Upload
igor-kovacevic
View
896
Download
15
Embed Size (px)
Citation preview
Željezo (Fe) - Čelik
Čelik - Fe legura s najviše 2 % masenog udjela C
Čelik - višekomponentna Fe-legura
Čelik - deformabilna Fe-legura
Svojstva čelika: višestruka svojstvo polimorfije
Svojstva čelika:1. kemijskim sastavom, 2. mikrostrukturom, 3. stanjem, oblikom i dimenzijama
proizvoda
Čelik: materijal prošlosti ali i budućnosti
Procesi na osnovi rude
P eć za p u dlo van je T ig an jsk a p eć
Procesi na osnovi o tpada
SM (1868)
B essem er p roces (1856)
K aldo(1950)
O LP(1957)
O BM(1968)
LW S(1968)
LD .O B /L B E/LE T (1980)
LD A C(1958)
B O F ili LD (1952/53)
A jax(1958)
Q -B O P(1970)
E O F(1982)
E A F(1970)
EL P(1900)
N ovi p rocesi E LP(1980-2000)
D C(1980)
K S/K M S/K O B M (1970)
Tandem peć (1964)
Thom asproces (1878)
Povijesni prikaz postupaka proizvodnje čelika
Fe-rude
Danas: Kisikovi konvertori (oko 2/3)
ELP (oko 1/3)
Procesi pretaljivanja
Sekundarna metalurgija (metalurgija lonca)
Najzamjetniji porast proizvodnje čelika od 1950. do 1975. g.
Proizvodnja čelika povećana od 240 na 700 Mt, tj. za 2,9X.
U 2010. g. oko 1,423 Mt, za 14,5 % više nego u 2009. g. (1,23 Mt)
U 2011. g. oko 1,527 Gt, za 6,8 % više nego u 2010. g.
Č eličn i o tpad
K oks
K oks
S in te r
Pe le ti
U gljen Prirodn i p lin
Fe-ruda Fe-ruda Pe le ti F e-rude Č eličn i o tpad
Č eličn i o tpad
Č eličn i o tpad
V P
H ladn i m eta l
K upolna peć
S irovo že ljezo
S irovo že ljezo
Vruć i m eta lVruć i m eta l
EO FLDLD
D R I/H B I
EL P
V ISO K O P EĆ N I P R O C E S
R E D U K C IS K OP R E TA L JIVA N JE
D IR E K T N A R E D U K C IJA
C o re x M id rex H y LS L /R N
Prikaz različitih puteva i kombinacija proizvodnje čelika
0 ,01-0 ,15 m N (A r)/t m in
3
2 3 ,5-5 ,0 m O(+C aO )/t m in
3
2
0 ,2-3 ,0 m /t m inO (+C aO )
3
2
B O F ili LDP ro p u h iv a n je o d o z g o
O koplje2
P ro p u h iv a n je o d o z d o
O B M
K o m b in ira n op ro p u h iv a n je
Q -O B M
A nalizato rC O , C O , O2 2
O k o p lje2
O k o p lje2
G ra f itn e e le k tro d e
Z a f i l ta r K o p lje z a n a k n ad n osag o rijev an je
P ro p u h iv a n je ra d i m ije š a n ja
Shematski prikaz proizvodnje čelika u KK i ELP
Čelik - zeleni materijal
Količin a materijala
Konstrukc ijski mate rijali
Primjena
RASIPANJE
Recikliranje
Sirovine
Planet Z emlja
Postojeća skladišt a otpada područja otpada
Rekup eratori
ENERGIJA
T+M+C T+M+C
T+M+C
M
T+M+C
T+
M+
C
Prikaz današnjeg globalnog ciklusa materijalaT + M + C = tehnologija + materijali + cijena
38%
15%
6%5%
13%6%
16%
Konstrukcije
Ostale industrij e
Metalna roba
Elektro-inženjering
Automobili
Pakiranje
Strojogradnja
Uloga i značenje čelika u nacionalnom gospodarstvu
Shematski prikaz potrošnje čelika po sektorima u SAD, EU i Japanu
Država 2007. 2008. 2009. 2010. 2011.
Austrija 7 578 7 630 5 662 7 206 7 474
Belgija 10 692 10 860 5 635 7 973 8 114
Bugarska 1 909 1 330 726 747 835
Češka 7 059 6 386 4 594 5 180 5 583
Finska 4 431 4 418 3 066 4 030 3.985
Francuska 19 250 17 874 12 840 15 414 15 777
Njemačka 48 550 45 833 32 670 43 830 44 288
Grčka 2 554 2 490 2 000 1 821 1 993
Mađarska 2 227 2 096 1 403 1 678 1 733
Italija 31 553 30 477 19 848 25 750 28 662
Latvija 696 - 692 655
Luksemburg 2 858 2 640 2 141 2 548 2 558
Nizozemska 7 368 6 880 5 194 6 651 6 937
Poljska 10 632 9 685 7 128 7 993 8 794
Portugal 1 400 - 1 587 1 351
Rumunjska 6 261 5 060 2 761 3 721 3 830
Ukupna svjetska proizvodnja čelika 2007.-2011. god., 103 t
Slovačka 5 089 4 489 3 747 4 580 4 242
Slovenija 638 670 430 606 648
Španjolska 18 999 19 048 14 358 16 343 15 591
Švedska 5 673 5 196 2 804 4 846 4 866
Velika Britanija
14 317 13 538 10 079 9 709 9 481
Ukupno E.U. (27)
209 732 198 550 139 366 172 630 177 431
Ukupno –E.U (15)
175 221 - 117 885 147 472
Hrvatska 75 85 43 95 100
Rusija 72 387 68 510 60 011 66 942 68 743
SAD 98 102 91 490 58 196 80 495 86 247
Kina 489 899 500 488 573 567 626 654 683 265
Indija 53 080 55 050 63 527 68 321 72 200
Japan 120 203 118 738 87 534 109 599 107 595
J. Koreja 51 517 53 488 48 572 58 363 68 471
Ukupno 1 351 289 1 329 719 1 232 368 1 423 000 1 527 000
1 98.2 Arcelor Mittal
2 37.0 Baosteel
3 35.4 POSCO
4 35.0 Nipon Steel
5 31.1 JFE
6 23.2 Jiangsu Shagang
7 23.2 Tata Steel
8 22.3 U.S. Steel
9 22.1 Ansteel
10 18.7 Gerdau
11 18.3 Nucor
12 18.2 Severstal
13 16.6 Wuhan
14 16.4 ThyssenKrupp
15 16.3 Evraz
16 14.9 Shougang
17 14.0 Riva
18 13.6 SAIL
19 13.3 Sumitomo
20 12.9 Hyundai
Najveći proizvođači čelika u 2010. god., 106 t
SISTEMATIZACIJA ČELIKA
Podjela čelika prema:
-načinu proizvodnje,
-kemijskom sastavu,
-stupnju dezoksidacije,
-načinu lijevanja,
-mikrostrukturi,
- obliku i stanju čeličnih poluproizvoda itd.
OZNAČIVANJE ČELIKA PREMA EUROPSKIM NORMAMA
EN 10027-1: označivanje č. slovnim oznakama i brojevima Oznake čelika sastoje se od tri dijela:
Glavne oznake
Dodatne oznake za čelik
Dodatne oznake za proizvode od čelika
Primjer za čelike za cjevovodeL360QBL - čelici za cjevovode360 –Min. granica razvlačenja,MPa QB - poboljšano, plinske boce
SIROVINE ZA PROIZVODNJU ČELIKA
Metalno punjenje: sirovo Fe, čelični otpad, DRI i ferolegure
Pomoćni materijali: talitelji i dr.
Oksidansi: Fe-ruda, kisik.
Prosječna količina metalnog punjenja je 1130-1140 kg/t čelika.
Uložak kod konvertorskog č.: 70-85 % sir. Fe, a ostatak je č. otpad. Kod izrade elektročelika: < 5 % sir. Fe, ostatak č. otpad uz DRI.
Čelični otpad - sekundarna sirovina za proizvodnju čelika.
1950 600
100
200
300
400
500
600
700
800
900
70 80 90 2000 10
Vlastiti otpad
Gotovi čelični proizvodi
30%
70%Star iotpad
20 godina
Pr ocesni(no vi)otpad
Čeličn i polupro izvodi
Sirovi čel ik
Godina
Pro
izvo
dnj
a č
elik
a i
nast
ajan
je
čel
ičn
og o
tpad
a, 1
0 t
6
Odnos proizvodnje čelika i potrošnje čelika te nastajanja čeličnog otpada u svijetu
19660
50
100
150
200
250Vlastiti otpad
Udio kontinuiranog lijevanja
70 74 78 82 9486 98 200290
God ina
Brz
ina
nast
ajan
ja v
last
itog
otpa
da,
kg
otpa
da /
t čel
ika
Udi
o ko
ntin
uira
nog
lijev
anja
u uk
upno
j pro
izvo
dnji
čelik
a, %
0
20
40
60
80
100
Ovisnost količine vlastitog čeličnog otpada o udjelu kontinuiranog lijevanja u Njemačkoj
PROIZVODNJA ELEKTROČELIKA
Potrebna toplina - od električne energije (el. luk).
Razvoj proizvodnje elektročelika oviso o:- dostupnosti i cijeni električne energije,- sirovinama za izradu čelika, - posjedovanju i kvaliteta ugljena.
Prva industrijska ELP puštena je u rad 1906. g. (Njemačka). Prvih 50-60 g. - za proizvodnju plemenitih čelika. 1960-ih g. - visokoučinske peći 1970-ih g. kada lonac-peć.
Prednosti izrade čelika:- niža cijena,- veća fleksibilnost,- ekološki prihvatljiviji postupak itd.
19650
2501 8 0 m in
6 ,5 k g / t
6 3 0 k W h /t
500
750
U v o đ e n je k is ik aS ek u n d a rn a m eta lu rg ija
Vo d o m h la đ e n a k o p lj a
E lek tr i č n i lu k v e lik e s n a g eP je n u š a v a tro s k a
L o n a c p e ćP red g ija v a n je če l ič n o g o tp ad a
M an ip u la to r k o p lj a O - u g l jik2D C te h n o lo g i ja
Š ah tn a p e ć
Vo d o m h la đ e n i g o r io n ic i O /p r iro d n i p l in
2
1000
1970 1975 1980
G odina
Pot
rošn
ja e
lekt
ričn
e en
ergi
je, k
Wh/
t
V rije m e o d iz lije v a d o iz l ije v a
P o tr o šn ja e le k t ro d a
P o tro šn ja e n e rg i je
1985 1990 2000 20050
Potr
ošnj
a el
ektr
oda,
kg/
t čel
ika
3
6
9
12
4 0 m in
1 ,2 k g / t
2 9 0 k W h /t
1995
Tehnološki razvoj izrade elektročelika
Shematski prikaz pojednih faza proizvodnje čelika u elektrolučnoj peći
a) Ulaganje b) Taljenje c) Izlijevanje
O +O /go rivo2 2
O2
O +O /gorivo2 2
UTJECAJ NA OKOLIŠ
Nusproizvodi:- troska (oko 80 kg /t spec. č. i oko 120-150 kg/t ugljičnih č.). -emisija: elektropećna prašina, VOC,
CO, CO2, NOx, dioksini i furani
Iskorištenje troske u:- građevinarstvu (nasipavanje puteva, cementna ind.), - poljoprivredi.Poseban problem su tzv. „bijele troske“
Tijekom svih faza rada dolazi do emisijeRazvijeni su sustavi za skupljanje i čišćenje plina
Elektropećna prašina (15-17 kg/t čelika)Uglavnom sadrži Fe, Zn, Pb, Cd itd. Prašina se skuplja i reciklira (5-10 % od troškova)
Sustavi za skupljanje emisije iz elektrolučne peći a) odsis preko otvora na svodu peći, b) pokretni nadsvodni odsis,
c) zatvoreni sustav odsisa
a) b) c)
Hlađenjezrakom
Taložn ik
Čistipl in
Dim njak Vrećeza prašinu
Komora za n aknadnosag orijevan je
Poklopac zahvatanje plina
ELP ELP
Plin Plin
Cijev zaevakuaciju plina
Mlaznice za hlađenje
Komora za h lađenje
Glavnaprašina
Shematski prikaz tipičnog sustava za skupljanje elektropećne prašine
Poklopac za hvatanje praš ine
ELP
Taložnik
Komora z akonverzij u
Hlađe nje plina vodom
Kaljenjevodom
Separator
Ventilator
Ventilator
Pulsni filtar
Dimnjak
Reverzibiln i zračni filtar
Spremište prašine
PeletizacijaRecikliran je elektropećne prašine
Separator cinka
Recikliranje cinka
Adsorbensi
Miješanjeprašine
Ul aganje
Lonac-peć
Skida nje troske
Prisilni hladnja k
Shematski prikaz sustava za čišćenje elektopećne prašine
Elektropećna prašina - opasan otpad.
Kemijski sastav elektropećne prašine:
10-45 % Fe, 2-38 % Zn, 0,4-7 % Pb, 0,2-11 % Cr, 0,01-0,3 % Cd, 1-5 % Mn, 0,06-3 % Cu, 1-5 % Si, 1-25 % Ca, 1-12 % Mg, 0,1-1,5 % Al, 1,5-2,5 % S, 0,11-2,36 % C, 0,35-2,3 % K, 0,5-1,8 % Na.
Pored metala sadrži i organske tvari: VOC, dioksine i furane, plinovite polutante: CO, SO2, NOx, HF i HCl.
Ne smije se odlagati na neodgovarajućim lokalnim deponijima. Nužna je stabilizacija ili inaktivacija teških metala. (npr. dodatkom portland cementa, pepeo ugljena, vapno).
Za prašinu koja sadrži više od 15 % Zn predlaže se recikliranje.
Naziv postupka Produktnositelj cinka
Produktnositelj željeza
Ostaliprodukti
Waelz rotacijska peć(2-stadija)
ZnO Fe-oksid/metaliz. Fe
PbCl2/CdCl2
dim
Waelz rotacijska peć (1-stadij)
ZnO Fe-oksid/metalizirano Fe
-
Plameni reaktor ZnO Troska -
ZTT Ferrolime ZnO Ferovapno Smjesa soli
MR/Electrothermic ZnO Troska/ostatak -
MRT ZnO visoke čistoće
Fe-oksid/metaliz. Fe
Pb/Cd metali
Laciede Steel Metalni cink Troska -
EZINEX Metalni cink Fe-oksid Smjesa soli
Komercijalni postupci obrade prašine iz elektrolučne peći
Doprinos čeličanske industrije emisiji CO2 u EU oko 7 %
(npr. transport daje 23 % CO2).
Nužna je pažljiva kontrola ili predobrada č. otpada.Uporaba č. otpada – doprinosi očuvanje okoliša:- manja potrošnja energije nego kod k. čelika,- 5-6 puta niža emisija CO2
Važna je uloga:- korištenih gorionika, - opreme za naknadno sagorijevanje ili - predgrijača čeličnog otpada
Nove tehnologije (Consteel, Contiarc) - manje prašine. Npr. kod Consteel postupka nastaje za 30 % manje prašine.
Zakonska regulativa se pooštrava Većina modernih ELP ispušta 5-50 mg prašine/m3 ispusnog plina. U budućnosti - još veća ograničenja u pogledu zaštite okoliša.
UHP peći (engl. Ultra High Power) Ulaganja u zaštitu okoliša. 1 t elektročelika - 2,4 puta manje toplinske energije .
EL P+ 830 kg D R I
C orex+M idrex+E LP
EL P
V P-K K
Utjecaj načina proizvodnje čelika na emisiju CO2
Emisija Standard
PrašinaCONOx
SOx
Dioksini
10 mg/m3
-200 mg/m3
50 mg/m3
0,1 mg/m3
Smjernice za emisiju u Njemačkoj
SEKUNDARNA METALURGIJA
Moderna metalurgija čelika:- primarna (talina čelika iz KK ili ELP) i - sekundarna.
Nekada - sve faze u primarnim agregatima (osim dezoksidacije) Danas – dorada čelika u loncu
Sek. metalurgija - sve aktivnosti od izlijevanja u lonac do KL. Razvoju sek. metalurgije su pogodovale UHP i KL.
Postupci sekundarne metalurgije:- jednostavni (čelik se obrađuje jednim postupkom) ili- kombinirani (obrada čelika različitim procesima).
1954. g. – uvođenje ind. postupaka vakuumiranja čelika- otplinjavanje čelika1960- ih g. - propuhivanje taline argonom. 1970-ih g. - tehnologija lonac-peć
Ciljevi sekundarne metalurgije:
- postizanje željenog kemijskog sastava, - homogenizacija temperature i kemijskog sastava, - odugljičenje do veoma niskih razina sadržaja ugljika, - odsumporavanje, - odfosforavanje, - otplinjavanje (vodik i dušik), - dezoksidacija, - poboljšanje čistoće čelika (oksidi i sulfidi), - kontrola oblika uključaka (sferoidizacija), - podešavanje temperature lijevanja na otimalnu- kontrola strukture skrućivanja.
Shematski prikaz modifikacije morfologije uključaka
kao posljedica obrade kalcijem
Lijevano stanje: Valjano stanje:
Obrađeno Ca-žicom:
CaS- MnS prsten okoCa-aluminata C A12 7
Brojna zdrobljena šiljastazrna u smjeru valjanja
MnS se izdužujeu smjeru valjanja
Al O d endrit i2 3
MnS segregira nagran icama zr na
LONAC-PEĆ- od početka 1970-ih g.Primjena: u čeličanima s KK i ELP
Unutrašnjost lonca- bazična obloga. Talina se u lonac ulije kao neumirena, Dezoksidacija i legiranje u loncu. Zagrijavanje taline - pomoću tri grafitne elektrode. Proces se odvija sa pokrivnim slojem troske. Kontinuirano miješanje inertnim plinom
Prednost - korištenje relativno dugog električnog luka:
- povećava se iskorištenje energije i -smanjuje specifičnu potrošnju elektroda. Miješanje: - ujednačava temperaturua i sastav taline, - ubrzava odvijanje kemijskih reakcija u talini, - poboljšavaju se uvjeti za koagulaciju i izdvajanje
suspendiranih čestica u trosku.
Prikaz lonac-peći u radu
Električki provodljive ruke Elektrode
Izlazni plin Dodatakferolegura
Inertni plin za miješanje
Rastaljeni čelik
Porozni čep
Transportna kolica
RAZVOJ PROIZVODNJE ELEKTROČELIKA
ELP je nadopuna KK
Razvoj je usmjeren na:- razvoj postojeći proizvodnih sustava, - razvoja novih postupaka kontinuirane izrade čelika - primjenu direktno reduciranih proizvoda, - smanjenje sadržaja oligoelemenata u čeliku- smanjenje potrošnje energenata, - kraćih vremena taljenja i rafinacije,- još većeg stupnja automatizacije- očuvanje zaštite okoliša itd.
Najznačajniji kriteriji pri izboru postupka: - odnos cijena/efikasnost u postojećem okruženju, - izgradnja ELP malog i srednjeg kapaciteta preferirat
će se u područjima s dovoljno el. energije korištene po prihvatljivoj cijeni i s razvijenom infrastrukturom.
Ciljevi današnjeg razvoja ELP:
-razvoj DC peći,- primjena naknadnog sagorijevanja,- predgrijavanje čeličnog otpada, - kontinuirana proizvodnja čelika (Contiarc, Consteel), - diskontinuirani postupci (Conarc, Contimet). - bolja sinkronizacija s odjelima za KL i valjanje, -uključivanje procesa propuhivanja poznatog KK,- pjenjenje troske, elektomagnetno miješanje,- smanjivanje vremena od ispusta do ispusta taline itd,
Dileme oko izgradnje AC ili DC-peći još postoje.
DC peći:- manja potrošnja el. energije i elektroda (1-1,5 kg/t)- Manja emisija buke (5-10 dB)- potrošnja vat. mat. je manja ( 2 kg/t)- Bolje miješanje taline itd.
Tipična dispozicija (a) i detaljan prikaz elektrolučne peći (b) na istosmjernu struju
E lektrodab)
Ruka zaelektrodu
Prostor za transformator
Graf itnaelektroda
DC p eć
a)
Naknadno sagorijevanje dodatkom kisika u sloj troske
CO CO 2
CO, CO , O2 2
CO CO 2
C CO
Grafitne elek trodeZrak
Kisikovo koplje
Ko plje za naknadnosagorijevanje
Shematski prikaz predgrijavanja čeličnog otpada u košari za čelični otpad
Izlazni (otpadni) plinovi
Otpadni plinovi
Elektr olučna p eć
Čelični otpad
Košara za punjen je
Izlazni plinovi za obradu
Shematski prikaz najbitnijih komponenti Consteel postupka
Kisik itroskotvorc i Predg rijač
Izlaznipl inoviza obradu
Gorivi p linTroskotvo rci
Čelični otpad
Vibrira juća pok retna traka
Shematski prikaz Conarc postupka
KK
Peć I
O2
O2O2
Peć II
KKELP
ELP
Željezni ljevovi-Fe slitine koje se ne deformiraju
Proizvodnja: kupolne peći, indukcijske pećiUložak: sivo sirovo Fe, č. otpad, feroslitine itd.
Prema obliku izlučenog grafita:
Sivi lijev (grafit u obliku listića, lamela)Duktilni (nodularni) lijev (grafit u obliku nodula)Čelični lijev ( 2 % C)Vermikularni (grafit u obliku vermikul-„crvića“)Slitine na bazi obojenih metala (Cu, Al, Mg, Zn i ostali obojeni metali)
Svjetska proizvodnja lijevanih željeza:
2007. 94,9 mil. t2008. 93.5 mil. t2009. 79.05 mil. t2010. 91.6 mil. t (+13.7 %)
Struktura lijevanih željeza
Vrsta lijevanog željeza
Sivi lijev
D.lijev
Č.lijev
Cuslitine
Alslitine
Mgslitine
Znslitine
Ostali obojeni
106 t 43,3 23,4 10,2 1,6 10,9 0,2 0,53 1,2
Top 10 (88%) za 2010.: u Mt
Država Sivi lijev
Duktilnilijev
Čelični lijev
Obojene slitine
Uku.106 t
Kina 19,6 9,9 5,3 4,8 39,60
Indija 6,18 1,05 1,07 0,75 9,05
U.S. A. 2.63 2,75 0,98 1,87 8,23
Njemačka 2,18 1,49 0,192 0,93 4,79
Japan 2,16 1,35 0,207 1,04 4,75
Rusija 1,74 1,26 0,700 0,500 4,20
Brazil 1,94 0,786 0,243 0,273 3,24
Koreja 1,04 0,653 0,157 0,382 2,23
Italija 0,630 0,405 0,064 0,870 1,97
Francuska 0,623 0,916 0,085 0,333 1,96
Država S. lijev D. lijev Č. lijev Ukupno
Austrija 38689 11307 16094 305857
Belgija 58000 5800 31316 96999
BiH 11200 290 2544 18818
HR 22107 17375 1313 53797
Češka 153761 55140 57879 344377
Danska 32367 48020 - 87604
Finska 28206 46417 14714 97536
Franciska 623000 916100 85300 1956966
Njema. 2185310 1486872 192089 4794179
Mađarska 28921 25779 5901 154688
Italija 633100 405300 64100 1970662
Norveška 15103 37966 3023 64703
Poljska 445100 152300 67400 928150
Portugal 38357 70145 7342 128958
Rumunjska 24697 3321 21593 101427
Srbija 33047 12508 11276 70388
Slovenija 75800 28800 6100 141391
Španjolska 410500 543300 71500 1143038
Švedska 160800 40400 18100 266600
Švicarska 19400 33200 1800 78595
V. Britanija 129000 188700 67200 501400
Proizvodnja po državama za 2010., 106 t
LIJEVANJE ČELIČNOG LIJEVA
OBOJENI METALNI MATERIJALI
BakarAluminij
Rude obojenih metala < 5 % metala, a često i < 1 %Veliki značaj: sekundarne sirovineProblem zaštite okolišaVelika potrošnja el. energije (posebno za lake metale)Rude: obogaćivanje i priprema
Postupci:1. Pirometalurški2. Hidrometalurški
BAKAR
Crveni sjajni metal, deformabilan itd.Temp. taljenja 1085 oC
Bitna svojstva:
Velika električna vodljivostDobra toplinska vodljivostVelika otpornost prma korozijiStvaranje mesinga (slitina sa cinkom)Stvaranje bronce (slitina s kositrom)Veliki stupanj recikliranjaDobro se lijeva i prerađuje (u toplom i hladnom stanju)
Cu-proizvodi: lim, traka, cijevi, šipke, profili, žica, odljevci
Podjela bakra:
Tehnički Cu: min. 99,5 % Cu (npr. katodni Cu ima 99,9% Cu)Cu s malim dodacima (0,1-2 % Ag, Cd, Te, Be itd.): min. 98 % CuMasinzi (slitina Cu i Zn)
Čisti mesinzi (npr. -mesing do 36 % Zn)Mesinzi s dodacima (Pb, Sn, Al, Fe)
Sn-bronca (10-14 % Sn)Al-bronca- ne sadrži Sn, za bižuteriju, izradu novcaSlitine Cu i Ni: kunial (s Al), ambrac (s Zn),
novo srebro (Cu-Ni-Zn)Legure Cu i Si (Si-bronce)Slitine Cu i Mn (10-25 % Mn)
ALUMINIJ
Najrašireniji metalni element (7,5-8,1 % u Zemljinoj kori)Temp. tališta: 660 oC Proizvodnja: Bayerov postupak
Boksit Glinica (čisti Al2O3)
Elektroliza glinice uz ugljične elektrode
Svojstva:Mala gustoćaOdlična mehanička svojstvaOdlićna korozijska otpornostVisoka toplinska i električna vodljivost
Primjena:Prometna sredstvaElektrotehnikaGrađevinarstvoKem. i prehrambena ind. itd.
Svjetska godišnja proizvodnja aluminija
Raspodjela potrošnje aluminija iAl-slitina prema području primjene
Slitina Serija Tip Reh, MPa Rm, MPa
Ne 1000 Al 20-140 50-180
očvršćuju s 3000 Al-Mn 50-220 120-300
TO 5000 Al-Mg 30-320 110-380
Očvršćuju s 2000 Al-Cu, Al-Cu-Mg
250-500 360-530
TO 6000 Al-Si-Mg 140-360 180-380
7000 Al-Zn-Mg 230-430 360-500
Al-Zn-Mg-Cu
350-720 440-760
Mehanička svojstva nekih Al-slitina
TOPLOVALJANA TRAKA, TLM ŠIBENIK
C Mn P S Si Cu V Al Cr Ni Sn
D1 0,18 1,17 0,007 0,011 0,33 0,22 0,03 0,039 0,09 0,08 0,01
D2 0,18 1,17 0,007 0,010 0,30 0,21 0,03 0,039 0,08 0,08 0,008
U1 0,18 1,13 0,014 0,010 0,25 0,18 0,000 0,030 0,11 0,12 0,009
U2 0,19 1,13 0,012 0,009 0,25 0,18 0,000 0,029 0,11 0,12 0,008
D – domaći čelik; U – uvozni čelik
Kemijski sastav ispitivanih uzoraka čelika, mas. %
SEM snimak uvoznog čelika
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18keV
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
cps/eV
Fe Fe O
Al Ca
Ca
Mn
Mn Si Mg
El AN Series unn. C norm. C Atom. C Error[wt.%] [wt.%] [at.%] [%]
-------------------------------------------Fe 26 K-series 56.80 63.51 38.54 1.6O 8 K-series 17.73 19.83 42.00 2.6Al 13 K-series 11.74 13.12 16.48 0.6Mn 25 K-series 1.38 1.54 0.95 0.1Ca 20 K-series 1.21 1.35 1.14 0.1Mg 12 K-series 0.46 0.51 0.72 0.1Si 14 K-series 0.12 0.13 0.16 0.0
-------------------------------------------Total: 89.44 100.00 100.00
EDAX spektar područja nakupina
kompleksnih uključaka na
uvoznom čeliku
SEM snimak domaćeg čelika
EDAX
EDAX spektar kompleksnog
uključka
SEM snimak domaćeg čelika i snimak
karakterističnog X-zračenja za Cu
Snimci karakterističnog X-zračenja za Zn i Sn
Laboratorijska peć za pretaljivanje
Priprema komponenti za taljenje u lučnoj peći
Pretaljivanje predlegure u visokofrekventnoj indukcijskoj peći
Fotografski snimci tijekom skrućivanja odljevka predlegure Cu13Al3.25Ni s efektom prisjetljivosti oblika
Optičke mikrografije Cu13Al3,25Ni legure nakon nagrizanja, a) 50x, b) 500x
SEM mikrografija (a) i EDS spektar (b) predlegure Cu13Al3,25Ni
1. 81,20Cu-14,98Al-3,83Ni, mas. %2. 81,88Cu-14,45Al-3,66Ni, mas. %3. 81,09Cu-15,32Al-3,58Ni, mas. %4. 80,51Cu-15,79Al-3,70Ni, mas. %5. 81,71Cu-14,86Al-3,44Ni, mas. %
SEM mikrografije Cu-Al-Ni-B traka nakon
lijevanja i nakon kaljenja
SEM mikrografije Cu-13Al-4Ni-0.02B slitine
DSC krivulje Cu-Al-Ni-B trake
Difraktogram Cu-Al-Ni-B trake nakon kaljenja
Martenzitna mikrostruktura u sredini štapa kod brzinelijevanja 255 mm/min, 500X
EDS spektar CuAlNi slitine nakon kontinuiranog lijevanja
Tvrdoća (HB) kontinuirano odlivenih štapova kod brzina lijevanja: P1=255; P2=335; P2=470; P2=510 i P2=625 mm/min
SEM mikrografije CuAlNi slitine kod brzine lijevanja od 625 mm/min, 1000x i 5000x
DSC termogram CuAlNi slitine kod brzine lijevanja od 255 mm/min
Morfologija površine CuAlNi slitine nakon korozijskih ispitivanja u 0.5 M NaCl otopini
EDX spektar i difraktogram površine CuAlNi slitine nakon korozijskih ispitivanja
SEM snimak i EDX spektar korozijskih produkata CuAlNi slitine nakon korozijskih ispitivanja
OM i SEM snimci Ti-Ni sltine (nitinol)
Spectrum: Ni-Ti-poz1-1El AN Series unn. C norm. C Atom. C Error
[wt.%] [wt.%] [at.%] [%]-------------------------------------------
Ti 22 K-series 45.21 46.24 51.32 1.3Ni 28 K-series 52.57 53.76 48.68 1.5
------------------------------------------- Total: 97.78 100.00 100.00
EDX spektar Ti-Ni sltine (nitinol)
OM i SEM snimci nastajanja rupičaste korozije na nitinolu
SEM snimci i EDX spektar nitinola nakon korozijskog testa u 0.9 % NaCl otopini
PRETRAŽNI ELEKTRONSKI MIKROSKOP (SEM) S EDX SPEKTROMETROM
PRETRAŽNI ELEKTRONSKI MIKROSKOP (SEM) S EDX SPEKTROMETROM
Mehanička ispitivanja