ALIAJE
Aliajele sunt substane obinute prin amestecarea unui metal cu
unul sau mai multe metale sau nemetale (n cantitate mai mare este
ntotdeauna un metal).
Importan economic au aliajele feroase numite oeluri i fonte.
Acestea sunt aliaje ale fierului cu carbonul (un
nemetal).FONTA:Fierul pur nu prezint importanta practic. n schimb,
aliajele fierului cu carbonul fonta i otelul - sunt materialele
metalice cele mai utilizate n tehnic.Materialele metalice se obin
din minereuri, prin diferite procedee tehnologice. Minereurile sunt
roci naturale ce se afl n scoara pmntului i care conin metale sub
forma unor substane. De exemplu fierul se gsete n minereuri sub
form de oxizi (substane ce conin fier i oxigen) sa carbonai
(substane care conin fier, oxigen i carbon).
Fierul este un element chimic metalic, notat cu simbolul Fe. Ca
abunden, fierul este al zecelea element n univers i al 4-lea pe
Pmnt (al doilea metal, dup aluminiu). Ca mas ns, fierul ocup primul
loc pe Pmnt. n prezent se consider c 80% din nucleul interior al
Pmntului este format din fier. Sub form de diverse combinaii, el
formeaz 5% din scoara terestr, ns n stare pur se gsete doar
accidental (n meteorii). Se presupune de asemenea c planeta Marte i
datoreaz culoarea roiatic unui sol bogat n oxid de fier. Fierul se
obine n furnal, astfel: se introduce, pe la partea superioar,
minereu de fier, calcar i cocs, iar pe la partea inferioar se sufl
aer cald, care faciliteaz arderea cocsului i creterea temperaturii.
Din furnal rezult font (adic produsul principal) i zgur.Fonta este
aliajul fierului cu carbonul, care conine intre 2,06% si 4,3%
carbon, iar otelul, aliajul fierului cu carbonul care conine sub
2,06% carbon. n afara de fier i carbon, att fontele ct i oelurile,
mai conin, n cantiti mici, i alte elemente siliciu, mangan, sulf,
fosfor (numite elemente nsoitoare) - care nu au putut fi complet
ndeprtate n procesul de elaborare sau care au fost introduse n mod
voit, pentru a le conferi anumite proprieti (elemente de
aliere).
Deci fonta se obine prin topirea i reducerea minereurilor de
fier n cuptoare speciale numite furnale. Fontele obinute n furnale
se numesc fonte brute.
Dup compoziia chimic se deosebesc n fonte brute obinuite i fonte
brute aliate. Ele pot fi folosite n: elaborarea otelului (fonte
pentru afinare) respectiv n turnarea pieselor (fonte pentru
turntorie).
Fonta prezint urmtoarele caracteristici generale: se toarn bine,
se lucreaz prin achiere, dar nu se poate prelucra plastic (nu se
poate lamina sau forja) i nu se poate suda.
Fontele turnate n piese mai sunt numite i fonte de a doua topire
i se obin din fonte brute, prin retopirea n cuptoare speciale
(cubilouri) n scopul nlturrii impuritilor i a obinerii anumitor
compoziii. Ele pot fi: fonte cenuii, fonte nodulare i fonte
maleabile.
fontele cenuii (simbol Fc, urmat de cifra care i indic
rezistenta minim de rupere la traciune, n daN/cm2) se toarn foarte
bine i se prelucreaz prin achiere, fiind ieftine. fontele nodulare
(simbol Fgn - fonta cu grafit nodular) se obin prin adugarea de
magneziu n baia de font. Prezint proprieti mecanice la fel de bune
ca oelul i se toarn la fel de bine ca fonta cenuie. fontele
maleabile (simbol Fm) se obin printr-un tratament termic special
(de maleabilizare)se poate prelucra bine prin achiere, are
proprieti mecanice apropriate de ale oelului.
2.OELURI:Oelul se obine din fonta i fier vechi (deeuri), prin
topire i afinare (proces de oxidarea a elementelor nsoitoare i de
eliminarea lor) n cuptoare speciale: Siemens - Martin,
convertizoare cu oxigen , cuptoare electrice, etc.
Otelul se toarn bine, poate fi prelucrat prin deformare plastic
laminare (n profiluri laminate, rotund ptrat, cornier: table, evi,
srme groase), tragere (n srme subiri ), forjare (n piese)- poate fi
prelucrat prin achiere. Oelul cu coninut mic de carbon poate fi
sudat.
Proprietile mecanice ale oelului sunt superioare celor ale
fontei i ale majoritii metalelor i aliajelor utilizate n tehnic.
Aceasta este cauza pentru care majoritatea fontei nu este
transformat in piese, ci constituie materia prim din care se obine
oelul.
Dup compoziia chimic se deosebesc: oeluri-carbon i oeluri
aliate. oeluri-carbon:
Otelurile-carbon sunt oelurile care, n afar de fier, carbon i
elemente nsoitoare (mangan, siliciu, sulf, fosfor), mai conine i
alte elemente nsoitoare (introduse n mod voit).
n funcie de destinaie, se deosebesc:
oeluri-carbon pentru construcii: oeluri-carbon obinuite;
oeluri-carbon de calitate. oteluri-carbon pentru scule;
Oelurile carbon obinuite pentru construcii (simbol OL 00..OL 70)
sunt produse folosite n mod curent fr tratament chimic, la
construcii metalice (srme, nituri, table, uruburi, cuie, otel
beton, balamale, etc.) i n construcia de maini, putnd fi livrate cu
garantarea caracteristicilor mecanice i cu garantarea compoziiei
chimice.
Oelurile carbon de calitate pentru construcii (simbol OLC 10OLC
60) sunt oeluri elaborate mai ngrijit crora li se garanteaz att
caracteristicile chimice ct si compoziia chimic. Se folosesc cu
tratament termic sau termochimic n construcii de maini (pentru
piesele care lucreaz n condiii mecanice grele).
Otelurile-carbon pentru scule(simbol OSC 7OSC 13) sunt oteluri
carbon superioare crora li se garanteaz caracteristicile mecanice,
compoziia chimic i structura. Sunt destinate executrii sculelor de
lctuerie, de tmplrie, a ferstraielor, a dlilor etc. (adic a
sculelor care prelucreaz metalele mai puine dure, lemnul i
materialele plastice etc.).
oeluri aliate:Oelurile aliate sunt oteluri care,pe lng fier,
carbon i elementele nsoitoare, conin si elemente introduse in mod
voit(crom ,nichel, wolfram) pentru a le conferi anumite
proprieti.
Ele sunt destinate:
construciilor cu solicitri mecanice mari;
sculelor i uneltelor care prelucreaz metale i aliaje dure;
unor utilizri speciale (fabricrii: arcurilor, rulmenilor,
pieselor rezistente la temperaturi nalte, la uzur, la coroziune,
etc.)
Dintre oelurile aliate cele mai importante sunt:
oelurile cu crom (pn la 5%) care sunt inoxidabile i foarte
rezistente la traciune;
oelurile cu nichel (pn la 36%Ni) care sunt foarte rezistente la
coroziune, la traciune, au coeficient de dilataie foarte mic i
rezisten electric foarte mare;
oelurile cu wolfram (oteluri rapide )care sunt destinate
executrii pieselor de achiere rapid.
BIBLIOGRAFIE: GABRIELA LICHIADOPOL - Educaie Tehnologic - Manual
pentru clasa a VII-a, ediia 2006, pag. 4-5; www.referatele.com;
http://ro.wikipedia.org/wiki/Fier; Foto : internet
Recipiente turnare oel i font
Furnale la ArcelorMittal Galai
Turntorie font
Fonta de turntorie
Oelrie
Siemens - Martin
PAGE 4
