¿Por qué las vías del tren no se oxidan?
1. El concepto de acero: El acero se fabrica mediante procesamiento a presión en lingotes de acero, palanquillas o productos de acero de diversas formas, tamaños y propiedades que necesitamos.
El acero es un material indispensable e importante para la construcción nacional y la realización de las cuatro modernizaciones. Amplia gama de aplicaciones y muchas variedades. Según las diferentes formas de la sección transversal, los productos de acero generalmente se dividen en cuatro categorías principales: perfiles, placas, tuberías y productos metálicos. Para facilitar la organización de la producción de acero, el suministro y la gestión de pedidos, también se divide en ferrocarril pesado, ferrocarril ligero, acero grande, acero mediano, acero pequeño, acero conformado en frío, acero de alta calidad, alambrón, acero mediano. acero grueso y acero fino.
2. Método de producción del acero
La mayor parte del acero se procesa mediante presión, y la presión provocará la deformación plástica del acero procesado (palanquilla de acero, lingotes de acero, etc.). ). Según la temperatura de procesamiento del acero, el acero se puede dividir en procesamiento en frío y procesamiento en caliente. Los principales métodos de procesamiento del acero son:
Laminado: la pieza metálica de acero pasa a través del espacio (varias formas) entre un par de rodillos giratorios. Debido a la compresión de los rodillos, la sección transversal del acero. El material se reduce y la longitud es un método de procesamiento de presión adicional. Este es el método de producción más común para producir acero y se utiliza principalmente para producir perfiles, placas y tubos de acero. Laminación en frío y laminación en caliente.
Acero forjado: un método de procesamiento a presión que utiliza el impacto alternativo de un martillo de forjado o la presión de una prensa para cambiar la pieza en bruto a la forma y tamaño que necesitamos. Generalmente se dividen en forja libre y forja con matriz, y a menudo se utilizan para producir materiales de sección grande, como materiales grandes y espacios en blanco.
Estirado de acero: Método de procesamiento para embutir piezas metálicas laminadas (moldes, tubos, productos, etc.). ) para reducir la sección transversal y aumentar la longitud a través de los orificios de la matriz, que se utilizan principalmente para el procesamiento en frío.
Extrusión: es un método de procesamiento en el que el acero se coloca en una caja de extrusión cerrada y se presiona un extremo para exprimir el metal fuera del orificio del troquel especificado para obtener un producto terminado de la misma forma y tamaño. , utilizado principalmente en la producción de acero para metales no ferrosos.
1. Metales ferrosos, acero y metales no ferrosos Antes de introducir la clasificación del acero, introduzcamos brevemente los conceptos básicos de metales ferrosos, acero y metales no ferrosos.
1. Metal ferroso se refiere al hierro y aleaciones de hierro. Como acero, arrabio, ferroaleaciones, hierro fundido, etc. El acero y el arrabio son aleaciones basadas en acero con carbono como principal elemento añadido. En conjunto se denominan aleaciones de hierro-carbono.
El arrabio se refiere a un producto elaborado a partir de mineral de hierro fundido en un alto horno y se utiliza principalmente para la fabricación y fundición de acero. El arrabio fundido se funde en un horno de fundición para obtener hierro fundido (estado líquido), y el hierro fundido líquido se convierte en acero fundido, que se llama hierro fundido.
La aleación de hierro es una aleación compuesta por hierro, silicio, manganeso, cromo, titanio y otros elementos. La ferroaleación es una de las materias primas para la fabricación de acero. Se utiliza como desoxidante y aditivo de elemento de aleación para el acero durante la fabricación de acero.
2. Colocar el arrabio para la fabricación de acero en el horno de fabricación de acero y fundirlo según un proceso determinado para obtener acero. Los productos de acero incluyen lingotes de acero, palanquillas de fundición continua y piezas de acero de fundición directa. En términos generales, el acero se refiere al acero laminado para formar diversos productos de acero. Acero El acero es un metal ferroso, pero el acero no es exactamente igual al metal ferroso.
3. El acero y los metales no ferrosos, también conocidos como metales no ferrosos, se refieren a metales y aleaciones distintas de los metales ferrosos, como cobre, estaño, plomo, zinc, aluminio, latón, bronce, aleaciones de aluminio, aleaciones para rodamientos, etc. Además, en la industria también se utilizan cromo, níquel, manganeso, molibdeno, acero de cobalto, vanadio, tungsteno y titanio. Estos metales se utilizan principalmente como aditivos de aleación para mejorar las propiedades del metal. Entre ellos, el tungsteno, el acero, el titanio y el molibdeno se utilizan principalmente para producir carburo cementado para herramientas de corte. Estos metales no ferrosos se denominan metales industriales, y los productos de acero también incluyen metales preciosos: platino, oro, plata y metales raros, incluidos productos de acero radiactivos como el uranio y el radio.
2. Clasificación de los Materiales de Acero
El acero es una aleación de hierro-carbono con un contenido de carbono entre el 0,04% y el 2,3%. Para garantizar su tenacidad y plasticidad, el contenido de carbono generalmente no supera el 1,7%. Además del hierro y el carbono, los principales elementos del acero son el silicio, el manganeso, el azufre y el fósforo. Existen varios métodos de clasificación del acero, los principales métodos son los siguientes:
1 Acero clasificado por calidad
(1) Acero ordinario (P≤0,045%, S≤0,050% )
(2) Acero de alta calidad (tanto P como S≤0,035%)
(3) Acero de alta calidad (P≤0,035%, S≤0,030%)
2. Clasificación por composición química
(1) Acero al carbono: Acero a. Acero bajo en carbono (C≤0,25%); b Acero al medio carbono (c≤0,25 ~ 0,60%) ; C. Acero con alto contenido de carbono (C≤0,60%).
(2) Acero aleado: a. Acero de baja aleación (contenido total de elementos de aleación ≤ 5%); b. Acero de aleación media (contenido total de elementos de aleación > 5 ~ 10%); Acero aleado (contenido total de elementos de aleación > 10%).
3. El acero se clasifica según el método de conformado: (1) acero forjado; (2) acero fundido; (4) barras de acero estiradas en frío.
4. El acero se clasifica según su estructura metalográfica
(1) Recocido: a. Acero soldado por arco sumergido (ferrita + perlita); ***Precipitación del acero (perlita); ; c. el acero precipita a través del acero (perlita + cementita); d acero ledeburita (perlita + cementita).
(2) Normalizado: a. Acero perlítico; b. Acero martensítico;
(3) El acero no tiene cambio de fase o cambio de fase parcial 5. Clasificados por uso.
(1) Aceros para construcción e ingeniería: a. Aceros estructurales al carbono ordinarios; b. Barras de acero de baja aleación.
(2) Estructura de acero
A. Acero para la fabricación de máquinas: (a) acero estructural templado y revenido; (b) acero estructural endurecido superficialmente: incluido el acero carburizado y el amoníaco. acero y acero cementado; c) acero estructural de fácil mecanización; d) acero para conformado de plástico en frío: incluido el acero para estampado en frío y el acero para estampación en frío.
B. Acero para resortes
C. Acero para rodamientos
(3) Acero para herramientas al carbono; acero para herramientas rápidas.
(4) Acero de rendimiento especial: a. Acero inoxidable resistente al ácido; b. Acero resistente a la oxidación, acero resistente al calor, acero de aleación para calefacción eléctrica; d. Acero resistente al desgaste; e. Acero de baja temperatura;
(5) Productos de acero profesionales, como acero para puentes, barcos, calderas, recipientes a presión y maquinaria agrícola.
6. Clasificación integral
(1) Acero ordinario
A. Acero estructural al carbono: (a) q 195; ); (c) Q235 (A, B, C); Q255 (A, B); Pregunta 275.
Acero estructural de baja aleación
C. acero
(2) Acero de alta calidad (incluido el acero de alta calidad)
A Acero estructural: (a) acero estructural al carbono de alta calidad (b); ) acero estructural aleado; acero para resortes; acero para rodamientos; f) acero estructural de alta calidad para usos especiales.
B. Acero para herramientas: (a) acero para herramientas al carbono; (b) acero para herramientas de aleación; (c) acero para herramientas de alta velocidad.
C. Acero de rendimiento especial: (a) acero inoxidable y acero resistente al calor; acero aleado para calentamiento eléctrico; (e) acero resistente al desgaste.
7. Clasificación de los métodos de fundición
(1) Según el tipo de horno
A. Acero de solera abierta: a) Acero de solera abierta; Acero básico de hogar abierto.
bAcero convertidor: (a) Acero convertidor ácido; Acero convertidor básico. O (a) acero convertidor soplado desde abajo; (b) acero convertidor soplado lateralmente; (c) acero convertidor soplado desde arriba.
C. Acero para hornos eléctricos: (a) acero para hornos eléctricos; acero para hornos de electroescoria; (d) acero para hornos consumibles al vacío; (e) acero para hornos de haz de electrones.
(2) El acero se divide según el grado de desoxidación y sistema de vertido.
A. Acero en ebullición; b. Acero semicalmado; c. Acero templado;
Cuatro tipos de acero
Barras de acero HPB235 (Q235) de primera calidad con una resistencia estándar de 235 N/mm2.
HRB de segundo nivel 335(20MnSi) 335
HRB de tercer nivel 400(20 mnsy)400
ⅳrrb 400(20 mnsi)400
Clasificación integral de materiales de acero: (1) Acero ordinario a. Acero estructural al carbono: (a) q 195; (b) Q215 (A, B); , B); Pregunta 275. b. Acero estructural de baja aleación c. Acero estructural ordinario para fines especiales
(2) Acero de alta calidad (incluido el acero de alta calidad)
A. Acero estructural: (a) Acero estructural al carbono de alta calidad; (b) Acero estructural aleado; Acero para resortes; (f) Acero estructural de alta calidad para usos especiales.
B. Acero para herramientas: (a) acero para herramientas al carbono; (b) acero para herramientas de aleación; (c) acero para herramientas de alta velocidad. c. Acero de rendimiento especial: (a) acero inoxidable y acero resistente al ácido;
acero aleado calentado eléctricamente; (d) acero eléctrico con alto contenido de manganeso
*Los rieles de acero deben soportar las cargas de presión, fricción e impacto de las locomotoras, y deben tener suficiente resistencia, dureza y tenacidad, y requisitos de alta calidad. Se deben probar sus propiedades mecánicas y se deben realizar inspecciones con bajo aumento y pruebas de caída de peso.
Los rieles de bainita de alta resistencia y alta tenacidad y el acero de tierras raras de alta resistencia resistente a la intemperie, un importante proyecto científico y tecnológico emprendido por Baotou Steel, pasó la evaluación de expertos. Los expertos coinciden en que los rieles bainíticos son un gran avance en la historia de la investigación y el desarrollo de materiales ferroviarios, llenando el vacío en los rieles de alta velocidad y carga pesada de mi país y alcanzando el nivel avanzado internacional.
Actualmente, los carriles utilizados en el exterior son básicamente de acero perlítico. Aunque la resistencia de los rieles se puede mejorar mediante tecnología de aleación o tratamiento térmico, está cerca del límite y no puede resolver fundamentalmente el problema de mejorar la resistencia manteniendo una buena tenacidad. No puede satisfacer las crecientes demandas de los rieles y los rieles de cambio a alta velocidad. y cargas pesadas. El acero bainítico es la patente de invención del profesor Fang Hongsheng de la Universidad de Tsinghua. En 2005, la Oficina de Ciencia y Tecnología de la ciudad de Baotou coordinó y promovió la cooperación entre Baotou Steel y la Universidad de Tsinghua, que figuraba como un proyecto clave de cooperación entre la industria, la universidad y la investigación en la ciudad de Baotou. Los carriles de bainita resuelven el problema técnico de cumplir simultáneamente los requisitos de resistencia, tenacidad, plasticidad y trabajabilidad. Las pruebas de funcionamiento de la Oficina de Ferrocarriles de Shenyang, el Ferrocarril Shijiazhuang-Taiwán, el Ferrocarril Beijing-Baotou y el Ferrocarril Daqin en los últimos dos años han demostrado que la resistencia, tenacidad y vida útil de los rieles de desvío bainíticos se pueden aumentar en más de 2 veces. , 4 veces y 3 veces respectivamente. De junio a octubre de 2008, Baotou Steel ganó la licitación con ventaja absoluta en la "Investigación sobre optimización de estructuras y materiales ferroviarios para desvíos ferroviarios de servicio pesado" organizada por el Ministerio de Ferrocarriles. En el siguiente paso, se ampliará a vías curvas, vías de desvío combinadas y otras variedades, y los beneficios económicos y sociales serán más significativos.