Значение металлов в современной
жизни очень велико. / Несмотря-на то что химические материалы —
пластмассы, синтетические смолы и др. получают все большее
распространение, роль металлов ие только не уменьшается, ио еще более
возрастает в связи с освоением космического пространства, разработкой
природных богатств земли, находящихся иа ее поверхности и под-дном океана,
с развитием производства атомной энергии, транспорта, связи, микро- и
радиоэлектроники и т. д.
Железо является одним из самых
распространенных элементов на земле. Его доля составляет ~4 % массы всей
верхней части земной коры. Атомная масса железа 55,84, атомный номер
26, плотность 7,86 г/см3, температура плавления 1540° С.
Чистое железо — серовато-беловатого цвета, обладает пластичностью и
магнитными свойствами.
В этой книге рассматрявается
производство черных металлов в последовательности современной
технологической схемы производства: 1) выплавка чугуна из железной
руды — доменное производство; 2) прямое получение железа и
металлизоваииого сырья; 3) выплавка стали нз чугуна, металлического лома;
4) обработка стальных слитков и заготовок иа прокатных станах и получение
готовых изделий и полуфабрикатов. Обычно черными металлами называют железо
и сплавы железа с различными элементами. Основным элементом,
придающим железу разнообразные свойства, является углерод. Сплавы с
содержанием углерода до 2,14 % называют сталями, а сплавы с более
высоким содержанием углерода — чугуиами. Помимо углерода, в состав стали и
чугуна входят различные элементы. Легирующие элементы улучшают, а
вредные примеси ухудшают свойства железных сплавов. К легирующим
элементам относятся марганец, кремний, хром^ никель, молибден,
вольфрам и др. К вредным примесям — сера, фосфор, кислород, азот,
водород, мышьяк, свинец и др. В зависимости от содержания легирующих
сталь или чугун приобретают различные свойства и могут быть использованы в
той или иной области промышленности. Так, например, инструментальные стали
с высоким содержанием углерода используют для изготовления режущего
обрабатывающего инструмента. При повышении содержания хрома и никеля
стали приобретают антикоррозионные свойства (нержавеющие стали).
Стали с повышенным содержанием кремния используют в электротехнике в виде
трансформаторного железа и т. п. Чугун с высоким содержанием кремния
используют в литейном деле. Для деталей, выдерживающих повышенные
нагрузки, применяют высокопрочные чугуны, содержащие хром, никель и т. д.
Металл, используемый в промышленности, сельском хозяйстве,
строительстве, на транспорте и т.д., имеет различную форму, размеры и
физические свойства. Придание металлу требуемой формы, необходимых
размеров и различных свойств достигается обработкой слитков стали
давлением и последующей термической обработкой. Для получения
различной формы изделий применяют свободную ковку, штамповку иа молотах и
прессах, листовую штамповку, прессование, волочение и прокатку. На
прокатных станах обрабатывается до 80 % всей выплавляемой стали, на них
производят листы, трубы, сортовые профили, рельсы, швеллеры, балки и т.
п.
Добыча железа началась, по
крайней мере, за два тысячелетия до нашей эры. Получение чистого железа,
его сплавов стало воз-
