Полученную таким образом сталь прежде применяли для пружин, а позднее стали употреблять в качестве шихты при выплавке тигельной стали или для производства ножевой стали.
Для поделок, требующих применения высококачественной однородной стали, полосы, одинарной ножевой стали снова ломались по середине, половинки связывались в пучок, который нагревался и проковывался до требуемых размеров. Получаемые таким образом полосы металла имели название двойной ножевой стали. В прежнее время эта сталь применялась исключительно для производства режущего инструмента, откуда и произошло ее название.
Описанный способ обработки применялся для получения стали желаемой однородности и до возрождения тигельного процесса он был единственным способом, пригодным для указанной цели.
1.1.3 Тигельный процесс
Поняв, что недостатки цементированной стали для пружин заключаются в ее неоднородности, Гэнтсман пришел к мысли о переплавке этой стали в тиглях, что, по его мнению, должно было сделать сталь совершенно однородной. Сначала Гэнтсман тщательно отбирал цементированные полосы, которые обладали таким содержанием углерода, какое он хотел получить в готовой стали, и разрезал или рубил их на мелкие куски, которые загружал в большие глиняные тигли, закрываемые крышками, и тщательно промазывал щели между тиглями и крышками глиной. Затем он помещал тигли в коксовый горн и нагревал до тех пор, пока их содержимое не расплавлялось полностью. После этого он вынимал тигли из горна и, сняв с них крышку и удалив небольшое количество шлака, образовавшегося сверху, выливал расплавленный металл в чугунную изложницу, где и оставлял его до затвердевания. Наконец, обычными в то время приемами нагрева и ковки он сообщал слитку требуемую форму.
Этот способ позволял получать сталь, которая отличалась не только однородностью во всей своей массе, но была также свободна от примесей шлака и других неметаллических включений. Тигельная сталь для многих назначений обладала настолько большими преимуществами по сравнению с цементированной сталью, что способ ее получения стал ведущим в производстве высококачественных сталей на протяжении почти двух столетий, и лишь в текущем столетии был заменен электропечным процессом, в том числе плавкой в индукционных печах. Электропечной процесс дешевле, дает столь же хорошую сталь и обладает по сравнению с тигельным процессом многими металлургическими преимуществами.
1.1.4 Современные способы производства стали
Описанные выше процессы постепенно были вытеснены новыми способами производства стали, в первую очередь бессемеровским процессом, который впервые получил промышленное применение в 1860 г. В этом процессе воздух продувается сквозь неглубокую ванну жидкого чугуна с целью удаления избыточного содержания примесей: углерода, кремния и марганца, которые окисляются кислородом воздуха. Сосуд, в котором осуществляется продувка, называется конвертером. Собственно продувка чугуна воздухом в стандартном 25-т конвертере продолжается 12–15 мин.
Большим преимуществом бессемеровского процесса по сравнению с ранними способами производства стали являются:
1) большая производительность;
2) получение рафинированной стали в жидком состоянии;
3) количество стали, получаемое в течение одной операции, во много раз больше, чем при прежних способах производства.
Вскоре после изобретения бессемеровского процесса была предложена регенеративная нагревательная печь. Первоначально принцип регенерации был предложен Карлом Вильгельмом Сименсом для получения пара, затем он был использован в печах для плавки стекла и в нагревательных печах и, наконец, в сталеплавильных печах. Применительно к производству стали эти печи получили название печей с открытым подом или мартеновских печей.
Плавка в электропечах является относительно молодым процессом, однако его применение постепенно расширяется для массового производства качественных сталей и сплавов.
1.2 МЕТАЛЛУРГИЯ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ
1.2.1 Принципы конвертерного процесса и его варианты.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.