В чем особенности производства черных металлов


Черная металлургия. Виды продукции из железа

  • ГДЗ
  • 1 Класс
    • Окружающий мир
  • 2 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Литература
    • Окружающий мир
  • 3 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Окружающий мир
  • 4 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Окружающий мир
  • 5 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Биология
    • История
    • География
    • Литература
    • Обществознание
    • Человек и мир
    • Технология
    • Естествознание
  • 6 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Биология
    • История
    • География
    • Литература
    • Обществознание
    • Технология

Черные и цветные металлы | Примеры и списки металлов

В чем разница между черными и цветными металлами? В случае черных металлов (железо = железо) основным металлом является железо. Они составляют значительную часть всех металлов, используемых сегодня. Это стало возможным благодаря их свойствам, которые подходят для многих различных отраслей и сценариев использования.

Цветные металлы, с другой стороны, не включают железо. Это различие сделано потому, что оно приводит к определенному характерному изменению, которого не обеспечивают цветные металлы.

Свойства черных металлов

Черные металлы могут содержать множество различных легирующих элементов. Некоторые примеры - хром, никель, молибден, ванадий, марганец. Они придают черным сталям свойства материала, которые делают их широко используемыми в машиностроении.

Перечень свойств черных металлов:

  • прочный
  • Высокая прочность на разрыв
  • Обычно магнитный
  • Низкая устойчивость к коррозии
  • Серебристый цвет
  • Вторичная переработка
  • Хорошие проводники электричества

Эти качества позволяют использовать их в строительстве долговечных небоскребов.Кроме того, они используются для изготовления инструментов, автомобильных двигателей, трубопроводов, контейнеров, автомобилей, столовых приборов и т. Д.

Примеры черных металлов

Все они имеют разные спецификации, что позволяет использовать их в самых разных областях. Для лучшего обзора мы составили список черных металлов:

Нелегированные стали

Нелегированные стали также известны как углеродистые стали, потому что углерод является легирующим элементом. Да, это немного сбивает с толку, поскольку название предполагает одно, но именно так часто бывает в мире металлов.Хотя присутствуют и другие элементы, их содержание достаточно низкое, чтобы не влиять на свойства материала. Эти элементы - сера, фосфор, кремний и марганец. Сера и фосфор на самом деле могут отрицательно сказаться на качестве стали, но, опять же, не при таком низком содержании.

Хотя термин «нелегированные стали» не часто упоминается в типичной машиностроительной компании как таковой, наши любимые конструкционные стали, такие как S235, S355 и т. Д., Относятся к этой группе.

Нелегированные стали классифицируются по содержанию углерода на стали с низким, средним и высоким содержанием углерода. Каждый из них имеет собственное применение и характеристики различаются. Также доступны разные методы лечения.

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая или мягкая сталь содержит 0,05… 0,25% углерода. Они довольно дешевы и очень хорошо подходят для операций гибки. Поверхностную твердость можно повысить за счет науглероживания.

Широко используются недорогие и ковкие низкоуглеродистые стали.Некоторые примеры включают болты и гайки, поковки, детали средней нагрузки и т. Д.

Примеры низкоуглеродистых сталей: C10E / 1.1121, C15E / 1.1141

Среднеуглеродистая сталь

Среднеуглеродистые стали содержат 0,25… 0,6% углерода. Более высокое содержание углерода увеличивает их прочность и твердость по сравнению с низкоуглеродистыми сталями. При этом снижается пластичность. Увеличение содержания углерода и марганца позволяет производить отпуск и закалку.

Шестерни, валы и оси - все из черных металлов

Среднеуглеродистые стали в основном используются для изготовления различных компонентов автомобильной промышленности, таких как шестерни, оси, валы, а также болты, гайки, винты и т. Д.Стали от 0,4… 0,6% также подходят для всего, что связано с локомотивами и рельсами.

Примеры среднеуглеродистых сталей: C40E / 1.1186, C60E / 1.1221

Высокоуглеродистая сталь

Цифры содержания углерода для высокоуглеродистых сталей варьируются в зависимости от различных источников. Некоторые из них имеют больше подгрупп, в то время как другие останавливаются на высокоуглеродистых сталях, которые начинаются с 0,6% содержания углерода и заканчиваются около 1%. Мы будем придерживаться второй интерпретации.

Это самые прочные из этой группы, что делает их пригодными для применений, где требуется устойчивость к механическому износу материала.Еще одно качество высокоуглеродистых сталей - их способность сохранять форму. Вот почему инструментальная сталь находит множество различных применений в области машиностроения.

С другой стороны, свариваемость, пластичность и ударная вязкость хуже, чем у сталей с меньшим содержанием углерода.

Стали также классифицируются по использованию. Инструментальные стали и высокоуглеродистые стали перекрываются.

Сохранение формы делает их полезными в качестве пружин. Другие варианты использования включают лезвия, рельсовые стали, трос, износостойкие пластины, все виды инструментов и т. Д.

Примеры высокоуглеродистых сталей: C70U / 1.1520, C105U / 1.1545

Легированные стали

Легированные стали составляют еще одну подгруппу черных металлов. Легирующие элементы стали - хром, никель, кремний, медь, титан и т. Д. Каждый из них по-своему влияет на свойства материала. Конечно, их обычно совмещают, поэтому в конечных продуктах есть всего понемногу. Мы обсуждаем, как наиболее распространенные элементы влияют на результат.

Хром

Хром - это элемент, отвечающий за создание нержавеющей стали.Содержание хрома в количестве более 11% делает металл устойчивым к коррозии. Как обсуждалось в статье о материалах износа, защита осуществляется за счет создания слоя окисленного хрома поверх металла. Это означает, что основной металл не контактирует с кислородом, и опасность коррозии значительно снижается.

Таким образом, он готов к использованию без какого-либо защитного покрытия. Вы можете добиться великолепного эстетического результата, выбрав подходящую для вашего применения поверхность из нержавеющей стали.

Кроме того, хром также увеличивает прочность на разрыв, твердость, вязкость, износостойкость и т. Д.

Марганец

Марганец улучшает пластичность, износостойкость и закаливаемость. Последнее осуществляется путем закалки, при которой марганец оказывает значительное влияние. Это снижает опасность образования дефектов в процессе, делая его более стабильным.

Также исключает образование вредных сульфидов железа, повышая прочность при высоких температурах.

Никель
Столовые приборы из нержавеющей стали помогают нам избежать вкуса ржавчины.

Его основная цель - повысить пластичность и коррозионную стойкость в сочетании с другими элементами, а именно с хромом. Когда содержание хрома составляет около 18%, а никеля - 8%, мы получаем чрезвычайно прочные нержавеющие стали.

Кремний

Повышает прочность и эластичность пружин. Еще один значительный эффект - повышение магнитных свойств металла.

Титан

Повышает прочность и коррозионную стойкость, ограничивает размер зерна аустенита.

Ванадий

Образование карбидов ванадия ограничивает размер зерна. Это влияет на повышение пластичности материала.

Он также увеличивает прочность, твердость, износостойкость и ударопрочность. Из-за его эффективности суммы должны быть низкими. В противном случае это может негативно сказаться на свойствах материала.

молибден

Молибден оказывает большое влияние на стальные сплавы при высоких температурах. Он улучшает механические свойства, а также устойчивость к коррозии и действует как усилитель для эффектов других легирующих элементов.

Чугун

Чугун - это сплав железа и углерода с содержанием углерода от 1,5 до 4 процентов. Также присутствуют другие элементы, а именно кремний, марганец, сера и фосфор.

Все мы знаем тяжелые чугунные сковороды 40-летней давности на бабушкиной кухне

. Несмотря на то, что они хрупкие, их твердость делает их износостойкими. Окончательная форма изделия из чугуна достигается путем литья. Этот процесс требует лишь незначительной обработки после обработки, чтобы можно было сформировать необходимую форму.

Свойства чугуна:

  • Отличная литье
  • Сравнительно дешево
  • Высокая прочность на сжатие
  • Хорошая износостойкость
  • Низкая температура плавления

Что такое цветной металл?

Цветные металлы не содержат железа. Они более мягкие и, следовательно, более податливые. Они используются как в промышленности, так и в эстетических целях - драгоценные металлы, такие как золото и серебро, являются цветными. Фактически, все формы чистых металлов, кроме чистого железа, являются цветными.

Свойства цветных металлов

Преимущества цветных металлов делают их пригодными для использования во многих приложениях вместо железа и стали.

Свойства цветных металлов:

  • Высокая коррозионная стойкость
  • Простота изготовления - обрабатываемость, литье, сварка и т. Д.
  • Отличная теплопроводность
  • Отличная электропроводность
  • Низкая плотность (без массы)
  • Цветной
  • Немагнитный

Список цветных металлов

Опять же, мы собираемся предоставить некоторую информацию о каждом металле и его свойствах.Примеры цветных металлов:

Медь

При окислении медь приобретает зеленый цвет.

Медь довольно широко распространена в промышленности. Добавьте сплавы латуни (медь и цинк) и бронзу (медь и олово), и вы, возможно, уже увидите множество применений меди. Если нет, мы можем вам помочь. Для инженеров-механиков наиболее известны подшипники скольжения и втулки.

Тем не менее, свойства меди и медных сплавов позволяют использовать больше:

  • Высокая теплопроводность - теплообменники, нагревательные сосуды, приборы и т. Д.
  • Высокая электрическая проводимость - используется в качестве электрического проводника в электропроводке и двигателях
  • Хорошая коррозионная стойкость - красивая, но дорогая кровля
  • Высокая пластичность - делает материал очень легко формуемым и подходящим для изготовления статуй.

Алюминий

С точки зрения техники, очень особенный и важный металл.Может быть не так полезен в повседневном применении из-за цены, но его сочетание небольшого веса и отличной обрабатываемости делает его основным металлом для яхт, самолетов и многих автомобильных запчастей.

Алюминий также является основным металлом во многих сплавах. Наиболее известными марками алюминия, вероятно, являются дюралюминий, Y-сплав и магналий.

Свойства алюминия включают:

  • Коррозионностойкий
  • Хороший проводник тепла и электричества (но меньше, чем у меди) - в сочетании с пластичностью и ковкостью заменяет медь в некоторых случаях
  • Высокая пластичность и легкий вес
  • Становится твердым после холодной обработки, поэтому требует отжига

Лазерная резка алюминия - это то, что требует опыта и правильного оборудования.Так что внимательно выбирайте субподрядчика для производства.

Свинец

Свойства свинца
Свойства свинца (металла)

Для обычного человека свинец может быть звонком, связанным с пулями (которые теперь не содержат свинца) и газом (который имеет знак «неэтилированный»). Хотя сначала его добавляли в топливо для уменьшения детонации двигателя, оказалось, что он очень вреден для здоровья при испарении в атмосферу.

То же самое и с патронами и с работниками стрельбища, у которых возникли проблемы со здоровьем.Но зачем вообще это добавлять? Потому что свинец - самый тяжелый из обычных металлов. Поскольку он не вступает в реакцию с другими веществами, они все еще используются в батареях и силовых кабелях, резервуарах для кислоты и водопроводах.

Свойства свинца:

  • Очень тяжелая
  • Устойчив к коррозии - не вступает в реакцию со многими химическими веществами
  • Мягкий и податливый

цинк

Цинк сам по себе не имеет большого значения для обычного человека. С другой стороны, как легирующий элемент он имеет широкий спектр применения.Он в основном используется для цинкования стали во всех областях. Цинкование делает материал более устойчивым к коррозии.

Черные или цветные металлы, Fractory позаботится о ваших работах по изготовлению листового металла.

.

Черные металлы: данные по материалам | Факты и цифры о материалах, отходах и вторичной переработке

По весу черные металлы (чугун и сталь) являются крупнейшей категорией металлов в твердых бытовых отходах (ТБО). Основными источниками черных металлов в ТБО являются товары длительного пользования, такие как бытовая техника, мебель и шины. Тара и упаковка - еще один источник черных металлов в ТБО. Большие количества черных металлов содержатся в строительных материалах, а также в транспортных частях и продуктах, таких как автомобили, локомотивы и корабли, но они не учитываются в данном анализе как ТБО.

Эта веб-страница представляет собой краткую сводку данных по материалам черных металлов. Для получения более полной информации см. Таблицы данных за 2016 и 2017 годы на странице отчета «Продвижение устойчивого управления материальными потоками: факты и цифры».

На этой странице:


Обзор

EPA измеряет образование, переработку, компостирование, сжигание с рекуперацией энергии и захоронение черных металлов в ТБО.

EPA использовало отраслевые данные, включая статистику Института вторичной переработки стали, для оценки производства цветных металлов.Производство черных металлов в 2017 году составило 18,9 млн тонн (7,1 процента от общего образования ТБО). Агентство по охране окружающей среды изучило переработку черных металлов по различным категориям продуктов. Уровень переработки всех материалов в бытовой технике, включая черные металлы, составил 60,3 процента. В целом, по оценкам Агентства, переработка черных металлов из товаров длительного пользования (крупная и мелкая бытовая техника, мебель и шины) в 2017 году составила 27,8 процента (4,7 миллиона тонн).

Агентство

EPA оценило степень переработки стальных банок в 70 единиц.9 процентов (1,1 миллиона тонн) в 2017 году. Кроме того, анализ показал, что в этом году было переработано около 420 000 тонн другой стальной упаковки, в том числе обвязки, коронок и барабанов. Переработка черных металлов включала материалы, собранные в рамках программ рециркуляции, а также металл, собранный на объектах сжигания. Общее количество сожженных ТБО черных металлов в 2017 году составило 2,3 млн тонн. Это составляло 6,7 процента всех ТБО, сожженных за счет рекуперации энергии в том году.

В 2017 г. поступило 10 полигонов.4 миллиона тонн стали. Это 7,5 процента от всех захороненных ТБО.

Пожалуйста, см. Методологический документ EPA для получения информации об оценке производства черных металлов и управлении ими.

Начало страницы


Сводная таблица и график

Приведенные ниже данные относятся к периоду с 1960 по 2017 год и относятся к общему количеству тонн черных металлов, произведенных, переработанных, компостированных, сожженных с рекуперацией энергии и захороненных.

1960-2017 Весовые данные по черным металлам в ТБО (в тысячах U.С. тонн)
Путь управления 1960 1970 1980 1990 2000 2005 2010 2015 2016 2017
Поколение 10 300 12 360 12 620 12 640 14 150 15 210 16 920 18,190 18 690 18 890
Вторичная переработка 50 150 370 2,230 4 680 5 020 5 800 6 070 6 170 6 170
Составлено
Сжигание с рекуперацией энергии 60 250 1,690 1,610 1,640 1,810 2 150 2,210 2,290
На свалке 10 250 12 150 12 000 8,720 7 860 8,550 9,310 9 970 10 310 10 430

Источник: Информация о производстве и переработке упаковки из черных металлов, а также о переработке черных металлов в бытовой технике предоставлена ​​Институтом рециркуляции стали.

Прочерк в таблице означает, что данные недоступны.

Начало страницы

.

черных и цветных металлов - в чем разница?

«В чем разница между черными и цветными металлами?»

Ответ прост: черные металлы содержат железо, а цветные - нет. Это означает, что каждый тип черных и цветных металлов имеет разные свойства и применение.

Черные металлы
Черные металлы содержат железо и известны своей прочностью. Подумайте о стали, нержавеющей стали, углеродистой стали, чугуне.Черные металлы используются как в архитектурном, так и в промышленном производстве, например в небоскребах, мостах, транспортных средствах и железных дорогах. Благодаря своим магнитным свойствам черные металлы также используются в приборах и двигателях. (Ага - благодаря черным металлам вы можете повесить табель успеваемости ребенка или список покупок с помощью магнита на дверце холодильника.) Черные металлы также имеют высокое содержание углерода, что обычно делает их склонными к ржавчине. Исключение составляют нержавеющая сталь из-за хрома и кованое железо из-за высокого содержания чистого железа.

Примеры черных металлов:

  • Сталь: железо с углеродом; широко используется в строительстве и производстве металлических изделий
  • Углеродистая сталь: в железо добавлено еще более высокое содержание углерода; исключительно твердый металл
  • Нержавеющая сталь: легированная сталь с добавлением хрома, защищающая от ржавчины
  • Другие легированные стали: легкие металлы, такие как хром, никель, титан, добавлены для упрочнения других металлов без увеличения веса
  • Чугун: чугун, углерод, кремний; тяжелый, твердый износостойкий металл

Цветные металлы
Цветные металлы использовались с медного века, примерно 5000 лет до нашей эры.C. Поскольку цветные металлы не содержат железа, они обычно более устойчивы к коррозии, чем черные металлы. Некоторыми примерами цветных металлов являются алюминий, алюминиевые сплавы и медь, которые часто используются в промышленных приложениях, таких как водостоки, кровля, трубы и электричество. Цветные металлы также включают латунь, золото, никель, серебро, олово, свинец и цинк. Другие общие свойства цветных металлов - немагнитные, ковкие и легкие. Это делает их идеальными для использования в самолетах и ​​других приложениях.

Примеры цветных металлов:

  • Алюминий: легкий, малопрочный, легко формируемый
  • Медь: очень пластичная, с высокой электропроводностью
  • Свинец: тяжелый, мягкий, ковкий металл; низкая температура плавления, низкая прочность
  • Олово: мягкий, податливый металл с низким пределом прочности, часто используемый для покрытия стали для предотвращения коррозии.
  • Цинк: металл средней прочности с низкой температурой плавления, широко используемый при гальванике для предотвращения ржавчины на чугуне или стали.

Спросите у экспертов All Metals Fabrication, какой металл лучше всего подходит для вашего следующего промышленного или архитектурного проекта по изготовлению металла.

.

Понимание спроса и предложения: черные металлы

Черные металлы, металлы, содержащие железо, отличаются как от драгоценных, так и от цветных металлов. Они включают сырье, такое как железная руда и стальной лом, а также полуфабрикаты, такие как горячекатаный рулон.

Железная руда находится в земной коре и добывается в открытых карьерах. Китай является крупнейшим в мире производителем, потребителем и импортером железной руды, производя 1,3 миллиарда метрических тонн, что эквивалентно 44% мирового производства.Австралия является вторым по величине производителем железной руды и располагает крупнейшими в мире месторождениями. Китайские месторождения железной руды имеют более низкое содержание железа, чем те, которые обычно встречаются в Австралии и Бразилии.

Железная руда - ключевой ингредиент в процессе производства стали с использованием доменной печи. Первые доменные печи в Китае относятся к первому веку. В доменной печи, футерованной огнеупорным кирпичом, железная руда, кокс и известняк нагреваются для получения жидкого железа. После запуска доменная печь будет работать в течение многих лет с небольшими остановками для планового обслуживания.Температура в доменной печи может достигать 4200 ° F (2300 ° C).

Сталь

также производится в электродуговой печи (ДСП) с использованием стального лома. Около одной трети сырой стали в мире производится в ЭДП. В ДСП металлолом загружается с помощью графитовых электродов для нагрева металла. Температура достигает 6300ºF (3500ºC). В США сталь обычно производят в ЭДП, а не в доменных печах.

Производство стали с использованием ЭДП по сравнению с производством первичной стали с использованием доменной печи имеет некоторые преимущества, включая возможность использования 100% переработанного лома в качестве исходного сырья, что снижает энергоемкость производства, а также гибкость при запуске и остановке производства, позволяющую более быстро реагировать на изменения спроса.

Предложение железной руды увеличивалось за последние 10 лет в ответ на индустриализацию Китая во время товарного суперцикла. Чтобы удовлетворить спрос Китая на железную руду, которая является ключевым ингредиентом в производстве стали, необходимой для строительства и бытовой техники, мировые поставки железной руды из шахт увеличились.

Это повлияло на способ оценки железной руды. В течение десятилетий между 1960-ми и тысячелетием цены на железную руду были стабильными при изобилии.Но спрос Китая на железную руду привел к росту цен, и горнодобывающие и сталелитейные компании, которые традиционно согласовывали годовые цены после длительных переговоров, перешли на квартальные цены в 2010 году, а затем, в конечном итоге, на спотовые цены.

Железная руда перевозится морским транспортом на опрокидывающихся судах. Некоторые из этих очень крупных судов-перевозчиков руды имеют дедвейт 400 000 метрических тонн.

Стальной лом собирается из перерабатываемых материалов, оставшихся от производства и потребления продукции.Сбор и поставка лома реагируют на изменение цен.

ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ

Китай - крупнейшая в мире страна-производитель стали, на которую приходится более половины всей сырой стали. В 2015 году он произвел 50,3% от 1 599,5 миллионов метрических тонн в мире. Япония (105,15 миллиона метрических тонн), Индия (89,58 миллиона метрических тонн), США (78,92 миллиона метрических тонн) и Россия (71,11 миллиона метрических тонн) входят в пятерку ведущих стран-производителей стали.

СПРОС НА СТАЛЬ

Производятся разные виды стали в зависимости от свойств, требуемых для их применения, таких как плотность, прочность, теплопроводность и эластичность.Они широко подразделяются на углеродистые стали, легированные стали, нержавеющие стали и инструментальные стали. Сталь используется при строительстве мостов, автомобильных и железных дорог, а также зданий. Он также используется в секторе бытовой техники, который включает в себя крупные электротовары, такие как холодильники и стиральные машины, названные так, потому что они обычно белого цвета.

.

Смотрите также