Capitolul I - Oteluri
Fierul este un metal de culoare gri-argintie,cu un punct de topire ridicat si o larga raspandire in natura,sub forma de combinatii chimice.Este ultimul element care poate fi produs prin fuziune nucleara in nucleele stelelor(dar doar in cele cu masa mai mare de 5 mase solare), si deci cel mai greu element a carui formare nu necesita un eveniment cataclismic de tipul unei supernove.
Fierul este un metal utilizat atat in stare pura cat si sub forma de
aliaje metalice; este un element metalic, care face parte din grupa a VIII-a
a sistemului periodic, are numarul atomic Z=26, masa atomica 55,847,
coeficientul de dilatare termica ?=11,7?10-6 grad-1, densitatea ?=7,86
kg/dm3, putind avea valentele 2, 3 si 6.
Fierul tehnic are proprietati de rezistenta scazute (Rm=200 N/mm2); Rc=100 N/mm2; HB=80 daN/mm2), proprietati elastice ridicate (A5=50%; Z=80%; KCU=25 daJ/cm2), permeabilitate magnetica mare,forta coercitiva si conductivitate electrica mici, pierderi mici prin histerezis magnetic [3] [14] [15] [16] [22] [24] [28].
Fierul se topeste la 1538?C, fierbe la 2880?C si prezinta la presiune normala doua stari alotropice:
- fierul alfa (Fe?) cristalizat in retea cub cu volum centrat, stabil in domeniul de temperatura de 1538...1394?C (cand se mai cunoaste si sub denumirea de fier delta - Fe?) si sub temperatura de 912?C- fierul gama (Fe?) cristalizat in retea cub cu fete centrate, stabil in intervalul termic 912...1394?C.
La presiuni mai mari de 150 kbari, la temperatura ambianta, fierul mai prezinta o stare alotropica (Fe?), cristalizat in retea hexagonal compacta.
La presiuni mai mari de 150 kbari, la temperatura ambianta, fierul mai prezinta o stare alotropica (Fe?), cristalizat in retea hexagonal compacta.
Fierul prezinta o transformare magnetica la temperatura de 770?C
(punct Curie), cand trece reversibil din feromagnetic in paramagnetic in
procesul de incalzire, respectiv cel de racire. Transformarile alotropice si caracteristicile cristalografice ale fierului sunt prezentate in tabelul 1.1.
Tabelul 1.1
Stabilitatea la diferite temperaturi a celor doua forme alotropice ale fierului Fe? (CVC) si Fe? (CFC) la diferite temperaturi, se poate explica urmarindu-se variatia cu temperatura a energiei libere a acestora(fig.1.1)
Figura 1.1
Variatia cu temperatura a energiei libere a formelor alotropice ale fierului [3]
Se observa din figura ca de la 0?C la 912?C este stabil Fe?,deoarece el are energia libera minima in acest interval de temperaturi; intre 912 si 1394?C este stabil Fe?, iar intre 1394 si 1538?C este stabil Fe? numit si Fe? de temperaturi inalte.Existenta diverselor stari alotropice in functie de temperatura si presiune rezulta din fig.1.2.
Fig. 1.2. Influenta presiunii si a temperaturii asupra polimorfismului fierului [3]
Se observa ca la marirea presiunii scade temperatura de transformare reversibila a Fe?<->Fe? si a Fe?<->Fe?.In stare pura, fierul are domenii limitate de utilizare. Datorita capacitatii mari de deformare plastica, fierul tehnic pur este folosit pentru obtinerea unor produse prin ambutisare adanca. Proprietatile sale fizice,permeabilitatea magnetica mare si pierderile mici prin histerezis fac sa fie utilizat in electrotehnica la confectionarea miezurilor si pieselor polare ale electromagnetilor, la ecrane magnetice, membrane telefonice etc. Fierul pur se fofoseste drept catalizator al unor procese chimice, precum si pentru fabricarea unor preparate medicinale.
Cea mai larga utilizare o au insa aliajele pe baza de fier reprezentate
prin oteluri carbon, fonte, oteluri si fonte aliate etc.-in care cel mai important element de aliere al fierului este carbonul; introdus in cantitati mici, acesta modifica radical proprietatile fizico-mecanice si tehnologice ale fierului.
Aliajele fier-carbon sunt aliaje complexe, care pe langa elementele
pricipale fierul si carbonul, mai contin sub forma de impuritati si alte
elemente chimice: Mn, Si, P, S, O, H, N, B, etc, care provin din procesul
de elaborare si care influenteaza puternic proprietatile de baza ale fierului.
1.Stanescu Gheorghe - Utilaj chimic si petrochimic(Volumul I si II);Editura Dobrogea,2007.
2.Nicolae V. - Utilaje statice,petrochimice si de rafinarie;Editura Universitatii Ploiesti,2007.
3.Pavel Alexandru - Inginerie mecanica in petrochimie;Editura Universitatii din Ploiesti,2001
4.Alamoreanu E. - Indrumar de calcul pentru inginerie mecanica;Editura didactica si pedagogica Bucuresti,1992.
5.Palfalvi A. - Tehnologia materialelor;Editura Didactica si Pedagogica Bucuresti,1985.
6.Jinescu V. - Calculul aparatelor de tip coloana;Editura Didactica si Pedagogica Bucuresti,1985.
7.Pavel Alexandru - Elemente de inginerie mecanica litografiat Ploiesti,IPG,1977.
8.Bunea D. - Studiul si Ingineria Materialelor;Editura Didactica si Pedagogica Bucuresti,1995.
9. Aloman A. - Diagrame de echilibru fazic in Stiinta materialelor metalice si semiconductoare;Institutul Politehnic Bucuresti,1993.
10.Nocivi A.
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
