластичности и других физических свойствах стали.

Эта градация происходит при изменении композиции. Однако, несмотря на этот факт, он по-прежнему остается одним из наиболее часто используемых сплавов.Она не такая хрупкая, как высококачественная сталь, но ее прочность на разрыв ниже. Низкоуглеродистая сталь обычно используется для производства труб, пуль, брони, цепей, гаек и болтов, петель, магнитов, проволоки, кабеля и ножей. Он также становится прочнее, если в него добавить больше углерода. Кроме того, когда дело доходит до устойчивости к коррозии, низкоуглеродистая сталь намного более уязвима по сравнению со сталью. В основном, сталь содержит достаточное количество хрома, который помогает ей образовывать пассивную пленку из оксида хрома, которая помогает предотвратить дальнейшую коррозию.Существуют современные способы обработки мягкой стали, которые могут помочь отсрочить или полностью предотвратить ее коррозию.

Резюме:

Сталь менее податлива и тверже мягкой стали.
Мягкая сталь менее хрупкая, чем сталь.
Сталь более устойчива к коррозии.
Низкоуглеродистая сталь может быть дополнительно усилена за счет добавления углерода.

: Если вам понравилась эта статья или наш сайт. Пожалуйста, расскажите об этом. Поделитесь им с друзьями / семьей.

Укажите
Селин. «Разница между сталью и мягкой сталью». DifferenceBetween.net. 30 июня 2017 г.

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Сталь — это железо, смешанное с углеродом и, возможно, другими металлами. Он тверже и прочнее железа. Чугун с содержанием углерода более 1,7% по весу называется чугунным. Сталь отличается от кованого железа, в котором мало или совсем нет углерода.

Steel имеет долгую историю. Люди в Индии и Шри-Ланке производили небольшое количество стали более 2500 лет назад. Он был очень дорогим и часто использовался для изготовления мечей и ножей.В средние века сталь можно было производить только в небольших количествах, так как процесс занимал много времени.

За прошедшее время способ производства стали претерпел множество изменений. Примерно в 1610 году сталь начали производить в Англии, и в течение следующих 100 лет способ ее производства стал лучше и дешевле. Дешевая сталь помогла начать промышленную революцию в Англии и Европе. Первым промышленным конвертером (металлургия) для производства дешевой стали был конвертер Бессемера, за которым последовал мартеновский процесс Сименс-Мартин.

Сегодня наиболее распространенным способом производства стали является кислородно-кислородный процесс. Конвертер представляет собой большой сосуд в форме репы. Заливают жидкое сырое железо, называемое «чушковый чугун», и добавляют металлолом, чтобы уравновесить тепло. Затем в утюг вдувается кислород. Кислород сжигает лишний углерод и другие примеси. Затем добавляют достаточно углерода, чтобы получить желаемое содержание углерода. Затем заливается жидкая сталь. Его можно отливать в формы или раскатывать в листы, плиты, балки и другие так называемые «длинномерные изделия», такие как железнодорожные пути.Некоторые специальные стали производятся в электродуговых печах.

Сталь чаще всего производится машинами в огромных зданиях, называемых сталелитейными заводами . Это очень дешевый металл, из которого делают множество вещей. Сталь используется при строительстве зданий и мостов, а также в производстве всех видов машин. Практически все корабли и автомобили сегодня сделаны из стали. Когда стальной предмет старый или сломанный, не подлежащий ремонту, он называется ломом . Его можно переплавить и преобразовать в новый объект. Сталь подлежит вторичной переработке ; то есть можно использовать и повторно использовать одну и ту же сталь.

Сталь — это металлический сплав, содержащий железо и часто углерод.

Каждый материал состоит из атомов, которые представляют собой очень маленькие части. Некоторые атомы довольно хорошо держатся вместе, что делает некоторые твердые материалы твердыми. Что-то из чистого железа мягче стали, потому что атомы могут скользить друг по другу. Если добавлены другие атомы, такие как углерод, они будут отличаться от атомов железа и не дают атомам железа так легко раздвигаться. Это делает металл прочнее и тверже.

Изменение количества углерода (или других атомов), добавленного в сталь, изменит то, что интересно и полезно в металле. Это называется свойствами стали. Некоторые свойства:

Сталь с большим содержанием углерода тверже и прочнее чистого железа, но она также легче ломается (становится хрупкой).

Существуют тысячи марок стали. Каждый тип состоит из разных химических элементов.

Все стали содержат элементы, оказывающие отрицательное воздействие, например фосфор (P) и серу (S).Производители стали вывозят как можно больше P и S.

Обычная углеродистая сталь производится только из железа, углерода и нежелательных элементов. Они делятся на три основные группы. Обычная углеродистая сталь с содержанием углерода от 0,05 до 0,2% не твердеет при быстром охлаждении. Сваривать его просто, поэтому его используют для судостроения, котлов, труб, заборной проволоки и других целей, где важна низкая стоимость. Обычные стали используются для изготовления пружин, шестерен и деталей двигателя. Обычная углеродистая сталь с содержанием углерода от 0,45 до 0,8% используется для изготовления очень твердых предметов, таких как ножницы и станки.

Легированные стали — это простая углеродистая сталь с добавлением таких металлов, как бор (B), марганец (Mn), хром (Cr), никель (Ni), молибден (Mo), вольфрам (W) и кобальт (Co). Они придают другие свойства, чем обычная углеродистая сталь. Легированные стали производятся для специализированных целей. Например, хром может быть добавлен для изготовления нержавеющей стали, которая не ржавеет легко, или может быть добавлен бор, чтобы сделать сталь очень твердой, которая также не является хрупкой.

Есть огромное количество вещей, которые люди делают из стали.Это один из самых распространенных и полезных металлов. Многие изделия из железа в прошлом теперь изготавливаются из стали. Некоторые из них:

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Steel .

.

Какие марки стали

• Металлические изделия
  Холоднокатаная полоса
  • A109
    • Товаров на складе
    • Физические и химические свойства
  • Отожженная пружинная сталь
    • Товаров на складе
    • Физические и химические свойства
  • Бериллиевая медь
    • Товаров на складе
    • Физические и химические свойства
  • Латунь
    • Товаров на складе
    • Физические и химические свойства
  • Холоднокатаная Сталь 1008/1010
    • Товаров на складе
    • Физические и химические свойства
  • Медь
    • Товаров на складе
    • Физические и химические свойства
  • Фосфорная бронза
    • Товаров на складе
    • Физические и химические свойства
  • нержавеющая сталь
    • 301 шт. На складе из нержавеющей стали
    • Склад из нержавеющей стали 302/304
    • Физические и химические свойства
  • Закаленная пружинная сталь
    • Товаров на складе
    • Физические и химические свойства
• Услуги и возможности
  • По длине
  • Edge Conditioning
  • Продольная

.

Удельная теплоемкость некоторых металлов

Удельная теплоемкость металлов и металлоидов (полуметаллов) приведена в таблице ниже.

См. Также табличные значения для газов, пищевых продуктов и пищевых продуктов, обычных жидкостей и жидкостей, обычных твердых веществ и других обычных веществ, а также значения молярной удельной теплоемкости для обычных органических и неорганических веществ.

Металлоиды, также известные как полуметаллы, представляют собой элементы, обладающие сходными свойствами и находящимися на полпути между металлами и неметаллами.

• 1 Дж / (кг · К) = 2,389×10 ^-4 ккал / (кг ^o C) = 2,389×10 ^-4 БТЕ / (фунт _м ^o F)
• 1 кДж / (кг K) = 0,2389 ккал / (кг ^o C) = 0,2389 Btu / (фунт _м ^o F) = 10 ³ Дж / (кг ^o C) = 1 Дж / (г ^o C)
  
• 1 BTU / (фунт _м ^o F) = 4186,8 Дж / (кг · K) = 1 ккал / (кг ^o C)
• 1 ккал / (кг ^o C) = 4186.8 Дж / (кг · К) = 1 БТЕ / (фунт _м ^o F)

Для преобразования единиц используйте онлайн-конвертер единиц удельной теплоемкости.

См. Также табличные значения для газов, пищевых продуктов и пищевых продуктов, обычных жидкостей и жидкостей, обычных твердых веществ и других обычных веществ, а также значения молярной удельной теплоемкости для обычных органических и неорганических веществ.

Энергия нагрева

Энергия, необходимая для нагрева продукта, может быть рассчитана как

q = c _p m dt (1)

, где

q = необходимое количество тепла (кДж)

c _p = удельная теплоемкость (кДж / кг K, кДж / кг C ° )

dt = разница температур (K, C ° )

Пример — Нагрев углеродистой стали

2 кг углеродистой стали нагревается от 20 ^o C до 100 ^o C .Удельная теплоемкость углеродистой стали составляет 0,49 кДж / кгC ° , а необходимое количество тепла можно рассчитать как

q = (0,49 кДж / кг, ^o C) ( 2 кг) ((100 ^{o C).} C) — (20 ^o C))

= 78,4 (кДж)

.