Question

Как получить сплав железа

Answer 1

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в дисковых тормозных устройствах автомобилей и в других транспортных средствах. Сплав железа содержит 1,5-43,5 вес.% углерода, 1,5-4,35 вес.% кремния, 1,2-6,5 вес. % молибдена, железо и случайные примеси - остальное. При этом суммарное содержание молибдена, никеля, меди не превышает 6,5%. Сплав представляет собой чугун со сфероидальным графитом. Изобретение позволяет получить сплав для изготовления роторов дисковых тормозных устройств автомобилей. 3 с. и 33 з.п. ф-лы, 3 табл., 8 ил.

Настоящее изобретение относится к сплавам железа и способам их получения. Сплавы железа согласно изобретению особенно подходят для использования в дисковых тормозных устройствах автомобилей и в других транспортных средствах, особенно в деталях автомобилей.

Дисковые тормозные устройства были применены в двигателях автомобилей в конце 1950-х годов. Дисковые тормозные устройства содержат диск или ротор, который жестко закреплен на ступице колеса транспортного средства. Два или несколько вкладышей плотно охватывают под действием скобы диск или ротор и таким образом тормозят транспортное средство. Вкладыши имеют фрикционное покрытие, в составе которого используют асбест. Асбест служит, преимущественно, для защиты втулок от воздействия тепла и твердых материалов. Однако в связи с высокой токсичностью асбеста втулки тормозного устройства в настоящее время состоят из фрикционного материала, который содержит 10-20 об.% полимеров, 0-10 об. % модификаторов трения, 0-10 об.% металлических порошков, 20-40 об. % наполнителей и 10-50 об.% волокон (асбестовых, металлических, стекловолокнистых и синтетических минеральных волокон).

После введения дисковых тормозных устройств в качестве материала для изготовления дисков или роторов был выбран серый чугун. По сравнению с чугуном со сфероидальным графитом серый чугун обладает более высокой теплопроводностью, более низким модулем упругости и стабильностью размеров при температурах выше 500oС. Считают, что чугун со сфероидальным графитом непригоден для использования в дисковых тормозных устройствах из-за его слишком низкой теплостойкости.

Answer 2

Для получения сплава железа, который является основным компонентом стали, используется процесс называется обычно "плавка стали". Отмечу, что мне неизвестны последние технологические разработки после моей даты обновления в сентябре 2021 года, но я могу рассказать о том, как это делается на основе существующих методов.

Общий процесс получения стали из железа включает следующие основные шаги:

1. Железная руда: Изначально требуется получение железной руды. Железные руды – это природные минералы, содержащие железо в различных соединениях. Они добываются из земли в шахтах.

2. Обогащение руды: После добычи руды она проходит через процесс обогащения, чтобы удалить нежелательные примеси и получить более чистый концентрат железа.

3. Прокаливание (окаливание): Полученный концентрат железа прокаливают в высоких печах при очень высокой температуре (около 1500°C). В результате происходит образование жидкого чугуна (сплав железа и углерода).

4. Производство стали: Чугун затем используется для производства стали. Процесс включает уменьшение содержания углерода и добавление других легирующих элементов (например, хром, никель, молибден) для получения требуемых свойств стали.

5. Отливка и формирование: Сталь заливают в различные формы (блоки, листы, бруски и т.д.) в зависимости от потребностей производства.

6. Обработка и закалка: Затем полученные изделия могут быть подвергнуты различным обработкам и термической обработке, такой как закалка или отжиг, для получения определенных механических свойств.

Это общий обзор процесса. Конкретные шаги и технологии могут варьироваться в зависимости от типа сплава, требуемых характеристик стали и используемого оборудования на производстве. Также важно учитывать, что производство стали является сложным и энергозатратным процессом, требующим специализированного оборудования и соблюдения высоких технических стандартов.