Применение стали
Использование стали в жизни человека разнообразно и многогранно, порой мы даже не замечаем, что без металла не обходится большинство конструкций, механизмов, деталей и так далее. Сталь – это сплав железа и углерода, отсюда ее прочность и твердость, с которой может справиться только плазменная резка. Наличие хрома, никеля, вольфрама, молибдена позволяют изменять свойства металла, причем от массовой доли углерода или дополнительных металлов зависит и качество производимого продукта.
В родном панельном доме не обойтись без армированных конструкций: железобетон содержит арматурную сталь различного диаметра — проволока в мотках (диаметром до 10 мм) и в прутках длиной 6-12 м (более 10мм в диаметре). Современные технологии позволяют использовать арматурную сталь с минимальным количеством отходов – используется сварка и резка металла для наиболее точного подбора длины. Возможна сварка плоских сеток из более тонкой мотковой стали — так формируют пространственные арматурные конструкции; из этой же стали на месте строительства моделируют всевозможные скобы, хомуты, петли. Поскольку сталь подразделяется также по методу производства, то холоднотянутая – это арматурная проволока низкоуглеродистая B-I, углеродистая В-П, арматурная сталь А-Ш, высокопрочная A-IV, а горячекатаная – пруток класс A-I, A-1I, А-Ш, A-IV.
От фундамента до крыши в доме можно найти металл: металлочерепица – это оцинкованный стальной лист толщиной, от 0,37 до 0,75 мм, шириной 1,18 м, длиной 0,5 – 8 м с нанесением специальных покрытий и красок. Кстати по внешнему виду можно определить качество: чем круче волна, тем прочнее изделие. Можно для кровли использовать и листовую сталь, однако куда удобнее ее применение для автоматических ворот, где плазменная резка металла поможет нанести неповторимый рисунок, а может быть и фамильный герб. Металлические лестницы, козырьки, ступени, перила, оградки, навесы, всевозможные профили, балки и многое другое — это все сталь.
Ни один дом не будет собран без гвоздя, гайки, болта, ни одна машина не поедет без подшипников и рессор. Все это изделия из автоматной стали, используемой для производства деталей в строительстве, тракторной, автомобильной и машиностроительной промышленности при помощи штамповки и резания автоматным способом АС11, АС40 А12, А20 АЦ45Г2, АСЦ30ХМ, АС20ХГНМ. Кстати, рессорные пружины также изготавливают из специальных марок: сталь 65 — 85, 65Г, 70Г, 55С2, 60С2, 60С2Г, 50ХГ конструкционных рессорно-пружинных сталей (ГОСТ 14959-79), которые упрочняют закалкой, способных выдержать высокое сопротивление при малых деформациях. Для отпуска пружин необходимой длины используется плазменная резка металла. Эти стали дополнительно легируют хромом, марганцем, вольфрамом, никелем или кремнием, что и позволяет придать металлу вышеперечисленные свойства. Сталь марки ШХ15, ШХ15СГ со свойствами контактной выносливости, твердости и прочности используется в производстве шарикоподшипников. Охлаждение деталей перед отпуском обеспечивает повышенную стабильность и увеличивает срок годности изделия.
Однако и обработка стали происходит при помощи стали – из нее изготавливаются все высококачественные колюще-режущие предметы и производится резка металла. Существуют специальные марки стали повышенной твердости: углеродистые, низкоуглеродистые, легированные и быстрорежущие. Углеродистые стали (ГОСТ 1435-74) имеют малый температурный диапазон, страдают от перегрева — используются в малоответственном инструментарии: сталь марки У7, У7А в производстве зубил, ножниц по металлу, плоскогубцев, клещей и прочего инструментария. Легированные стали (ГОСТ 5950-2000) имеют средний температурный диапазон, при нагревании не теряют своих свойств, обладают достаточной износостойкостью; так из сталей марок ХВГ, 9ХВГ производят режущий и измерительный инструмент, матрицы и лекала для многоразовой штамповки, специализированный точный инструментарий. Быстрорежущие стали (ГОСТ 19265-73) относятся к самым прочным, износостойким, твердым, с большим температурным диапазоном, не подвержены деформации Р6М5, Р6М5К5, Р18, Р18Ф2. Используются для точных режущих инструментов (фрез, ножей, сверл, метчиков) в том числе и в сталепрокатном цеху.
Современные технологии почти полностью зависят от электропитания, где в производстве дросселей, трансформаторов и генераторов применяют электротехническую сталь (ГОСТ 11036-75) марок 20832, 11832, 21832, 10848, 20848, обладающих магнитными свойствами содержащую различную массовую часть кремния. Специальные технологии обработки позволяют получить заданный уровень магнитных свойств в каждом конкретном случае, причем плазменная резка никоим образом не изменяет свойства металла. Характеристики этих сталей: изотропность — разница магнитных свойств в продольном и поперечном направлении, магнитная индукция – чем она выше, там меньше размер магнитопровода.
Однако машиностроение это не только режущий материал, а и непосредственно станки, краны, вагоны, производственные металлоконструкции, конечно же, состоящие из металла – конструкционной стали, обладающей высокой прочностью к давлению, плавлению, растрескиванию и погодным условиям. В частности высоколегированные стали 14ХН4А, 38Х2Н5М, 20ХН3А используют для наиболее тяжелонагружаемых деталей машин (не стоит забывать, что легирование – закалка позволяет увеличить прочность стали). Для теплоустановок, паровых котлов применяют теплоустойчивые марки 12К, 15К, 18К, 20К. В противовес этому для холодильных установок применяют криогенные марки сталей ОН6А, ОН9А, невосприимчивые к низким температурам с пониженной хрупкостью и ломкостью, в основном этот низкоуглеродные никелевые стали с высокой коррозионнойстойкостью. Также в емкостях из сталей данных марок хранят и сжиженные газы, находящиеся в температурном пределе до 180-195°С. Эти виды сталей относятся к высокоспециализированным, однако плазменная резка позволяет избежать растрескивания и разрушения металла.
Изделия из стали необходимы и в быту: разнообразие кухонной утвари – ножей, ножниц, овощечисток, терок поражает. Кроме режущих инструментов все большую популярность приобретает посуда (кастрюли, чайники, кружки) из нержавеющей стали. В данном случае применяется коррозионностойкая легированная сталь, с содержанием хрома 17-20%, например марки 12Х18Н9. Принадлежит к высококачественным холоднокатаным сталям (ГОСТ 27002-86), технологии позволяют сделать матовые и глянцевые поверхности, одно и двухслойные емкости. Резка металла далеко не домашнее занятие, что совсем не относится к заточке – новое чудо технологий – самозатачивающиеся ножи – это опять-таки пример использования стали. Продолжать можно очень долго, так как область применения металла безгранична.