Черные металлы, их классификация, свойства

Содержание
  1. Чем отличаются чёрные металлы от цветных
  2. Типология
  3. Классификация черных металлов
  4. Обработка
  5. Технология получения продукции
  6. Первичное производство
  7. Вторичная переработка
  8. Где добывают руду черных металлов
  9. Состояние и прогноз развития рынка черной металлургии по итогам янв. 2010 г
  10. Черные металлы — какие к ним относятся?
  11. Использование в машиностроении
  12. Основные виды сплавов
  13. Месторождения черных металлов на планете
  14. Сталь – это чёрный или цветной металл?
  15. Специальные сорта стали
  16. Роль черной металлургии в промышленности
  17. Условия хранения
  18. Характеристика отрасли черной металлургии
  19. Сталь – основной конструкционный материал
  20. Что делают из чёрного металла
  21. Использование в машиностроении
  22. Сырье, используемое в черной металлургии
  23. Преимущества нашей компании
  24. Виды лома чермета по ГОСТ
  25. Взрывобезопасность
  26. Классы лома черного металла
  27. Железо и вся таблица Менделеева
  28. Свойства
  29. Физические, химические и технологические свойства стали
  30. Сфера применения вторичных черных металлов

Чем отличаются чёрные металлы от цветных

Приведённый выше перечень является исчерпывающим для магнитных химических элементов (чёрных металлов). Если составить объединённый список цветных и чёрных металлов, то в него войдут 78 химических элементов периодической таблицы. При этом три вида чёрных металлов, за исключением железа, по отдельным признакам одновременно относят и к цветным тоже. Их подразделяют на типы:

  • тяжёлые – медь, цинк, свинец, олово, сюда же включают и никель;
  • лёгкие – алюминий, титан, магний и другие (всего 12 элементов);
  • тугоплавкие– марганец, вольфрам, молибден, хром и другие (всего 8 элементов);
  • благородные и т. д. (всего 8 групп цветных металлов).

Перечислить всё, что относится к чёрным металлам с технической точки зрения, намного сложнее. Общее количество марок стали и чугуна включает несколько сотен наименований продукции. При этом часть из них не обладает магнитными свойствами, что позволяет по совокупности признаков относить такие сплавы одновременно к чёрным и цветным металлам.

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.

металлургия черных металлов

Классификация черных металлов

В большинстве случаев, классификация черных металлов построена на основании разделения элементов по их химическому составу и свойствам. Содержание легирующих элементов определяет железо и его сплав. В свою очередь, определенное процентное содержание углерода в сплаве указывает что это — чугун или сталь. Так чугуны содержат более 1,7% углерода, а стали от 0,2 до 1,7% углерода. Классификация черных металлов подразумевает разделение на следующие классы:

  • железные металлы;
  • тугоплавкие;
  • урановые;
  • щелочноземельные;
  • редкоземельные.

Также классификация черных металлов подразумевает отделение сталей легированных и нелегированных, которые еще называют углеродистыми. К углеродистым сталям относятся стали, в которых углерод является основным компонентом, при этом примеси на свойства металла не оказывают особого значения. Легированные имеют в наличие один или несколько легируемых элементов, которые оказывают огромное влияние на свойства стали. /Легированные стали очень широко применяется для изготовления ответственных деталей, несущих большую нагрузку, испытывающих разный температурный режим, сильное фрикционное воздействие. Применение такой стали распространенно в машиностроении, тракторостроении, тяжелой промышленности и в других областях.

Обработка

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

Технологический процесс Суть процесса Результат
1. Обогащение руды Отделение части руды, содержащей металл, от пустой породы. Может происходить одним из трех способов:
  • магнитный (базируется на ферромагнитности железа);
  • гравитационный (база — разные плотности пустой и богатой породы);
  • флотационный (основан на применении воды с пенообразователем).
Получают чистый, богатый черным металлом субстрат, который отправляется на дальнейшую обработку.
2. Агломерация Процесс спекания руды. Проводится с целью получения чистого вещества, без примесей газов и пыли и так далее. Получают три типа обработанной руды:
  • аглоруда (испеченная высокими температурами без доступа воздуха);
  • сепарированная (очищенная сепарацией);
  • окатышная (масса, содержащая флюсы железа).
3. Доменный процесс Коксование руды в доменной печи при использовании в качестве топлива и восстановителя железа из его оксидов угля. Получают чистое железо, при необходимости уже сплавленное с углеродом, с образованием стали.

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.

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
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.

Где добывают руду черных металлов

К железным рудам относятся железняки — красный, магнитный, бурый. Это магнетит, гематит, лимонит. Бурые железняки привлекательны примесями ванадия, кобальта, марганца, никеля и других металлов.

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.

Черные металлы — какие к ним относятся?

В данный класс входят:

  • железо и все его сплавы;
  • марганец;
  • хром;
  • ванадий;
  • титан;
  • актиноиды и уран (торий, плутоний, нептуний и другие);
  • вольфрам;
  • щелочные металлы.

То есть из всего многообразия данных веществ на долю черных металлов приходится меньшая часть. Причем в основном не самые распространенные (за исключением железа) находятся в земной коре и недрах.

Но несмотря на то что черные металлы представлены таким немногочисленным количеством элементов, они очень распространены и объемны в производстве и переработке. Масса изделий, деталей, принадлежностей изготовлена именно из железа и его сплавов.

Металлургия черных металлов достаточно обширна и востребована во всем мире. Добыча и обработка железа — одна передовых технических и экономических задач многих стран мира, в том числе и России.

Использование в машиностроении

Стальные и чугунные предметы, детали, различные приспособления находят самое широкое применение в машиностроении. Они востребованы не только на автомобильном, но и на химическом, авиационном производстве, а также в кораблестроении. Все это благодаря особой прочности данных материалов, их термостойкости и коррозионной устойчивости. Черные металлы становятся базовым материалом для выпуска многих типов изделий. Среди наиболее распространенных следующие:

  • боковые крышки редукторов;
  • подшипники;
  • клапаны;
  • фитинги;
  • втулки;
  • трубы;
  • цилиндры автомобилей и других транспортных средств;
  • зубчатые колеса;
  • звенья цепей на тракторах;
  • тормозные барабаны;
  • каретки;
  • кожухи и так далее.

Этот список можно продолжать бесконечно, потому что изделий из черных металлов и их сплавов действительно много.

Основные виды сплавов

Разделение основывается на составе и допустимых целях применения. Помимо количества углерода, учитывается процент содержания других веществ. Сегодня черный металл представлен на рынке следующими видами:

Чугун. Бывает бытовым, хозяйственным и промышленным. Последний используется для производства прочных металлоконструкций, первые два для изготовления деталей и продукции с уникальными свойствами. Они разделяются на четыре типа:

  • белый (стандартный углеродистый);
  • серый чугун (с графитом глобулярной формы);
  • ковкий (мягкий и вязкий, предназначен для обжига);
  • высокопрочный (в составе используется графит сфероидальной формы).

Серый чугун пользуется спросом в промышленной сфере. Ковкий и высокопрочный являются вариациями серого чугуна.

Сталь. Наиболее распространенный металл, широко используемый в сфере строительства. Его применяют для изготовления металлоконструкций, деталей и бытовых изделий. Углеродистая легированная сталь обеспечивает высокую прочность и долговечность сооружений. Самыми популярными ее вариациями являются:

  • хромистая;
  • молибденовая;
  • вольфрамовая;
  • никелевая.

Также легированная сталь представлена медными, магнитными, цинковыми и прочими видами сплавов. Типы и соотношение веществ указывается в маркировке. Буквы говорят о типе вещества в составе, а цифры указывают процентное соотношение.

Наша производственная компания предлагает сдать чугун и сталь в любых вариациях. Скупка осуществляется неограниченными партиями в четырех районах Москвы, что обеспечивает удобство доставки. Вы также можете воспользоваться нашим транспортом для вывоза металлолома на выгодных условиях. При наличии оптового объема, вывоз осуществляется бесплатно.

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.

производство черного металла

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.

Сталь – это чёрный или цветной металл?

Вопрос о принадлежности стали к чёрным или цветным металлам следует рассматривать исходя из классификации углеродистых сплавов, которая предусмотрена множеством ГОСТов.

сталь это черный или цветной металл

Согласно разным нормативным документам, сталь подразделяется на следующие виды чёрных металлов:

  • низкоуглеродистые, углеродистые и высокоуглеродистые сплавы с содержанием углерода до 0,25; 0,25–0,6 и свыше 0,6 % соответственно;
  • низколегированные, среднелегированные и высоколегированные марки сплавов с контролируемым содержанием легирующих добавок до 2,5; от 2,5 до 10 и свыше 10 % соответственно;
  • конструкционную, инструментальную, быстрорежущую, коррозионно-стойкую, жаропрочную и другие виды стали для разных сфер применения.

Из всего обширного сортамента марок стали только семь наименований образуют группу немагнитных сплавов. Напоминаем, что отсутствие магнитных свойств является главным признаком цветных металлов. В то же время в состав немагнитных марок стали входит железо, что является одним из определяющих признаков чёрных металлов.

С учётом малочисленности группы немагнитных сталей их можно считать исключением из общего правила с не вполне определённым статусом. С обыденной точки зрения принято считать, что чёрные металлы – это такие сплавы, которые подвержены коррозии от атмосферных воздействий. Хотя ржаветь могут и высоколегированные сплавы.

Специальные сорта стали

Рассматривая, что такое металлолом, необходимо уделить внимание еще одной, обособленной категории стальных отходов. Это лом нержавейки и быстрорезов. Отходы нержавеющей стали принимаются исходя из содержания никеля в металле. Например, нержавейка с вхождениями Ni на уровне 8% оценивается в 42 000 рублей за тонну. Повышение концентрации до 18% увеличивает стоимость к величине 70 тысяч.

Наибольшей популярностью среди отходов инструментальной стали (быстрорезов), пользуются отечественные сорта Р6М5, Р18, а также импортная марка – HSS. По сути, это та же легированная сталь, где основными примесями выступают тугоплавкие металлы: вольфрам, молибден, ванадий и рений.

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.

Условия хранения

К черным металлам, прежде всего, относится железо и его сплавы. Следует понимать, что это очень коррозионно нестойкий материал. Поэтому хранение черного металла требует соблюдения определенных правил, особенно если речь идет не о конструкциях и изделиях, а о так называемом ломе черных металлов (отходы, поломанные изделия, листы, прутья, арматуры и так далее):

  1. Помещение, в котором находится материал, должно быть полностью закрыто от доступа влаги (дождя, снега). Чем меньше влаги, тем дольше срок хранения.
  2. Территория склада должна быть большой, нельзя хранить листовые структуры черных металлов впритык друг к другу, поскольку это спровоцирует раннюю коррозию.
  3. Весь имеющийся материал следует рассортировать по маркам и размерам.

При соблюдении этих нехитрых правил можно будет максимально долго сдерживать процессы разрушения структуры металлов.

металлы черные вторичные

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]

Сталь – основной конструкционный материал

Наиболее важными свойствами стали являются ее хорошая формуемость – способность к обработке давлением – и прочность, высокие пределы прочности и текучести, а также хорошая теплопроводность. К этим выдающимся свойствам нержавеющие стали добавляют высокое сопротивление коррозии.

При выборе материала для конкретного изделия инженеры должны быть уверены, что он способен выдерживать эксплуатационные нагрузки на это изделие – механические и климатические. Понимание и контроль свойств материала является, поэтому, очень важным. Механические свойства стали могут легко контролироваться путем выбора соответствующего химического состава, технологии изготовления и термической обработки, которые обеспечивают окончательную микроструктуру стали.

Различное легирование и виды термической обработки, которые применяются при производстве стали, обеспечивают ей различные уровни прочности и других свойств. Это дает возможность добиваться удовлетворения требований соответствующих стандартов.

Что делают из чёрного металла

Граница, разделяющая чёрные и цветные металлы, не всегда выглядит чёткой и однозначной. Поэтому на обыденном уровне к чёрным металлам относят углеродистые и низколегированные марки стали, а также нелегированный чугун. Мы можем назвать следующие примеры чёрных металлов, а точнее – продукции из них:

  • строительную арматуру всех классов;
  • листовой, сортовой и фасонный прокат из перечисленных марок стали, в том числе с оцинкованным покрытием;
  • трубы;
  • стальное и чугунное литьё общего назначения – например, корпуса трубопроводной арматуры.

Детализированный перечень продукции из чёрных металлов можно продолжать почти до бесконечности. Однако не забывайте: не всё, что ржавеет, является чёрным металлом.

Использование в машиностроении

Стальные и чугунные предметы, детали, различные приспособления находят самое широкое применение в машиностроении. Они востребованы не только на автомобильном, но и на химическом, авиационном производстве, а также в кораблестроении. Все это благодаря особой прочности данных материалов, их термостойкости и коррозионной устойчивости. Черные металлы становятся базовым материалом для выпуска многих типов изделий. Среди наиболее распространенных следующие:

  • боковые крышки редукторов;
  • подшипники;
  • клапаны;
  • фитинги;
  • втулки;
  • трубы;
  • цилиндры автомобилей и других транспортных средств;
  • зубчатые колеса;
  • звенья цепей на тракторах;
  • тормозные барабаны;
  • каретки;
  • кожухи и так далее.

Этот список можно продолжать бесконечно, потому что изделий из черных металлов и их сплавов действительно много.

Сырье, используемое в черной металлургии

Основным ресурсом, используемым для получения продукции, является железная руда. В России ее запасы довольно велики и практически полностью обеспечивают внутренние потребности. Отдельно следует выделить несколько районов добычи руды.

Так, разработка данного полезного ископаемого в промышленных масштабах началась на Урале. До сих пор здесь действуют крупные металлургические комбинаты, которые были созданы одними из первых в стране. Также большие запасы железных руд находятся в Сибири (речь идет о месторождениях Кузбасса).

В европейской части России находится так называемая Курская магнитная аномалия. По отдельным данным, это самое крупное месторождение железных руд на планете. Однако разработка началась только в 30-х годах прошлого века и прерывалась в связи с войной. Находится месторождение на территории Курской и Белгородской областей.

Кроме железной руды для металлургической отрасли необходим коксующийся уголь. Он используется как высококачественное топливо для выплавки чугуна и разрыхления железной руды.

Основные залежи коксующегося угля в России сосредоточены в Кузнецком и Печорском бассейнах.

Преимущества нашей компании

Углеродистые сплавы активно используются для изготовления современной продукции, однако их выброс наносит вред окружающей среде. Чтобы на предприятия не налагали штрафы, мы выдаем клиентам документы по сдаче лома. При этом сотрудничество с нами обеспечит:

  • выплаты сразу после приема;
  • широкий спектр услуг;
  • индивидуальный подход и многое другое.

Мы поможем получить максимальную прибыль с продажи металлических отходов, исключив негативные последствия и лишнюю трату времени.

Виды лома чермета по ГОСТ

Классификация происходит по таким критериям:

  1. Содержание 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.

Около 90% всех металлических изделий, производимых человеком, это железо и его сплавы. Содержание 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.

Взрывобезопасность

Боеприпасы Великой Отечественной Войны до сих пор попадают на пункты приёма металлолома.

Взрывы происходят при:

  • выгрузке;
  • резке;
  • попытках разобрать снаряд (его не узнают или считают утратившим опасность).

Полигоны военных училищ — источники появления среди лома современных боевых припасов.

Проверка на наличие взрывоопасных, загрязнённых горючим веществом предметов — обязанность всех, кто так или иначе с металлическим ломом контактирует. Всех должны настораживать предметы, напоминающие снаряд.

Население нередко находит снаряды времен ВОВ при копе чермета с металлоискателем, после чего везет в пункты приема. Обнаруженная потенциальная опасность — причина немедленной остановки любых работ. Известны случаи взрыва не принятого «на металлолом» снаряда при обратной загрузке в автомобиль.

Руководство пиротехническим контролем берёт на себя человек, прошедший специальную подготовку.

Удаление, транспортировка обнаруженных взрывоопасных предметов, требует и от рабочих специальной подготовки и прохождения инструктажа. Обезвреживание выполняют специалисты воинской части.

Правила выполнения проверки, порядок её оформления ГОСТ 2787 перечисляет в 6 разделе. Условия хранения взрывоопасного лома содержат «Нормы и правила при взрывных работах».

Снаряд времен ВОВ
Списанные

  • оружие,
  • гильзы,
  • мины,
  • бомбы,
  • военную техника,
  • ёмкости для горюче-смазочных веществ

обязано обезвреживать предприятие, их списавшее.

Какой взрывоопасный предмет можно считать обезвреженным,можно узнать из 6-го раздела ГОСТа 2787. В Приложении 3 приведенная форма обязательного документа на металлолом — удостоверения о взрывобезопасности.

222-я статья Уголовного Кодекса предусматривает наказание за хранение и перевозку боеприпасов и их частей.

Классы лома черного металла

С позиций упомянутого стандарта выделяют два класса черного лома. Основанием деления является доля содержания углерода в металле:

  • стальные лом и отходы (содержат менее 2,14% углерода, что справедливо по отношению к железоуглеродистым сплавам с низким процентом примесей);
  • чугунные отходы и лом (характеризуются высоким содержанием углерода в железе).

Иногда к этим классам добавляют и третий — нержавеющую сталь. Но ее позиция в классификации не может быть решена однозначно. С одной стороны, нержавейка – результат взаимодействия железа и углерода (чем является также конструкционная сталь и чугун), а с другой стороны, при ее производстве добавляют легирующие элементы – примеси (преимущественно цветных металлов), которые существенно изменяют свойства стали.

Помимо перечисленных классов выделяют вторичный чермет вне класса: доменный присад, окалину, сварочный шлак.

Железо и вся таблица Менделеева

К черным металлам относятся железо и произведенные из него сплавы. По некоторым классификациям сюда же относят ванадий, хром, марганец. Вот вам весь список черных металлов. Удивительно, что среди употребления людьми огромного количества других металлов 90% составляют черные (правда, в основном в виде сплавов).

чёрные металлы

А вот историки этому не удивляются. Они знают, какими темпами развивалось человечество. Сравните сами.

Первая стадия — первобытно-общинный строй. Начался он примерно 200 000 лет назад (как минимум) и делится на 3 стадии:

Читайте также:  Аналоги марок сталей Таблица / Workpiece material conversion table

  1. Каменный век. Начался с возникновения человека разумного (то есть, когда люди догадались использовать камни и дубинки как орудия). Медленно, со скрипом продолжался до III тысячелетия до нашей эры.
  2. Бронзовый век (длился до начала I тысячелетия до нашей эры). Люди начали использовать цветные металлы. Цивилизация уже не ползла, а рысцой продвигалась к следующему этапу.
  3. Железный век. По разным классификациям он начался в начале I тысячелетия до нашей эры. В принципе, он продолжается и сейчас, хотя историки неофициально называют наше время ранний пластиковый век.

Сравните, как жил человек в каменном веке, и как живет сейчас. И весь взлет цивилизации — за счет металлов.

Рекомендуем: ВОЛЬФРАМ — самый тугоплавкий металл

Познавательно: в эпоху поздней бронзы железные изделия были редкостью. Их стоимость в 35-40 раз превышала стоимость таких же серебряных изделий.

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.

Все металлы в таблице Менделеева – список, свойства

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.

Все металлы в таблице Менделеева – список, свойства

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.

Физические, химические и технологические свойства стали

3. Физические, химические и технологические свойства стали

Читайте также:  Легированная сталь что это такое: марки, состав, виды и применение

из которой выполнены детали данного узла.

СТ 3 – это сталь углеродистая обыкновенного качества. Основным металлом в этой стали, является железо

Таблица № 1

Основной плотность t°C коэффиц. удельная теплопро- удельное

металл г/см³ плавления линейного теплоемк. С водность электрич.

стали расширения кал/г-град λкал 1см соедине-

м

7,86 1539 11,9 0,11 0,14 0,10

а) Физические свойства

К физическим свойствам стали относятся: удельный вес, плотность, температура плавления, теплопроводность, тепловое расширение, удельная теплоемкость, электропроводность и способность намагничиваться.

Плотностью называется количество вещества содержащегося в единице объема V.

Температура плавления – это температура, при которой металл полностью переходит из твердого состояния в жидкое.

Теплопроводность – это свойство тел проводить с той или иной скоростью тепло при нагреве.

Тепловое расширение- свойство металлов расширяться при нагревании.

Читайте также:  Обозначение стали конструкционной легированной (ГОСТ 4543-71)

б) Химические свойства

Химические свойства характеризуют способность металлов и

сплавов сопротивляться окислению или вступать в соединение с различными веществами: кислородом воздуха, растворами кислот, щелочей и др.

Чем легче металл вступает в соединение с другими элементами, тем быстрее он разрушается. К химическому воздействию активных сред относятся: окисляемость, растворимость, коррозийная стойкость. Металлы, стойкие к окислению при сильном нагреве, называют жаростойкими или окалиностойкими.

Сопротивление коррозии, окалинообразованию и растворению, определяют по изменению массы испытуемых образцов на единицу поверхности за единицу времени.

Сфера применения вторичных черных металлов

Благодаря современной технологии переработки из вторичного черного металла производят качественные изделия, которые ничем не уступают аналогам, изготовленным из руды.

Переплавленное сырье ничуть не хуже первичного (полученного из руды), поэтому используется переплавленный металл повсеместно.

Фото 8

Практически любые изделия можно изготовить из вторсырья, что очень выгодно для всей металлургической отрасли.

Народные умельцы часто применяют лом чермета для изготовления полезных в быту предметов. О том, как подарить вторую жизнь отходам металла в домашних условиях, читайте в нашей статье Что можно сделать из отходов черного металла — железа, стали, нержавейки, чугуна.

Источники

  • https://kamniinfo.ru/metally/chernye-metally-chto-k-nim-otnostitsya-ih-svoystva-osobennosti-i-to-chto-stoit-znat.html
  • https://FB.ru/article/164704/chernyie-metallyi-mestorojdeniya-hranenie-metallurgiya-chernyih-metallov
  • https://tutsvarka.ru/vidy/chernye-metally-ih-svojstva-osobennosti-i-to-chto-stoit-znatmetallsmaster
  • https://jgems.ru/metally/chernye
  • https://SuTime.ru/materialy/chernye-metally-chuguny-i-stali.html
  • https://pressadv.ru/stali/chernye-metally.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Сайт каталог о камнях / gorodgranit