Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Název školy Střední škola elektrostavební a dřevozpracující, Frýdek-Místek, příspěvková organizace Adresa školy Pionýrů 2069, 73801 Frýdek-Místek IČ 13644301 Název operačního programu OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0149 Označení vzdělávacího materiálu VY_32_INOVACE_7_19PryV-9 Název tematické oblasti (sady) Svařování kovů – Nauka o materiálech Název vzdělávacího materiálu Výroba oceli Druh učebního materiálu text Anotace Materiál je určen žákům II. ročníku oboru Instalatér a je zaměřen na získání a procvičování základních vědomostí týkajících se nauky o materiálech pro výuku základního kurzu svařování plamenem ZK 311 1.1 Klíčová slova ocel, legující prvky, kovertor, zkujňování kontinuální lití, Vzdělávací obor, pro který je materiál určen 36-52-H/01 Instalatér Ročník II. Typická věková skupina 15 - 17 let Speciální vzdělávací potřeby žádné Autor Vladimír Pryček Zhotoveno, (datum/období) leden – srpen 2013 Celková velikost 6,3 MB Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Vladimír Pryček. Dostupné z portálu www.ssed-fm.cz

VÝROBA OCELI Základem výroby oceli je zkujňování ocelářského surového železa Proces zkujňování probíhá v ocelářské peci Nejdůležitější metody výroby oceli jsou: Kyslíkové zkujňování v konvertorech Kombinované zkujňování dmýcháním Výroba elektrooceli

Ocel – podle ČSN EN 10020 jako oceli ke tváření jsou označovány ocelové materiály, jejich hmotnostní podíl železa je větší než kteréhokoliv jiného prvku a které všeobecně vykazují méně než 2% uhlíku a obsahují i jiné prvky Některé chromové oceli obsahují více než 2% uhlíku, avšak hodnota 2% je všeobecně považována za mezní hodnotu pro rozlišení mezi ocelí a litinou

V zásadě lze pro jednoduchost ocel definovat: Slitinu železa uhlíku a dalších prvků, kde obsah uhlíku nepřevyšuje 2% Slitiny s větším obsahem než 2% procenta jsou považovány za litiny (až do 6,3%) Kromě železa a uhlíku jsou v oceli zastoupeny tyto základní prvky: Mangan, křemík ,fosfor a síra

Mangan a křemík jsou prvky, které pozitivně v oceli ovlivňují mechanické vlastnosti, považujeme jejich přítomnost za žádoucí Síra a fosfor jsou prvky, které způsobují lámavost oceli a jsou v oceli nežádoucí Kromě základních prvků záměrně přidáváme do oceli přísadové prvky označované také jako legury

LEGUJÍCÍ PRVKY PŘIDÁVANÉ DO OCELI Al – hliník Cr – chrom Co – kobalt Mn – mangan Mo – molybden Ni – nikl Nb - niob V – vanad W – wolfram Ti - titan odolnost proti zokujení pevnost, tvrdost, korozivzdornost tvrdost, řezné vlastnosti pevnost, odolnost proti abrazi pevnost, řezné vlastnosti pevnost, houževnatost, korozivzd. pozitivně ovlivňuje strukturu tvrdost, tepelnou odolnost pevnost, tvrdost, tep. odolnost

DOPROVODNÉ PRVKY OCELI C – uhlík H2 – vodík N2 – dusík P – fosfor S – síra Si - křemík tvrdost, pevnost, kalitelnost stárnutí křehnutím, vznik trhlin stárnutí křehnutím, austenit. pevnost, tepelnou odolnost obrobitelnost pevnost, mez kluzu

PŘEHLED PRVKŮ

TECHNOLOGIE VÝROBY OCELI KYSLÍKOVÝM ZKUJŇOVÁNÍM

Kyslíkový konvertor je ocelová nádoba opatřena žárupevnou vyzdívkou Výroba oceli v kyslíkovém konvertoru spočívá v dmýchaní kyslíku do kapalného ocelárenského železa Kyslíkový konvertor je ocelová nádoba opatřena žárupevnou vyzdívkou Nejdříve se do konvertoru vsazuje ocelový šrot, který může tvořit až 30% vsázky Z licí pánve se do konvertoru lije ocelárenské železo Do naplněného konvertoru se ponoří speciálně upravená vodou chlazená tryska –lanceta, kterou se vhání do oceli kyslík. Probíhá proces zkujňování oceli

V průběhu procesu skujňování se podle potřeby do taveniny přidává: Potřebné množství legujících prvků Vápna, včetně dezoxidačních a rafinačních přísad Průběžně se monitoruje obsah legujících přísad a obsah uhlíku. Dosáhne-li ocel potřebného chemického složení a stupně dezoxidace proces skujňování se zastaví. Konvertor je připraven k vyprázdnění do licí pánve. Proces se neustále opakuje.

Vyrobená ocel je zpracována odléváním: Do kokil na ingoty a následně tvářená Na odlitky přímo do forem Pro kontinuální lití, které postupně nahradilo odlévání do kokil

PŘEHLED VÝROBY A ZPRACOVÁNÍ OCELI ELEKTROSTRUSKOVÉ PŘETAVOVÁNÍ VAKUOVÁNÍ ELEKTROSTRUSKOVÉ PŘETAVOVÁNÍ

OPAKOVACÍ OTÁZKY K TÉMATU Co rozumíme pod pojmem ocel, čím se liší od surového železa? V čem spočívá princip výroby oceli? Jaké jsou nejrozšířenější způsoby výroby oceli? Vyjmenuj legující a doprovodné prvky pro výrobu oceli Jakým způsobem může být zpracována vyrobená ocel?

POUŽITÁ LITERATURA A INFORMAČNÍ ZDROJE Ing. FISCHER, Ulrich a kolektiv Základy strojnictví: tabulky, technické údaje 1.vyd. Praha Europa-Sobotáles, 2004. 296 s. ISBN 80-86706-09-5