8/20/2019 Fonta-Otelul

http://slidepdf.com/reader/full/fonta-otelul 1/4

 

FONTA / OTELUL

 

Bucuresti2003-2004

Fonta

Fierul topit obtinut in furnalul inalt, enin! in contact cu cocsul !inpartea !e "os a furnalului, contine !iferite procente !e carbon !i#olat $!eobicei 3sau 4%&, inpreuna cu siliciu, 'an(an, fosfor si sulf in cantitati 'ai

8/20/2019 Fonta-Otelul

http://slidepdf.com/reader/full/fonta-otelul 2/4

'ici) Aceste inpuritati sca! punctual sau !e topire !e la *+3+o, cea afierului pur, la circa *200o) Aceasta fonta este !eseori turnata in bare)

an! fonta se prepara prin racier brusca !in stare lici!a, areculoarea alba si se nu'este fonta alba) Ea consta in (eneral !in !inco'pusul cementit , Fe3, o substanta ri(i!a, casanta)

Fonta cenusie, obtinuta prin racier inceata, consta !in (raunte

cristaline !e fier pur $nu'it ferita) si ful(i !e (rafit) Atat fonta alba, cat si ceacenusie sunt casante, !eoarece principalul constituent al pri'eia,ce'entitul, este casant iar ulti'a este slabita !e ful(ii !e (rafit !istribuitiprin ea si !e ferita !ura continuta)

Fonta maleabila, care este 'ai !ura si 'ai putin casanta !ecat ceaalba sau cenusie, se prepara prin tratarea la cal! a fontei cenusii cu oco'po#itie conenabila) .n acest trata'ent, ful(ii !e (rafit se unesc inparticule (lobulare, care, !in cau#a ariilor sectiunilor traersale 'ici,slabesc ferita 'ai putin !ecat o fac ful(ii)

Fonta este cea 'ai ieftina arietate !e fier, !ar folosirea ei esteli'itata !in cau#a re#istentei 'ici) O 'are parte !in ea se folosesc laprepararea otelului iar o cantitate 'ai 'ica, a fierului for"at)

Fierul for"atFierul for"at este un fier pur, cu nu'ai 0,*-0,2%carbon si 'ai putin !e

0,+% i'puritati totale) El se prepara prin topirea fontei pe un pat !e oi! !efier intr-un cuptor cu reerberatie, in care flacara este reflectata !e acoperisin 'aterial pentru a-l incal#i) Fonta topita este a(itata, oi!ul !e fier oi!an! carbonul !i#olat in oi! !e carbon iar sulful, fosforul si siliciul trecin #(ura) e 'asura ce i'puritatile sunt in!epartate, punctual !e topire alfierului creste si 'asa !eine 'ai pastoasa) Ea este in!epartata !in furnalsi batuta cu ciocane actionate cu abur pentru a in!eparta #(ura)

Fierul for"at este un 'etal re#istent si !ur care se poate su!a si for"ausor).n trecut se folosea etensie la fabricarea lanturilor, sar'ei si a altor obiecte !e acest (en) Asta#i este inlocuit in 'are 'asura cu otelul aliat'oale)

Otelul

Otelul este un alia" !e fier, carbon si alte ele'ente, obtinut in starelici!a)1a"oritatea otelurilor nu contin fosfor, sulf si siliciu si au intre 0,* si*,+% carbon)

Otelurile moi  sunt oteluri cu putin carbon $'ai putin !e 0,2%&) Elesunt 'aleabile si !uctile si se folosesc in locul fierului for"at) Ele nu suntintarite prin calire) Otelurile mijlocii, continan! intre 0,2-0,%carbon, sefolosesc pentru fabricarea sinelor si a ele'entelor structurale $traerse,(rin#i si altele&) Otelurile 'oi si 'i"locii pot fi for"ate si su!ate) Otelurile cucu continut mare de carbon $!e la 0,+ la *,+0& se folosesc la fabricarea

briciurilor, instru'entelor cirur(icale, bur(iurilor si a altor scule) Otelurile

8/20/2019 Fonta-Otelul

http://slidepdf.com/reader/full/fonta-otelul 3/4

'e!ii si cele bo(ate in carbon pot fi intarite sau pot suferi operatia !ereenire)

Otelul se fabrica in (eneral !in fier turnat prin procedeul cu cuptor cuvatra $prin care se fabrica 'ai 'ult !e 0% !in otelul obtinut in 5)U)A&,

 procedeul Bessemer si procedeul cu sulfare de oxigen. .n fiecare proce!euse foloseste o captuseala ba#ica sau aci!a in cuptor sau in conerti#or)

aptuseala ba#ica $ar, 'a(ne#ie sau un a'estec !in a'an!oua& sepoate folosi !aca fierul turnat contine ele'ente, ca fosforul, care for'ea#aoi#i aci#i, iar ce aci!a, !aca fierul turnat contine ele'ente care for'ea#aba#e)

roce!eul cu cuptor cu atraLa obtinerea otelului preparat in cuptorul cu atra se foloseste un

cuptor cu reerberatie) Fonta se topeste cu pilitura !e otel si putin e'atiteintr-un cuptor incal#it cu (a# sau petrol) o'bustibilul si aerul se

preincal#esc prin trecerea printr-un (ratar !e cara'i#i fierbinti intr-o parte afurnalului6 un (ratar si'ilar se (aseste in cealalta parte a cuptorului si esteincal#it !e (a#elle fierbinti care scapa !in cuptor) 7in ti'p in ti'p seinersea#a !irectia fluului !e (a#e) arbonul si alte i'puritati !in fierultopit sunt oi!ate !e e'atite si !e ecesul !e aer !in (a#ul !in cuptor) 5efac serii !e anali#e !in in or, iar can! tot carbonul este oi!at, cantitatea!e carbon necesara pentru otel este a!au(ata sub for'a !e cocs sau caun alia" bo(at in carbune, !e obicei fero'an(an sau spie(eleisen) Otelultopit este turnat apoi in lin(ouri) 5e poate obtine astfel un otel !e calitateunifor'a, !eoarece proce!eul poate fi controlat !es prin anali#e)

roce!eul Besse'er roce!eul Besse'er !e frabicare a otelului a fost inentat !e un

a'erican, 8illia' 9ell:, in *+2, si in!epen!ent !e un en(le#, ;enr:Besse'er, in *++) onerti#orul, !e for'a unui ou, este u'plut cu fontatopita) Aerul este suflat in lici! prin (aurile !e ant !e al ba#a, oi!an!siliciul 'an(anul si alte i'puritati, iar in final, carbonul) .n circa #ece 'inutereactia este aproape co'pleta, asa cu' se e!e prin sci'barea culoriiflacarii obtinute prin ar!erea oi!ului !e carbon si apoi se toarna otelul)

roce!eul Besse'er nu este costisitor, !ar otelul nu e asa !e bun cacel obtinut prin proce!eul cuptorului cu atra)

roce!eul cu suflare !e o:(en7in *<++ incoace, o 'are parte !in otelul pro!us in 5)U)A a fost

obtinut printr-un proce!eu nou, proce!eul cu suflare !e o:(en) Fierul seplasea#a intr-un conerti#or ase'anator cu conerti#orul Besse'er, !ar fara (uri !e ant la ba#a) La suprafata 'etalului se sufla o:(en pur printr-o teaa !e cupru racita cu apa, pentru a oi!a carbonul si fosforul) Tratarea

unei sar"e !e +0-2+0 tone are loc in 40-+0 'inute) rin acest proce!eu seobtine un otel !e calitate superioara)

8/20/2019 Fonta-Otelul

http://slidepdf.com/reader/full/fonta-otelul 4/4

roprietatile oteluluian! otelul bo(at in carbon este incal#it la rosu si racit incet, el este

relati 'oale) 7aca este racit brusc, prin cufun!are in apa, ulei sau 'ercur,!eine 'ai !ur ca sticla si casant) Acest otel tare poate suferi feno'enul !ereenire printr-o reincal#ire, obtinan!u-se un pro!us cu co'binatia !orita

!e re#istenta si !uritate) 7eseori reenirea se face astfel incat sa se lase inpiesa o 'ar(ine ascutita pentru taiat, spri"inita pe un alt otel 'ai 'oale)

=ra!ul !e reenire poate fi esti'at in 'are prin culorile !e interferintaale unui fil' subtire !e oi! for'at la suprafata poli#ata a otelului in ti'pulincal#irii6 culoarea (alben-pai corespun!e unei caliri pentru briciuri, (alben-intens pentru brice(e, pentru foarfete si !alte, rosu-purpuriu pentru cutite!e 'acelarie, albastru pentru arcurile !e ceasornice si ne(ru-albastruipentru fierastraie)

 Aceste procese !e intarire si reenire pot fi intelese prin luarea in

consi!erare a fa#elor pe care le poate for'a fierul si carbonul) arbonuleste solubil in fierul >, for'a stabila !e peste <*20) 7aca otelul se calestepeste aceasta se obtine o solutie solubila !e carbon in fier :) Acest 'aterial,nu'it martensit , este !ur si casant) El confera !uritate si fra(ilitate oteluluicalit bo(at in carbon) 1artensitul nu e stabil la te'peratura ca'erei, !ar ite#a lui !e conersie in fa#e 'ai stabile este atat !e 'ica la te'peraturaca'erei, incat se poate ne(li"a, iar otelul intarit continan! 'artensit ra'ane'ult ti'p !ar atat ti'p cat nu e reincal#it)

an! otelul intarit este supus procesului !e reenire printr-oreincal#ire lenta, 'artensitul sufera o transfor'are intr-o fa#a 'ai stabila)5ci'barile care au loc sunt co'plee, !ar in final re#ulta un a'estec !e(raunte !e fier si carbura !e fier !ura Fe3) otelul continan! 0,<% carbonse sci'ba prin reenire in perlit ,care este co'pus !in straturi alternatie,etre' !e subtiri, !e ferita si ce'entit) erlitul este re#istent si !ur) Otelulcontinan! 'ai putin !e 0,<% carbon $otel hipoeutectoid & se sci'ba prinreenire intr-un 'etal 'icrocristalin constan! !in (raunte !e ferita si !eperlit, in ti'p ce in otelul care contine 'ai 'ult !e 0,<% carbon $otel hipereutectoid), prin reenire apar (raunte !e ce'entit si !e perlit)