Витражные изделия в технике "Тиффани" являются прекрасным украшением квартиры. Можно ли их сделать самому? Да, конечно!
узнать подробности >>
Камин - украшение загородного дома, печь-каменка - основа русской бани. Можно ли их построить самому? Что для этого нужно? Читаем!
узнать подробности >>
Хотите превратить свой дачный участок в неповторимый уголок отдыха? Тогда воспользуйтесь нашими советами!
узнать подробности >>
Часто возникает ситуация, когда вы купили домой новую красивую люстру, а электрик на вызовы не приходит или просто в отпуске, а ждать вы не хотите. Как поступить? Если соблюдать все меры предосторожности, то повесить люстру можно и самому!
прочитать полностью >>
Если вам знакомо такое понятие, как стяжка, то вы наверняка разбираетесь и в том, что такое сухая бетонная смесь, ибо эти два понятия традиционно идут в одной строительной упряжке. Не будем замалчивать о недостатках...
прочитать полностью >>
Неправильно рассчитанная нами стратегия поиска радиатора отопления может привести только к одному: разочарованию. Радиатор в итоге будет выбран далеко не тот, что нам требуется, и он не преминет доказать нам не раз на практике то, что мы – довольно никчемные теоретики.
прочитать полностью >>
Малярные кисти могут быть различной формы, имеют разный тип щетины и изготовлены из разнообразного материала. Различия кистей по форме и остальным параметрам далеко не случайны. Каждый тип кистей предназначается для проведения определенного типа малярных работ...
прочитать полностью >>
Каждый вид обоев, по сути, приверженец и защитник своего особого стиля. Кожаные обои – сторонник стилистики, которую иначе, как настенный престиж и шик, не назовешь. Недаром у истоков «моделирования» кожаных обоев стоят не кто иные, как всем известные, пусть даже понаслышке, несгибаемые крестоносцы.
прочитать полностью >>
Облицовка кафельной плиткой – самый практичный и удобный способ оформления интерьера ванных комнат, а также рабочих поверхностей кухонь. Современный дизайн кафельной плитки позволяет выбрать свой стиль: классический или кантри, хай-тек или под старину...
прочитать полностью >>
Лаки всякие нужны, лаки всякие важны. Но основное правило выбора лака забывать не следует: сначала тщательно знакомимся с характеристиками данного лака, а затем уже приступаем непосредственно к лакированию...
прочитать полностью >>
Керамическая плитка не просто модный декоративный материал - это долговечность красоты в сочетании с гигиеничностью многих помещений, например, кухни, прихожей, коридора, ванной комнаты, холла...
прочитать полностью >>

Главная >> Литература по ремонту и строительству >>

ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА


1. Расплавленное железо представляет вполне однородную жидкую массу, содержащую все примеси посторонних тел в растворенном виде. По мере охлаждения некоторых из этих тел, способность которых растворяться в железе ограничена 1), выделяются целиком или отчасти, другие же остаются и в застывшем металле,
--------------------------------------------
1) Способность растворяться в железе ограничена известным пределом для углерода, а также для цинка, олова, висмута и меди; марганец, хром, вольфрам, никкель, алюминий и мн. др. металлы могут сплавляться с железом в произвольных соотношениях. Наконец, свинец, серебро и ртуть вовсе не сплавляются с железом.
--------------------------------------------
представляющем, таким образом, сплав или твердый раствор этих тел в чистом железе, который обладает всеми характерными особенностями подобных сплавов. Так, вязкость и твердость сплава, до известного предела содержания примесей, обыкновенно более, чем чистого металла, а температура плавления — ниже, даже в том случае, если примесь в отдельности трудно или вовсе не плавка (напр., углерод в чугуне). Характерной особенностью многих сплавов является также наклонность к ликвации или сегрегации — распадению, при медленном охлаждении, на несколько сплавов или групп, более постоянных по составу и приближающихся уже к типу определенных химических соединений, при чем точки плавления этих сплавов различны и более трудноплавкие сплавы застывают ранее, выделяясь в виде кристаллов, зерен и т. п., окруженных остальной, позднее застывающей массой.
Современная металлография (труды Д. К. Чернова, Лешателье, Осмонда, Р. Аустена, Розебума, Карпентера и Киллинга, Геренса и др.) в значительной степени выяснила роль этих сплавов в железе, условия их образования и влияние их на важнейшие технические свойства железа; к этому мы еще вернемся, насколько позволяет краткость настоящего курса.
2. Углерод, как уже было сказано, — одна из важнейших примесей в железе и то или другое содержание его обращает железо в сталь и чугун. Несмотря на то, что способность железа растворять углерод ограничена, стремление к этому растворению настолько сильно, что нельзя при добывании железа при помощи углеродного топлива получить металл, который бы вовсе не содержал углерода.
Соединяясь химически с железом, углерод образует карбид железа, содержащий 6,67% углерода и 93,33% железа, что довольно точно отвечает формуле Fe3C. Таким образом, в расплавленном углеродистом железе мы имеем при избытке железа против указанной формулы — раствор карбида Fe3C в этом избытке железа и наибольшее количество углерода, которое может быть растворено в металле при обычных температурах металлургических печей, не может превышать 6,67%. При очень высоких температурах (выше 2.000°), близких к точке кипения железа, в последнем может растворяться и более углерода, но при понижении температуры этот избыток выделяется и всплывает на поверхность в виде так называемой спели.
При медленном охлаждении чугуна часть карбида распадается и углерод в момент застывания выделяется в виде равномерно распределенных гексагональных черных табличек графита, обыкновенно заметных простым глазом и придающих поверхности излома серый цвет; остальной металл при этом становится беднее углеродом и свойства его поэтому уже ближе к свойствам малоуглеродистого железа. Скорость такого распадения карбида на свободный углерод (графит) и малоуглеродное железо увеличивается от присутствия кремния и, наоборот, уменьшается от присутствия марганца; поэтому серые чугуны всегда содержат кремний, а белые, не содержащие свободного графита — марганец. В ковких сортах металла — стали и железе — углерод в форме графита никогда не встречается.
При продолжительном нагревании углеродистого железа близ точки его плавления может выделяться часть свободного углерода даже и в том случае, если его содержалось немного. Это так назывемый углерод отжига, который представляет собой тот же графит, но в чрезвычайно мелкораздробленном состоянии, и имеет вид черных точек или пятен на поверхности излома.
Углерод, оставшийся в связанном состоянии в виде твердого раствора карбида в железе, иногда называют углеродом закала, так как эта форма его характерна для закаленной стали. Различие между этими видами углерода, между прочим, состоит еще и в том, что графит не растворяется в азотной, крепкой серной и соляной кислотах при растворении в них чугуна, тогда как сталь, содержащая только углерод закала, растворяется в них без остатка, при чем углерод переходит в летучие углеводороды.
Следует отметить способность углерода диффундировать не только в расплавленном, но и в твердом, достаточно нагретом железе — на этом свойстве его основано приготовление ковкого чугуна и цементной стали.
3. Кислород образует с железом три соединения: закись (FeO), окись (Fe2О3) и магнитную окись (Fe3O4); из них последние два нерастворимы в расплавленном металле; закись же, наоборот, растворяется в нем при достаточно высокой температуре и придает металлу красноломкость, т. е. делает его хрупким при температуре красного каления, а стало быть негодным для кузнечных работ; восстановляясь частью за счет углерода металла, закись железа служит причиной образования пузырей при застывании расплавленного металла. Поэтому при приготовлении литой стали необходимо бывает прибавлять раскислители — металлы, имеющие при данной температуре большее сродство к кислороду, нежели железо, и образующие при своем окислении тела, нерастворимые в металле. Таким раскислителем чаще всего служит марганец, иногда алюминий.
При обыкновенной температуре и отсутствии влажности кислород окружающего воздуха на железо не действует; при нагревании же оно начинает окисляться, покрываясь тонкой полупрозрачной, постепенно утолщающейся пленкой магнитной окиси; вследствие интерференции света эта пленка последовательно принимает все цвета радуги (побежалые цвета), начиная с желтого и кончая синим, и наконец становится темною, синевато-серою (окалина). Цвета эти служат признаками степени отпуска закаленной стали (см. далее).
При продолжительном, сильном накаливании окисление проникает вглубь железа, которое при этом вздувается, понемногу обращаясь в закись, а затем и в окись железа (горелое,пережженное железо — напр., долго бывшие в употреблении топочные дверцы).
4. Сера, подобно кислороду, делает железо красноломким, даже если ее содержание не превосходит 0,02%; поэтому железо, полученное из чугунов, выплавленных на древесном угле, не содержащем серы, всегда считалось лучшим; по этой же причине, пользуясь минеральным топливом для выплавки чугуна, употребляют его в виде кокса. Такое вредное действие серы обусловлено тем, что она, легко соединяясь с железом, образует сернистое железо (FeS), которое,- растворяясь в жидком металле, застывает в виде эвтектической (см. далее) смеси из 85% FeS и 15% Fe; температура плавления этой смеси невысока (985°) и таким образом при нагревании нарушается связь между зернами металла.
5. Фосфор, образуя растворяющийся в металле фосфид железа (FeP), вреден тем, что делает сталь хрупкой на холоду (хладноломкость), крупнозернистой и особенно чувствительной к ударам. Влияние это тем ощутительнее, чем больше содержится в стали углерода, и при количестве последнего более 0,3%, уже содержание 0,1—0,2% фосфора безусловно опасно. В чугуне, от которого не требуется особого сопротивления механическим усилиям, присутствие фосфора не столь вредно и даже иногда полезно, так как оно значительно понижает (до 900°) точку плавления чугуна, делает его более жидким и лучше заполняющим форму; в чугунах, переделываемых на сталь по способу Томаса, присутствие фосфора необходимо, так как при его выгорании образуется много тепла.
6. Кремний (Si) уменьшает растворимость углерода в жидком металле и облегчает выделение его в форме графита (см. выше); в стали небольшая примесь Si способствует повышению упругих свойств, при сохранении ее тягучести, особенно при закалке с отпуском.
Особе значение имеет Si в чугунах, идущих на выделку стали по способу Бессемера, так как при его выгорании развивается еще более тепла, чем при выгорании фосфора.
7. Марганец, как мы уже сказали, в чугунах способствует удержанию углерода в связанном виде, т. е. задерживает выделение графита; в стали является раскислителем, парализуя вредное влияние закиси железа; точно так же он парализует и вредное влияние серы, так как получающийся сернистый марганец очень тугоплавок и не образует с железом твердого раствора; поэтому реакция идет до конца и MnS выделяется в виде отдельных включений, более или менее безвредных.
8. Хром, никель, вольфрам, ванадий прибавляются к стали в небольших количествах для сообщения ей особых свойств.

Вернуться в оглавление книги...



Популярные статьи


   Выбор умывальника для квартиры
Один из важных элементов интерьера ванной комнаты является умывальник. Выбирая его, следует обращать внимание не только на цвет, форму и общую эстетическую привлекательность, но и на практические характеристики, касающиеся монтажа, удобства в пользовании, и доступности в обслуживании. Остановимся на практических характеристиках...
прочитать полностью >>
   Выбираем деревоалюминиевые окна
Дерево - великолепный материал для окон, но дереву необходима защита, ведь само себя оно защитить не сможет, - в отличие от алюминия. Напротив, алюминий не способен аккумулировать жизненно важное тепло «охраняемой» им территории, почему и хорош лишь с точки зрения банальной лоджии или зимнего сада.
прочитать полностью >>
   Стеклоблоки - элитный материал
Декоративный стеклоблок внешне нередко мало отличим от самого хрусталя, и вы вряд ли ошибетесь, избрав столь художественно продуманный стройматериал дизайнерски просчитанной деталью внутреннего интерьера. Появились целые коллекции художественно окрашенного стеклоблока, и не только однотонные...
прочитать полностью >>
   Потолок - украшение дома
Недостатки потолка практически невозможно скрыть, ведь там нет мебели и ковров. Существует огромное количество видов отделки потолка, которые способны удовлетворить не только требования наиболее щепетильного клиента, но и внести определенную изюминку в интерьер Вашей квартиры...
прочитать полностью >>
   Теплый пол
Теплый пол – понятие, знакомое каждому. Разница в том, что кто-то из нас всего лишь слышал о том, что пол бывает «теплым», кто-то его воочию видел, а кто-то, более решительный и расторопный, его приобрел. Начнем с того, что теплый пол – это система...
прочитать полностью >>
   Установка розеток и выключателей
Заключительным этапом монтажа и наладки электропроводки в квартире является установка таких элементов системы как розетка, стационарная лампа, выключатель. Следует сказать, что установка несложная, но требует внимательности.
прочитать полностью >>


Освещение в доме решает различные задачи. Так называемый общий рассеянный свет освещает помещение в целом. Акцентированное освещение выполняет другие функции. Оно выделяет и подчеркивает определенные зоны или предметы в интерьере...
прочитать полностью >>
Безусловно, основная функция у всех дверей одна – надежно закрыть дверной проем. Но, помимо этого, двери могут нести и какую-либо техническую нагрузку: допустим, обеспечивать защиту от пожара. Можно ли разобраться в таком дверном предназначении?
прочитать полностью >>
В настоящее время в качестве альтернативы стандартным окнам строительные компании предлагают так называемые евроокна. Деревянные евроокна намного лучше стандартных по своим качествам и отличаются от пластиковых окон определенными особенностями.
прочитать полностью >>
У краски несколько характеристик. Недостаточно определить только цвет – за ним по цепочке следует глянцево-матовая вариация и возможный блеск краски. Разные пигменты способны по-разному воздействовать на краску...
прочитать полностью >>
Семейство плиток пополнилось новым видом – это стеклянная плитка. На рынке стройматериалов это уникальное изделие появилось сравнительно недавно. Большинство потребителей воспринимает стеклянную плитку, как элемент изысканности.
прочитать полностью >>
Одним из самых популярных среди мастеров инструментов является электролобзик. Ценится он за свою универсальность и простоту в эксплуатации и предназначается для выполнения фигурной, продольной и поперечной резки разного материала.
прочитать полностью >>
Во времена постоянного отключения горячей воды стал самым востребованным и незаменимым бытовым прибором именно водонагреватель. Сегодня производители выпускают множество их моделей...
прочитать полностью >>
Как правильно выполнить монтаж электропроводки? Как подключить кондиционер? Какие выбрать провода? Узнайте об этом!
узнать подробности >>
Хотите сделать перепланировку квартиры? Не знаете, какие документы для этого нужны и где их оформить? Мы расскажем Вам об этом!
узнать подробности >>
У Вас есть дача или загородный дом? Или Вы еще выбираете, какой дом лучше? Тогда несколько полезных советов для Вас!
узнать подробности >>

   При цитировании материалов сайта "Сделаем сами.Ру" гиперссылка обязательна