Черные металлы, их свойства, особенности и то что стоит знать

Черная сталь, иначе известная как углеродистая, встречается в виде листов или рулонов и производится методом формовки. Листы подвергаются следующим видам обработки: прокатка (горячая или холодная), волочение (горячее или холодное), ковка и прессование. Эти процессы придают листу необходимую форму и впоследствии из них изготавливают швеллеры, уголки, полые профили, трубы, листы и многое другое. Горячекатаную, холоднокатаную и оцинкованную сталь в листах и рулонах можно заказать у нас на сайте.

Металлы в Периодической системе

В Периодической системе химических элементов металлы занимают лидирующее положение. Из известных на сегодня 117 позиций к металлам относится более 90. Все эти элементы имеют ряд характерных особенностей, которые позволяют относить их к группе металлов:

1. Способны проводить электрический ток.
2. Обладают теплопроводностью.
3. Ковкие, пластичные, поддаются прокатке в листы и проволоку (не все).
4. Обладают серебристым блеском (кроме меди и золота).

Помимо общих свойств каждый подобный элемент обладает и рядом специфических, что и делает его таким востребованным.

Типология

Все металлы как простые вещества можно также разделить на три класса:

1. Черные.
2. Цветные.
3. Драгоценные.

К цветным металлам относятся все, кроме драгоценных и железа. То есть это медь, ртуть, палладий, хром, никель, цинк, магний, кальций, алюминий, свинец, олово и так далее.

К драгоценным металлам относят следующие:

• серебро;
• золото;
• платину.

Что такое черный металл

К категории «черные металлы» относится железо и все его сплавы, которые ныне существуют. В чистом виде железо встречается разве что только в исследовательских лабораториях. Главным образом это стали.

Такой тип металлов образуется путем соединения железа с углеродом и добавления дополнительных элементов, которые придают полученному металлу те или иные свойства, необходимые в конкретном производстве (например, магнитные).

Чугун и сталь

Как правило, в производстве черные металлы проходят несколько стандартных фаз: добыча руды и её обработка в доменной печи. После этого получается чугун, из которого впоследствии получают любые виды стали и железных сплавов. Последние чаще используются в тяжелой промышленности. В отличие от них, цветные металлы —это более мягкое вещество, обладающее несколько другими свойствами, они используются в другой сфере.

В состав чугуна входит 93% железа и около 3-5% углерода, плюс остаточные элементы в незначительном количестве. Этот материал редко используется для производства, поскольку обладает хрупкостью. Его можно встретить при изготовлении некоторых видов труб, вентилей или же клапанов. Но большинство производимого объема чугуна (более 90%) перерабатывается в сталь.

Основные виды стали, которые изготавливаются из железа, это: углеродистая и низкоуглеродистая (закалённая) сталь, нержавеющая, феррито-хромовая, хромовая, мартенситно-хромовая, хром-ванадиевая, легированная, никелевая, вольфрамовая, молибденовая и марганцевая сталь.

Железные руды

В чистом виде данный элемент таблицы Менделеева в земной коре содержится в довольно малых количествах (всего 5,5%). Но его очень много в составе различных железных руд.

Наиболее значительными месторождениями (запас составляет более 30 триллионов тонн) являются пласты железистых кварцитов, возраст которых составляет более двух миллиардов лет. Распространены они главным образом в таких местах, как Южная и Северная Америка, Африка, Индия и запад Австралии.

Тугоплавкие металлы

К этой подгруппе относятся ниобий, молибден, вольфрам и рений. Их общей чертой является то, что ох температура плавления выше, чем у железа — то есть, составляет более 1539 градусов Цельсия. Из них, как правило, изготавливают детали для техники и нити накаливания для различных лампочек.

Нити накаливания в лампочках, как правило, сделаны из вольфрама

Урановые металлы

В эту группу входят уран, калифорний и другие радиоактивные металлы. Они используются исключительно в отрасли атомной энергетики.

В древние времена уран использовался для изготовления желтой посуды

Редкоземельные металлы

В эту классификацию входят лаптан, празеодим, неодим и другие металлы. Все они серебристо-белого цвета и имеют практически полностью одинаковые химические свойства. Свое название редкоземельные материалы получили потому, что их трудно найти в земной коре. Они используются в атомной энергетике и машиностроении. Например, из редкоземельных металлов можно создавать стекла, которые не пропускают через себя ультрафиолетовые лучи.

Редкоземельный элемент скандий используется в ртутно-газовых лампах

Что мы знаем о нержавеющей стали?

Коррозионностойкая сталь или нержавейка — это сплав, состоящий из железа и углерода, дополнительно обогащенный специальными элементами, придающими ему высокую устойчивость к негативным факторам внешней среды. Основным из таких элементов является хром. В составе нержавеющей стали его содержится не менее 10,5%. Хром, кроме антикоррозионных свойств, придает таким сплавам еще целый ряд положительных характеристик:

• хорошую обрабатываемость методом холодной формовки;
• исключительную прочность;
• способность получать надежные соединения методом сварки;
• возможность долгой эксплуатации без потери своих характеристик;
• привлекательный внешний вид.

Хром, содержащийся в нержавеющей стали в достаточно больших количествах, способствует формированию поверхностной оксидной пленки. Именно она и защищает металл от коррозии.

Сталь листовая нержавеющая

Различные марки (виды) нержавеющей стали, а их на сегодняшний день создано более 250-ти, содержат в своем химическом составе как хром, так и ряд других легирующих добавок, наиболее распространенными из которых являются никель, титан, молибден, ниобий и кобальт. Естественно, что стали с разными пропорциями легирующих элементов в своем составе, отличаются различными характеристиками и областями применения.

Как и в сплавах любого другого типа, обязательным элементом в составе нержавеющей стали является углерод. Именно этот элемент и придает полученному металлическому сплаву твердость и прочность.

Сегодня без использования нержавеющей стали невозможно представить себе практически ни одну отрасль промышленности. Марки этого сплава, все из которых отличает способность успешно эксплуатироваться даже в самых агрессивных средах, используются для производства столовых приборов и медицинских инструментов, емкостей для пищевых жидкостей и продуктов, труб для транспортировки агрессивных сред, бытовой техники, а также многого другого.

Прутки из нержавеющей стали

Главные различия между сталью и чугуном

1. Чугун магнитится в любом случае, а сталь в зависимости от того, какие примеси входят в состав.
2. Предметы из высокоуглеродистого сплава весят больше, несмотря на высокую плотность стали до 7900 кг/куб.м.
3. Чугунные предметы объемные.
4. Сталь обрабатывается легко, изделия из нее штампуют, а чугун — тяжело. Он подходит для приготовления литых предметов.
5. Чугунные предметы, в отличие от изделий из стали не выдерживают ударов.
6. Чугунные предметы прогреваются медленно, хотя равномерно, остывают за 10 минут.
7. Чугун нет необходимости закаливать.

Сверление и шлифование являются отличными способами, чтобы узнать тип сплава. Достаточно просверлить небольшое отверстие, если получается тонкая стружка, формируемая в длинный вьюн, который хорошо гнется, то заготовка выполнена из стали.

Чугун не пластичный, при сверлении предметов из него вьюн практически не образуется. Стружку без труда можно превратить порошок. При шлифовке чугунных сплавов искра получается короткой, красного оттенка. Когда обрабатывается сталь, искры получаются желтыми, почти белыми, продолговатой формы.

Характеристика отрасли черной металлургии

Важнейшими видами продукции черной металлургии являются горячекатаный и холоднокатаный прокат, стальные трубы и металлоизделия.

По объему производства основных видов продукции черной металлургии (стали, чугуна, железной руды, стальных труб и т.д.) наша страна занимала первое место в мире. Для развития отрасли страна располагала всеми необходимыми ресурсами.

В качестве сырья использовались железные руды, коксующийся уголь, огнеупорные материалы, металлическое и неметаллическое сырье для ферросплавов.

Сырьевая база черной металлургии включала много компонентов (на одну тонну стали расходовалось около семи тонн сырья).

Само производство черной металлургии включает в себя добычу и первичную обработку сырья (обогащение), металлургический предел, утилизацию отходов. Выделяют три вида металлургических производств:

1. Производства полного цикла, включающие все стадии металлургического процесса, т.е. помимо подготовки сырья к плавке выделяется производство чугуна (доменное), производство стали и прокатное производство.

2. Производство неполного цикла, представленные выплавкой стали или выплавкой чугуна, или прокатом (например, трубопрокатное производство, рельсопрокатное и т.д.).

3. Производство ферросплавов, т.е. сплавов чугуна с легирующими металлами (марганцем, хромом, никелем и т.д.).

Металлургический комплекс играет основную роль в развитии народного хозяйства. Черная металлургия относится к числу базовых отраслей тяжелой промышленности и отличается высокой материалоемкостью и капиталоемкостью производства.

На долю черной и цветной металлургии приходится почти 90% всего объема конструктивных материалов, применяемых в промышленности.

Металлургические грузы составляют около 35% грузооборота железных дорог и расходует отрасль 25% ресурсов топлива и энергии, потребляемых промышленностью России.

Современные крупные металлургические предприятия представляют собой комбинаты, в которых помимо производства не только чугуна, стали, проката имеется предприятия коксохимии, агломерационные фабрики, химические производства, производящие бензол, аммиак и другую химическую продукцию; производство минеральных удобрений, смол, лекарственных препаратов, а также разнообразных строительных материалов – цемента, блочных изделий, стеновых панелей.

В условиях рыночного хозяйства крупные комбинаты черной металлургии создали цеха по производству бытовой техники. Крупные комбинаты черной металлургии имеют свою мощную энергетическую базу и источник водоснабжения.[2]

Что такое углеродистая сталь?

Углеродистая сталь — это разновидность стали, которая содержит углерод в качестве основного компонента. Содержание углерода составляет около 2,1% по весу. Когда процентное содержание углерода увеличивается, твердость стали увеличивается. Тогда он становится менее пластичным.

Есть три основных типа углеродистой стали следующим образом:

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая или низкоуглеродистая сталь содержит меньшее количество углерода, обычно около 0,04-0,30% по весу. Эта форма стали полезна для многих приложений. Другие компоненты, такие как алюминий, добавляются для улучшения свойств стали.

Среднеуглеродистая сталь

Среднеуглеродистая сталь содержит больше углерода, чем низкоуглеродистая сталь; обычно около 0,31-0,60% по весу. Также он содержит значительное количество марганца. Эта форма прочнее и тверже, чем низкоуглеродистая сталь. Поэтому резать и сваривать эту сталь сложно.

Высокая углеродистая сталь

Высокоуглеродистая сталь имеет очень высокое содержание углерода около 0,61–1,50% по весу. Некоторые называют ее «углеродистой инструментальной сталью». Это связано с его высокой прочностью и твердостью, что затрудняет резку и сварку.

Состояние и прогноз развития рынка черной металлургии по итогам янв. 2010 г

В мировой металлургической отрасли продолжается посткризисное восстановление, особенностью которого является выраженная цикличность изменения цен и спроса. При этом по ряду ценовых и производственных показателей уже достигнуты уровни 2008 г, но сезонный спад в сочетании с несбалансированностью предложения и спроса усиливает нестабильность мирового и региональных рынков.

Состояние мирового рынка

ЖЕЛЕЗО

Руда подорожала более чем вдвое по сравнению с прошлогодними минимумами, а текущие спотовые цены на 80 проц выше контрактных цен для японских потребителей, установленных на 2009–2010 гг.

На этом фоне тройка ведущих экспортеров железорудного сырья /ЖРС/ считает справедливым, как минимум, 40 проц-ное удорожание поставок по контрактам в 2010–2011 гг.

Официально Китай и другие основные потребители ЖРС в ЮВА не готовы к такому росту цен, но некоторые компании согласны принять условия экспортеров, ожидая еще большего удорожания сырья.

Мировое производство DRI /железа прямого восстановления/ в 2009 г снизилось на 5,65 проц до 53,562 млн т, в декабре наблюдался рост на 28,9 проц до 4,902 млн т. Лидерами по итогам года стали Индия /21,035 млн т/, Иран /8,203 млн т/, Венесуэла /5,508 млн т/, Саудовская Аравия /4,623 млн т/ и Мексика /4,203 млн т/. Наибольшее сокращение объемов выпуска отмечено у Бразилии, Аргентины и Канады.

В США компания Steel Dynamics выпустила на предприятии Mesabi в шт.Миннесота первую партию DRI — гранулированного железа /»наггетс»/, которое будет использоваться в качестве сырья на ее метзаводах. В производстве применяется технология ITmk3, разработанная Kobe Steel.

Бразилия в 2009 г обеспечила 36 проц мирового экспорта руды. В декабре отгрузки выросли на 11,7 проц, основная часть пришлась на Китай, Японию и ФРГ. Акционеры одобрили консолидацию двух железорудных филиалов Vale — Mineracao Estrela de Apolo в шт.Минас-Жерайс и Mineracao Vale Corumba в шт.Мату-Гросу-ду-Сул.

В Либерии отряд китайской пров.Хэнань в рамках совместного с пекинской China-Union Investment проекта геологоразведки обнаружил месторождение руды с вероятными запасами 4 млрд т.

На Украине в 2009 г производство ЖРС снизилось на 8,3 проц до 65,827 млн т, при этом выпуск концентрата сократился на 3,4 проц, до 54,853 млн т, руды — на 8,3 проц до 65,827 млн т, подготовленного ЖРС — на 12,9 проц до 55,28 млн т. Экспорт руды увеличился на 27,1 проц до 28,576 млн т.

В Казахстане в 2009 г производство руды выросло на 4,2 проц до 22,298 млн т, окатышей — снизилось на 11,1 проц до 6,182 млн т. ENRC в 4-м квартале 2009 г увеличила выпуск окатышей на 104 проц до 2,3 млн т.

Иран за первые 9 месяцев финансового года /с 21.03.2009/ поднял экспорт руды и концентратов на 63 проц до 6,32 млн т, при этом 5,8 млн т отгружено в КНР.

Китай в 2009 г увеличил импорт руды на 41,6 проц до 627,78 млн т, в декабре — на 22 проц до 62,2 млн т. Импортные поставки составляют 70 проц от общего потребления ЖРС. Запасы руды в китайских портах выросли до 67,42 млн т, в т. ч.

австралийского сырья — 22,23 млн т /33 проц общих запасов/, бразильского — 18,55 млн т /27,5 проц/, индийского — 14,35 млн т /21,3 проц/.

Развитие внутреннего производства окатышей привело к снижению импорта агломерированного сырья на 22 проц за 10 месяцев 2009 г в то время как за 11 месяцев 2009 г поставки иностранного ЖРС выросли на 38 проц. При этом Hebei Gangtie Group в 2009 г увеличила запасы руды почти в 4 раза до 4,4 млрд т.

Индия в ноябре нарастила экспорт руды на 25 проц до 10,66 млн т. Tata Steel и NMDC подписали соглашение о приобретении и совместной разработке железорудного месторождения.

СТАЛЬ

Мировое производство по итогам 2009 г снизилось на 8,27 проц до 1,219715 млрд т. При этом Китай увеличил выпуск на 13,11 проц до 567,842 млн т, Япония — снизила на 26,27 проц до 87,534 млн т, США — сократили на 36,44 проц до 58,142 млн т, Индия — повысила на 2,83 проц до 56,608 млн т, Ю.

Корея — уменьшила на 9,14 проц до 48,598 млн т. В странах ЕС производство упало на 30 проц до 139,1 млн т. Степень загрузки производственных мощностей в мировой стальной отрасли, достигавшая в середине 2008 г более 90 проц, в декабре 2009 г составляла только 71,5 проц, а в ЕС и США не превышала 55–65 проц.

Выпуск нержавеющей стали в 2009 г составил 23,9 млн т.

В ЮАР подразделение компании Evraz Group SA — Highveld Steel & Vanadium в 4-м квартале увеличило выпуск стали на 12 проц до 175 тыс т.

На Украине производство стали в 2009 г сократилось на 17,4 проц до 29,757 млн т. Из 36 фактически находящихся в эксплуатации доменных печей в 2009 г было задействовано 88–90 проц мощностей, из 21 конвертера — 90–95 проц, из 35 мартеновских печей — 45–46 проц, из 15 электропечей — 47 проц.

Металлургическая корпорация «Индустриальный союз Донбасса» продала 50 проц +2 акции «группе российских инвесторов» во главе с владельцем швейцарского трейдера Carbofer и бывшим совладельцем Evraz А. Катуниным.

«Arcelor Mittal Кривой Рог» в 2009 г сократил выпуск стали на 18,9 проц до 5,054 млн т.

Лазерная резка углеродистой стали

Углеродистая сталь и сплавы, создаваемые на основе черной стали, являются основным продуктом металлургического производства. Именно этот материал представляет собой основной конструктивный промышленный материал. Выпускается углеродистая сталь в различном исполнении, в последствие применяемая в той или в иной сфере. Наша предлагает вам самый прогрессивный и высокотехнологичный способ обработки углеродистой стали, раскрой стального листа с использованием лазерного резака.

Стоимость лазерной резки углеродистой стали

Толщина металла, ммЛазерная резка углеродистой (черной) сталиСТАРАЯ ЦЕНАруб./мЛазерная резка углеродистой (черной) сталиНОВАЯ ЦЕНАруб./м

Понятие углеродистой стали

Углеродистая сталь или, как принято называть этот материал, черная сталь получается в результате сложного металлургического производственного цикла. Материал представляет собой низколегированную композицию, в которой содержится 99,5% железа. В современных условиях выпускается углеродистая сталь двух видов:

• Углеродистая сталь обычного качества (ГОСТ 380-71), которая используется для изготовления сварных конструкций и изделий;
• Углеродистая сталь высоко качества, которую отличают более высокие технологические свойства и характеристики.

Обычная черновая сталь бывает холоднокатаная или горячекатаная. В первом случае — это тонколистовой материал, который используется для изготовления штампованных деталей. Во втором случае речь идет о толстолистовых и фасонных изделиях, которые используются для изготовления узлов и агрегатов машин.

На сегодняшний день выпускаются сплавы на основе углеродистой стали трех типов:

• обычные;
• конструкционные;
• инструментальные.

Более 2000 марок сплавов из углеродистой стали используется в промышленных целях, в машинном производстве, в строительстве и на бытовом уровне.

Процентный состав углеродистых сталей

В процессе производства материал может иметь разное содержание углерода, который вместе со специальными добавками, включенными в состав стали, определяет технологические и эксплуатационные свойства готовой продукции.

По содержанию углерода материал делится на следующие виды:

• высокоуглеродистая сталь – материал, в котором углерод составляет 0,6-2% объема;
• среднеуглеродистая сталь, которая содержит 0,3-0,55% углерода;
• низкоуглеродистая сталь имеет самое низкое содержание углерода, менее 0,25%.

Содержание углерода в стали определяет технологические параметры готовой продукции. Для придания стали необходимых механических и физических свойств в состав материала специально вводится углерод в малых дозах. Увеличение процентного содержание углерода в составе стали позволяет изменить модификацию структуры стального сплава.

При содержании углерода менее 0,8% мы имеем дело с перлитной и ферритной структурой углеродистой стали. Если в составе материала содержится более 0,8% углерода – это сталь, которая имеет цементитную структуру.

Присутствие в маркировке стали буквы «У» с цифровым индексом говорит о том, сколько в материале содержится углерода. Другие буквы в сочетании с цифровыми значениями свидетельствуют о процентном содержании в стали других химических элементов: фосфора и сера.

Влияние процентного содержания углерода и примесей в углеродистой стали на качество резки

В зависимости от уровня содержания углерода в составе стали зависит и качество резки материала. Углерод в структуре сплава может находиться в двух состояниях, в виде химического соединения — цементита или в виде твердого раствора — феррита.

Чем выше содержание углерода в сплаве, тем выше его прочность и твердость. Соответственно, пластичность и механически-ударная вязкость становятся ниже. Эти параметры и наличие в структуре материала других примесей так же отражается на качестве обработки.

Из предлагаемой таблицы видно, как процентовка отражается на качестве лазерной резки углеродистой стали и технологичности процесса обработки.

Химический состав сталиПроцентное содержаниеКачество резки

Технологические особенности лазерной резки углеродистой стали

На сегодняшний день лазерная резка углеродистой стали, которую предлагает вам наша компания является одной из самых передовых технологий обработки листовой стали. Обработка стали с использованием лазерного резака позволяет добиться высокой производительности и необходимого качества.

Для резки и раскроя используется самое современное оборудование, лазерные установки известной торговой марки Trumpf. Благодаря высоким технологическим характеристикам оборудования лазерный раскрой в современных условиях обеспечивает следующие преимущества обработки стали:

• высокая скорость реза;
• необходимая точность;
• полная автоматизация производственного цикла;
• работа над раскроем стали на основании любых заданных параметров;
• высокая производительность процесса раскройки.

Данная технология позволяет существенно ускорить изготовление деталей корпусов для машин и агрегатов, фигурных изделий, используемых для последующего производства.

Основные особенности лазерной резки углеродистой стали заключаются в следующем:

• обработка стали происходит газовым пучком с высокой концентрацией кислорода;
• технология резки построена по принципу «летающей оптики».

Кислородная среда обеспечивает необходимый температурный режим для быстрой плавки стали в точно определенном месте. Летающая оптика — технология, которая обусловлена высокой подвижностью режущей головки в двухмерном пространстве. Стальной лист при этом остается неподвижным. Такой способ обеспечивает высокую точность реза и качество кромки места раскроя.

Лазерная резка на станках немецкой фирмы Trumpf обеспечивает раскрой листа из углеродистой стали за один заход. Чем меньше скорость реза (до 2,5 м/мин), тем выше качество реза. Обработка стального листа на минимальной скорости приводит к тому, что качество кромки реза заметно ухудшается.

Средняя и низкая скорость реза обусловлена появлением двух зон резания, тогда как высокая скорость, более 2,5 м/мин, приводит к тому, что появляется третья зона. Верхняя часть реза остается ровной и гладкой, тогда как нижняя часть (третья зона) имеет существенное расширение в области нижнего края.

При обработке углеродистой стали лазерным резаком не рекомендуется проводить операции на высокой скорости. Специалисты нашей компании обладают всеми необходимыми знаниями и навыками, обеспечивающие жесткий контроль над соблюдением технологии. В нынешних условиях мы успешно справляемся с выполнением заказов по резке углеродистой стали, как в промышленных масштабах, так и в индивидуальном порядке.

Как сделать заказ

Работа построена на индивидуальном подходе к каждому клиенту. Все заказы на лазерную резку углеродистой стали принимаются в режиме онлайн, по телефону или непосредственно на нашем сайте.

Основными требованиями к формированию заказа являются:

Длина реза и толщина стали определяет стоимость работы. Сроки выполнения заказа определяются количеством технологических процессов.

Параметры для заказа, чертежи и эскизы можно передать в нашу компанию в электронном виде. Непосредственные детали работы обсуждаются в режиме телефонных переговоров со специалистами нашей компании.

Источник

Характеристика металлов

Металлы — это группа из более 90 простых веществ из периодической таблицы Менделеева. В природе они редко обнаруживаются в чистом виде, поэтому их чаще всего добывают из руды. Так называют вид полезных ископаемых, которые представляют собой соединение нескольких химических компонентов, вроде минералов и тех же самых металлов. Металлам характерны несколько свойств, по которым их разделяют по группам:

• твердость — сопротивление к проникновению в материал другого, более твердого тела;
• прочность — стойкость к разрушению под воздействием внешней нагрузки;
• упругость — изменение формы материала под воздействием внешних сил и восстановление ее после того, как эти силы перестают на нее воздействовать;
• пластичность — изменение формы материала под внешним воздействием и сохранение ее после устранения этого воздействия;
• износостойкость — сохранение хорошего внешнего вида и физических свойств материала после сильного трения;
• вязкость — способность материала вытягиваться под воздействием внешних сил;
• усталость — свойство материала выдерживать многократные нагрузки;
• жароустойчивость — сопротивление окислительным процессам при нагревании до высоких температур.

Недавно ученые создали улучшенный алюминиевый сплав 6063, который уничтожает бактерии. Считается, что из него можно будет изготавливать ручки дверей больниц и других общественных мест.

Марки нержавеющей стали и их характеристики

Популярные марки нержавеющей стали отечественного и зарубежного производства.

AISI 304 – наиболее распространенная и популярная марка стали. Отличается высокой прочностью, упругостью, стойкостью к окислению, легко сваривается.

Сталь AISI 316 и 316Тi – улучшенный вариант AISI 304, с повышенной антикоррозийной устойчивостью и к воздействию агрессивной среды.

AISI 430 — экономичный вариант коррозийнностойкого материала, идеален для штамповки, деформации и перфорации.

Нержавеющая сталь – это разновидность легированной стали, устойчивая к коррозии за счет содержания хрома – 12% и более. В присутствии кислорода образуется оксид хрома, который создает на поверхности стали инертную пленку, защищающую все изделие от неблагоприятных воздействий. Современный рынок может предложить различные марки нержавеющей стали для применения в самых разных отраслях промышленности.

Не каждая марка нержавеющей стали демонстрирует устойчивость хромоксидной пленки к механическим и химическим повреждениям. Хотя пленка восстанавливается под воздействием кислорода, были разработаны специальные марки нержавейки для применения в агрессивных средах.

Свойства

В группу черных металлов входит железо и все его сплавы. Они составляют около 90% всего материала, который используется в экономике. В природе они встречаются редко, поэтому добывают материал путем обработки железной руды. Главным отличием черных металлов является то, что в их составе всегда есть железо. Цветные его не содержат, обычно встречаются еще и в разных цветах. От этого и появилось такое название. Цветные металлы отличаются друг от друга техническими возможностями и составом, а черные все между собой похожи, поскольку в основном состоят из железа.

Свойства чермета появляются только после изменения его состава, перечислим главные достоинства этого материала:

• легкая свариваемость;
• высокий показатель твердости;
• повышенная прочность;
• низкая себестоимость;
• устойчивость к механическим повреждениям;
• достаточный объем для использования в производственных целях.

Благодаря этим качествам черный металл больше используют в строительстве для создания сооружений гражданского и промышленного масштаба. Здания выдерживают высокую нагрузку и имеют долгий срок службы.

Цветные металлы стоят дороже из-за того, что их мало, но сплавы используются для производства приборов и изделий с ограниченными свойствами.

Свойства цветмета:

• лом этого материала подходит для вторичного использования;
• он не подвергается коррозии;
• имеет высокую теплопроводность;
• легче весит, если сравнивать с черметом;
• более пластичен и гибок.

Виды и классификация нержавейки

Марки (виды) нержавеющей стали подразделяются на несколько категорий, Каждая из них характеризуется определенным химическим составом и внутренней структурой материала. Каждая из этих категорий сталей отличается определенными техническими и эксплуатационными характеристиками, которые и определяют области их использования. В современной промышленности используются коррозионностойкие стали следующих категорий.

Хромистые стали с ферритной внутренней структурой

Такие сплавы, в составе которых содержится достаточно большое количество хрома (около 20%), преимущественно используются на предприятиях тяжелой промышленности и для производства элементов отопительных систем. Отличает их не только исключительная коррозионноустойчивость, но и хорошая способность к намагничиванию. По уровню востребованности эти стали сопоставимы со сплавами с аустенитной структурой, но при этом они стоят значительно дешевле.

Такие сплавы, в составе которых хрома и никеля содержится до 33%, являются наиболее используемыми во всем мире (70%) типами нержавеющих сталей. Отличаются они как исключительной коррозионной устойчивостью, так и высокими прочностными показателями.

Нержавеющие стали с мартенситной и ферритно-мартенситной структурой

Они характеризуются игольчатой углеродной структурой, что и делает их самыми прочными из всех типов нержавеющих сплавов. Кроме того, нержавеющие стали данной категории очень устойчивы к износу и могут эксплуатироваться при высоких температурах. В их составе, что также важно, содержится минимальное количество вредных примесей.

Марки нержавейки с комбинированной структурой

Такие стали, которые могут иметь аустенитно-ферритную или аустенитно-мартенситную структуру, являются продуктом применения инновационных технологий и оптимально сочетают все преимущества сплавов других типов.

Знать структуру определенной марки нержавейки, которая и формирует ее основные характеристики, важно для того, чтобы оптимально подбирать ее для решения требуемых задач.

Посуда из нержавеющей стали

Область применения

Из цветного металла создаются детали для автомобилей, кораблей и самолетов. С их помощью делают металлоконструкции, ювелирные украшения, предметы искусства. Сплавы цветметаллов применяют в промышленности и медицине. С их помощью создают оборудование, гиподермические иглы, инструменты для проведения операции. Иридий берется во время лучевой терапии, а золото с платиной используется в стоматологии.

Черные металлы активно применяют в пищевой отрасли, при создании электротехники и генерировании энергии. В строительстве домов, промышленных сооружений и автомобилей они используются чаще цветмета. Некоторые сплавы специально создают для суровых эксплуатационных условий, добавляя примеси, которые сделают материал устойчивей, надежней и пр.

Сферы применения черных металлов

Доступность и свойства материала стали основной причиной его спроса на рынке. Сегодня чермет обширно используется в следующих отраслях:

• автомобилестроение;
• пищевая промышленность;
• электротехника и теплоэнергетика;
• промышленное и гражданское строительство;
• производство изделий различного типа и прочие.

При этом ряд сплавов, отличающихся уникальными свойствами, может использоваться в строгих эксплуатационных условиях. Это относится к производству при резких перепадах температуры, в условиях агрессивной среды и так далее.

Расшифровка марок нержавеющей стали

Для того чтобы правильно подобрать марку коррозионностойкой стали для реализации тех или иных целей, удобнее всего воспользоваться специальными справочниками. В них приведена информация обо всех возможных вариантах обозначения таких сплавов в различных странах мира. Среди огромного разнообразия марок, можно выделить те, которые получили наибольшее распространение среди специалистов во многих странах мира. К ним можно отнести следующие марки нержавеющих сталей с аустенитной структурой.

• 10Х13Н17М3Т, 10Х13Н17М2Т: отличает эти марки, кроме исключительной коррозионной и термической устойчивости, хорошая способность образовывать сварные соединения. Благодаря таким качествам, изделия из сплавов данных марок могут успешно эксплуатироваться в условиях повышенных температур и контактировать даже с очень агрессивными средами. Составными элементами таких сплавов, которые и определяют их уникальные характеристики, являются: хром (16-18%), молибден (2-3%), никель (12-14%), углерод (0,1%), кремний (0,8%), медь (0,3%), титан (0,7%), марганец (2%), сера (0,02%), фосфор (0,035%). В других странах эти марки обозначаются иначе, в частности: в Китае — OCr18Ni12Mo2Ti, в Японии — SUS316Ti, в США — 316Ti, во Франции — Z6CNDT17-12.
• 08Х18Н10, 08Х18Н9: данные марки стали используются для производства труб различных сечений, элементов печного оборудования, на предприятиях химической промышленности. В состав таких сталей входят: хром (17-19%), титан (0,5%), никель (8-10%), углерод (0,8%).

Воздуховоды из нержавеющей стали

• 10Х23Н18: нержавеющие стали данной марки относятся к категории жаропрочных. При их использовании следует иметь в виду, что при выполнении их отпуска они могут становиться хрупкими. В состав сталей данной марки входят: хром (22-25%), никель (17-20%), марганец (2%), кремний (1%).
• 08Х18Н10Т: изделия из нержавейки данной марки хорошо свариваются даже без предварительного подогрева и не утрачивают своей коррозионностойкости даже при высоких температурах. Недостаточно высокая прочность, которой отличаются стали данной марки, легко улучшается путем их термической обработки, которую рекомендует выполнять и ГОСТ 5632-72.
• 06ХН28МДТ: уникальная марка стали, сварные конструкции из которой способны успешно эксплуатироваться даже в очень агрессивных средах. Состав данной марки коррозионностойкой стали включает в себя: хром (22-25%), никель (26-29%), медь (2,5-3,5%).
• 12Х18Н10Т: изделия из данной марки стали, отличающейся высокой термической устойчивостью и исключительной ударной вязкостью, преимущественно используются на предприятиях по переработке нефти, в химической, целлюлозно-бумажной промышленности, а также в строительстве.

Таблица соответствий основных марок нержавеющих сталей и химический состав

К маркам нержавеющей стали с мартенситной структурой относятся: 40Х13, 20Х13, 12Х13, 30Х13. Изделия из данных марок нержавейки нельзя соединять методом сваривания, из них, в основном, изготавливают режущий и измерительный инструмент, рессорные элементы. Большими преимуществами таких изделий является практически полное отсутствие в них внутренних дефектов (флокенов), к тому же, они не становятся более хрупкими после выполнения отпуска.

Месторождения черных металлов на планете

Железо по масштабам добычи стоит на первом месте среди всех металлов. Его массовое содержание в природе, в том числе и в земной коре, исчисляется биллионами. При этом, по данным специалистов, человек на сегодняшний день разведал только сто миллиардов тонн.

Если говорить о мировых месторождениях черных металлов, в первую очередь железа, то следует заметить, что они есть на всех континентах, во всех частях света, кроме точек крайнего Севера. При этом распределение по странам примерно следующее (в порядке убывания):

• Россия (около сорока процентов всех мировых запасов);
• Бразилия;
• Австралия;
• Канада;
• США;
• Китай;
• Индия;
• Швеция.

Содержание:

В ключевое отличие между углеродистой сталью и черной сталью заключается в том, что углеродистая сталь требует гальванизации, поскольку она подвержена коррозии, тогда как черная сталь изготавливается из неоцинкованной стали..

Углеродистая сталь получила свое название из-за присутствия углерода в качестве основного компонента. Черная сталь получила свое название из-за наличия на поверхности стали покрытия из оксида железа темного цвета. Обе эти формы очень важны при производстве труб.

1. Обзор и основные отличия 2. Что такое углеродистая сталь 3. Что такое Black Steel 4. Сравнение бок о бок — углеродистая сталь и черная сталь в табличной форме 5. Резюме

Месторождения в России

В России черные металлы содержатся практически во всех масштабных федеральных округах.

1. Центральный федеральный округ (Курская магнитная аномалия) — свыше 59%.
2. Уральский федеральный округ — 14%.
3. Сибирский округ — 13%.
4. Дальневосточный — 8%.
5. Северо-Западный федеральный округ — 4%.
6. Приволжский — 0,5%.

В каждом из перечисленных округов находится предприятие, на котором осуществляется металлургия черных металлов. Россия занимает явное лидирующее положение в мире по данному показателю, и, судя по запасам, так будет продолжаться еще очень продолжительное время.

Технические методы выявления засоров

Лабораторный анализ вторсырья

Если при приеме результаты визуальной оценки вызывают сомнения, качество вторсырья определяется в лабораторных условиях. Исследования проводятся по взаимному согласию обеих сторон. Для оценки различных показателей в металлоломе от общей партии отбирают минимум две пробы. В лаборатории проводят цикл испытаний:

2) взвешивание и удаление примесей;

3) повторное взвешивание для определения чистого веса сырья.

Как вычисляют процент засоренности партии лома? Результатом считается среднее арифметическое, полученное после исследования всех проб. Показатель контрольный, распространяется на всю партию сырья.

Роль черной металлургии в промышленности

Как уже говорилось, продукция черной металлургии является основой для тяжелой промышленности.

Предприятия черной металлургии основную массу готовой продукции выпускают в виде литого и передельного чугуна, мартеновской и конвертерной стали, а также готового проката, стальных и чугунных труб.

Изготовление ферросплавов также входит в отрасль черной металлургии и важно для дальнейшего использования в составе легированных сталей.

Передельный чугун в дальнейшем подвергается плавке и обезуглероживанию для получения сталей с различным содержанием углерода.

Большая часть стали производится в виде слитков, которые, в дальнейшем, подвергают ковке и прокатке для получения профиля различного сечения:

• заготовки;
• листовой прокат;
• сортовой прокат;
• бесшовные трубы;
• специальные виды.

Стальной профиль сортового проката используют непосредственно в конструкциях (мосты, перекрытия зданий, железнодорожные рельсы). Наиболее распространен сортовой прокат для непосредственного использования:

• тавр;
• двутавр;
• швеллер;
• угол.

Все перечисленные наименования сортового проката выпускаются в широком диапазоне стандартизированных размеров.

Классические стальные трубы сварной конструкции получают из листового проката.

К специальным видам проката относят такие сложные элементы, как:

• оси и колеса железнодорожной техники;
• зубчатые колеса различного назначения.

Фасонное литье чугуна применяется для станин машин самого различного назначения (метало- и деревообрабатывающие станки).

Передельные предприятия занимаются переработкой передельного чугуна, металлического лома, отходов металлургического производства. В настоящее время более половины продукции металлургического процесса составляет передельный металл, полученный переплавкой и очисткой металлического лома.

Делаем железо из руды, чугун из железа, сталь из чугуна

Этими сложными вещами занята черная металлургия.

Она (вернее люди, в ней работающие) добывает руду, обогащает ее, затем выплавляют в доменных печах. Получившийся в процессе плавки чугун в сталеплавильных печах превращают в стали.

А дальше сталь отправляют в прокат на прокатные станы. Они разные, и форм проката много. Из проката получают листы стали, швеллеры, рельсы, уголки.

Технология получения продукции

Продукцию получают на металлургических комбинатах из двух источников: руды (первичное производство) и металлического лома (метод вторичной переработки).

Первичное производство

Исходник для получения черных металлов – железная руда.

С месторождения ее отправляют на металлургические комбинаты, где подвергают многоступенчатой обработке:

1. Сырьем загружают доменную печь. Добавляют кокс, известняк.
2. Смесь переплавляют.
3. Железо поглощает углерод. Затвердев, становится очень твердым, но хрупким. Это чугун.
4. Часть чугуна отправляют на механическую обработку и изготовление изделий.
5. Основная масса направляется в сталеплавильную печь.
6. Здесь излишек углерода выжигается. Получается сталь.

Из расплава формируют чушки, прокат, болванки, другие виды заготовок для промышленности.

Чугун, отлитый в виде чушек

Второй способ – кислородно-конвертерный. Процесс проходит в конвертере – стальной печи, выложенной изнутри огнеупорным кирпичом. Здесь на избыточный углерод, другие примеси чугуна воздействуют кислородом. То есть продувают его сквозь массив чугунного расплава под давлением.

Процессы идут при температурах, исчисляемых тысячами градусов по Цельсию. Они плохо совместимы с экологией, поскольку загрязняют атмосферу, воду, почву.

Вторичная переработка

В широком понимании черный металлолом – это некондиционные, утратившие первоначальные свойства изделия из чугуна или стали.

Ассортимент широк:

• изношенное промышленное оборудование;
• металлические конструкции;
• отходы производства (включая стружку);
• бытовые приборы;
• обезвреженные боеприпасы;
• другие виды лома.

Лом черного металла – востребованное сырье. В пункты приема берут все – от стружки до крупных конструкций.

Такое разнообразие обусловило необходимость классификации чермета по ГОСТу. Виды лома описаны ГОСТом РФ №2787-75, №278-86 (ознакомиться с ГОСТ 2787-75).

Цена черных металлов обычных кондиций, по сравнению с цветметом, невелика – 8-20 руб. за кг. Стоимость изделий смешанного состава, например, хромистой стали вчетверо – впятеро больше.

Учитывая массивность изделий (чугунные радиаторы отопления, ванны, ограды), заработать можно и на простом ломе. Заодно очистить пространство от хлама.

Вторичная переработка лома выгодна и производителям. Процесс впятеро дешевле получения продукта из руды. Кратно уменьшаются выбросы, а значит и штрафы за загрязнение окружающей среды.

Обработка

На перерабатывающем предприятии добытые руды, содержащие черные металлы, подвергаются тщательной обработке. Все эти процессы отражены в представленной ниже таблице.

Вот таким образом происходит получение железа и его сплавов. При этом максимум материальных затрат уходит на подготовку и использование кокса (угля). Именно он является для железа восстановителем, топливом, источником тепла, поставщиком углерода. Поэтому в описанном процессе используется довольно большое его количество, отсюда и высокие денежные расходы.

Что такое Black Steel?

Черная сталь — это разновидность неоцинкованной стали. Название «черная сталь» происходит из-за внешнего вида стали; он имеет темный цвет на поверхности стали из-за покрытия оксидом железа. Эта сталь важна там, где не требуется оцинкованная сталь.

Черные стальные трубы — это системы труб, которые обычно используются при транспортировке газа. Эти трубы предотвращают возгорание лучше, чем оцинкованные. Кроме того, эти трубы полезны для транспортировки воды в сельской местности из-за высокой прочности стали. Этот тип стальных труб требует меньшего обслуживания.

Что такое черный металлолом, и каким он бывает

Металлоломом принято называть любой металлический мусор вне зависимости от его назначения.

Это собирательное название объединяет внутри себя:

• старые, ненужные или сломанные изделия и их фрагменты;
• отходы металлопроизводства (например, стружка).

В общем, любые металлические предметы, которые более не могут служить человеку по прямому назначению, — это металлолом.

Черный металлолом – это металлические отходы, состоящие из железа и его сплавов, иногда с добавлением хрома, марганца и других элементов.

Такой металл ценится невысоко по сравнению с отходами цветных металлов. Но все же чермет – не мусор, а ценное сырье, которое необходимо для производства новых изделий.

Классификация происходит по таким критериям:

1. углерода.
2. Присутствие в составе легирующих элементов, улучшающих вид и свойства изделий. В свою очередь легированный лом делится на 67 групп.
3. Качество. В зависимости от качественных показателей отходов выделяется 28 групп.

Подробнее о классификации чермета по ГОСТ читайте здесь.

Около 90% всех металлических изделий, производимых человеком, это железо и его сплавы. углерода в металле позволяет понять, что перед нами – сталь или чугун.

Каждый из этих сплавов имеет свои особенности и применяется для изготовления различных изделий. Остановимся на них подробнее.

Важность вторичной переработки

Утилизация лома и отходов чермета – важный аспект в экономии природных ресурсов и сохранении экологии.

Используя черный металл повторно, мы:

• сохраняем запасы железной руды;
• экономим энергоресурсы;
• снижаем количество отходов.

Как известно, любые природные богатства имеют свойства истощаться при постоянной их добыче человеком, и железорудные жилы – не исключение.

Бережное отношение к ресурсам, максимальное использование вторсырья поможет человечеству не столкнуться с их нехваткой.

Переработка черного металла – процесс многоступенчатый и интересный, поэтому мы посвятили ему отдельную публикацию.

Сталелитейное производство без использования вторсырья требует:

• огромных объемов железной руды;
• потребления массы энергетических ресурсов;
• много времени (добыча и переработка руды – процесс небыстрый).

Итог – производство обходилось бы слишком дорого предприятию, что влияло бы на цену конечных продуктов.

Использование вторичного чермета позволяет сэкономить энергию, ценные природные ископаемые и, как результат, удешевить себестоимость произведенных товаров.

Другая сторона вопроса – когда предприятия не закупают лом как сырье, а напротив — вынуждены от него избавляться.

У этого процесса есть свои нюансы, в том числе с законной точки зрения. О том, как предприятию утилизировать списанный лом, рассказывается в статье Оприходование металлолома.

Интерес для населения

Многие люди хоть раз в своей жизни сдавали металлолом. Кто-то это делал от случая к случаю, когда дома или на даче скапливался металлический мусор, а некоторые сделали сдачу чермета основным источником заработка.

Тем, кто подходит к копу и поиску металла серьезно и обстоятельно, сдача лома приносит ощутимый доход.

Теме сдачи лома посвящена статья Пункты приема чермета — как и куда сдавать лом черных металлов по выгодной цене.

Народ приобретает металлодетекторы и отправляется на поиски чермета. Добыча может быть самой разнообразной – от мелочи (болтов, гаек и пружин) до габаритных и очень удачных находок (военной техники, деталей автотранспорта и промышленного оборудования).

Сориентироваться по цене сдаваемого лома вам поможет статья Цены на лом черного металла за 1кг, стоимость приема тонны чермета для больших объемов.

Таким способом можно найти и более ценные металлы – цветные, в том числе и драгоценные. Тогда доход искателя возрастает в разы.

Виды лома и отходов черных металлов

Основанием для деления лома чермета по видам служат его качественные характеристики. В частности, для приема, транспортировки и дальнейшей переработки вторсырья имеют значения его габариты и внешний вид: листовой или кусковой металл, трубы, обрезь, стружка, пакетированный металл и т.п.

Всего по ГОСТу выделяют 28 видов лома чермета, которые распределяются следующим образом:

• 1-16 — относятся к лому чугуна;
• 17-24 — относятся к лому стали;
• 25-28 — не принадлежат ни к одному из этих классов.

Индекс каждой разновидности лома дает информацию об основном материале лома (сталь или чугун), о том, в каком виде принимается и при соблюдении каких условиях пригоден для дальнейшей переработки.

Наиболее востребованным являются категории:

• 3А — габаритный стальной лом;
• 5А — негабаритный стальной лом, включая балки, швеллеры, трубы большого диаметра, которые сдаются без предварительной разки и сплющивания;
• 11А — лом стали высокого качества в виде труб, листов или полос;
• 12А — достаточно тонкий лом, пригодный для пакетирования (до 40 кг в одном пакете).

Каждый вид согласно классификации, изложенной в ГОСТе, допускает (или, наоборот, не допускает) наличия определенного процента безвредных примесей, окалины, следов коррозии, кислоты и т.п. Стандартом также предусмотрены и способы его фасовки, поскольку от них зависит безопасная его транспортировка к металлургическому предприятию. Это могут быть:

• куски (габариты которых строго оговорены в стандарте);
• брикеты;
• пакеты.

В зависимости от качества и габаритов одна и та же металлическая деталь может относиться к разным категориям. Так, например, трубы можно отнести к категориям 3А, 5А, 11А, 12А в зависимости от размера их сечения и толщины стенок. В зависимости от параметров к разным категориям (3А, 5А) относится арматура или балки. Вместе с тем некоторые детали на лом можно отнести только к определенной категории. Так рама автомобиля или спецтехники подходит под определение вида 5А, а кузов легковой машины — под 12А.

Многие агрегаты (например, электродвигатели) содержат в себе черные и цветные металлы. Поэтому определить весь агрегат к какой-то одной категории лома невозможно: требуется его разборка с последующей сортировкой деталей из металлов разных видов.

Экологический аспект

• Ржавеющий металл, десятилетиями лежащий в земле, приносит вред, загрязняя почву и воду.
• Из этого следует, что люди, добывающие лом путем копа с металлоискателем, приносят природе одну лишь пользу.
• Именно поэтому не стоит видеть в добыче и сдаче металлолома недостойное занятие, ведь в первую очередь это сбережение природных ресурсов, к тому же с возможностью получить доход.

Бизнес на металлоломе

Бизнес на отходах в тренде, и на это масса причин: начиная от доступности сырья и поддержки властей, заканчивая благими намерениями по отношению к природе.

Как вариант, можно открыть бизнес по приему, реализации или переработке черных металлов.

Начать дело можно практически с нуля, организовав прием лома чермета у населения и предприятий. Для расширения бизнеса можно приобрести оборудование для резки, прессования и брикетирования сырья, что позволит реализовать его дороже.

Конечно, для такой деятельности нужна соответствующая лицензия, а также некоторые требования и разрешения.

Переработка

Из-за повышения оборотов производства и потребительского спроса все больше организаций занимается переработкой лома. Если не следить за отходами, то в скором времени экология и люди пострадают, поскольку некоторые материалы опасны для здоровья, окружающей среды.

Переработка доступна для черных и цветных металлов. Самое ценное для этого процесса сырье содержится в аккумуляторах, батареях и бытовой технике. Процесс переработки сырья подразумевает несколько этапов:

1. Прием металлолома, взвешивание и оплата.
2. Сортировка в специальном пункте по профилю и разновидности. Это самый трудоемкий этап, на который уходит много времени.
3. Деление материала на мелкие фрагменты для удобной транспортировки и дальнейшей переработки.
4. Очистка от примесей вручную или с использованием специальных приборов.
5. Переплавка материала для его повторного использования.

Крупным предприятиям сдача металла позволяет сократить расходы. Именно такие организации в основном и влияют на экологическую обстановку, поскольку потребители не производят отходы в таких масштабах.

Цветные и черные металлы используются почти во всех отраслях жизни человека. Умение отличать их друг от друга позволит заранее принять во внимание слабые и сильные стороны материала, а также заранее спланировать их переработку и повторное использование.

Источники

• https://FB.ru/article/164704/chernyie-metallyi-mestorojdeniya-hranenie-metallurgiya-chernyih-metallov
• https://masakarton.com/chernye-metally-spisok/
• https://GeologiaZemli.ru/vse-othody/ocinkovka-eto-chernyj-ili-cvetnoj-metall.html
• https://sakhkor.ru/materialy/chugun-kakoj-metall-chernyj-ili-cvetnoj.html
• https://NiceSpb.ru/materialy/chugun-eto-chernyj-metall-2.html
• https://www.vsgipn.ru/otlichiya/chyornye-metally-opisanie-mestorozhdeniya-klassifikatsiya-i-gde-primenyayutsya-metallom.html
• https://TheMineral.ru/metally/chernye
• https://jgems.ru/metally/chernye
• https://InstrumentBaza.ru/materialy/mehanicheskie-svojstva-chernyh-metallov-stalej.html