Про металлы и сплавы

Если я не ошибаюсь, 08кп - это та самая сталь из которой штампуют кузова легковых автомобилей. То есть она достаточно качественная: тянется при штамповке лучше чем кровельное железо, но в то же сремя будучи именно сталью намного прочнее его.

Да уж, на тепрешние сверла никаких матюков не хватает... Я дошел из-за низкого качества сверл уже до того что вместо сверл по совету знакомых использую китайские кровельные шурупы. Малоуглеродистая сталь толщиной до 5 мм ими нормально сверлится, а более толстое железо в быту сверлить не приходится.


Каждое сверло использую только на одно отверстие. Можно сверлить и несколько дыр, но на 2-3 отверстии кончик шурупа ломается и застревает в отверстии, а он закаленный и приходится это отверстие бросать и сверлить новое в другом месте. В то же время после одного отверстия шуруп еще совсем не страдает и может быть потом использован по прямому назначению наравне с новым.

Я все никак не пойму как такие шурупы делают. С обной стороны, большая головка и глубоко накатанная резьба требуют чтобы металл был мягким т.е. содержал мало углерода, а с другой стороны они закаленные. Причем это не цементация и не азотирование потому что они не с поврехности твердые а насквозь.

Kochegar
Ну вот я дождался ключевой фразы

Да, из "кипящей" стали 08кп делают кузова автомобилей.
А раньше не делали.
На 21-е Волги, на Победы, старые Москвичи и первые "Копейки" не делали.

У кипящей стали есть много преимуществ перед другими сталями для горячей и холодной деформации:
- благодаря наличию растворённых пузырьков газа, сталь при остывании не образует усадочную воронку, это позволяет увеличить выход годного металла с каждой плавки почти на четверть;
- благодаря пузырькам и кипению она не застывает в линиях непрерывной разливки;
- благодаря пузырькам она изумительно сжимается при прокате;
- благодаря пузырькам она не окисляется и не загрязняется шлаком;
- благодаря пузырькам она как пористый шоколад тает во рту.

При прокатке листов из такой стали пузырьки сернистого ангидрида (это такой газ, из него серную кислоту можно делать - просто добавь воды!) сжимаются, расплющиваются и оказываются изолированы от поверхностного кислорода.
Такая сталь легче и гораздо пластичнее кровельного железа.
Многие внедрившие такую сталь в автомобильное производство новаторы получили полные карманы премий и наград в 60-е годы.
И в консервное производство внедрившие тоже получили.

Только почему-то машинки, выпущенные после "Копейки" и позже долго не живут.
Теряюсь в догадках, что тому причиной?

Обычная сталь 45, в состоянии поставки она не тверже стали 20.
Кончик закаляют индукционной закалкой сорее всего. На таком диаметре это несколько секунд, и прокаливается насквозь. А потом ломается - что только подтверждает догадку.

А откуда в кипящей стали сернистый ангидрид? Я почему-то воображал что серу удаляют в доменном процессе, а при выплавке стали удаляется фосфор.

Почему автомобильный лист ржавеет сильнее чем кровельное железо - вполне понятно: кровельное железо содержит меньше углерода и, главное, всех других примесей. Говорят будто если кровельное железо выплавлено на древесном угле из чугуна выплавленного тоже на древесном угле, то оно и вовсе не ржавеет - но зато и мягкое как алюминий но тяжелее его. Можно было бы защищать стальные изделия от коррозии покрывая их сверху гальванически слоем чистого железа подобно тому как дюралевые листы с той же целью покрвываю слоем чистого алюминия - но покрытие цинком выходит дешевле.

Наверное, раньше на автомобильный лист шла более дорогая сталь с меньшим содержанием разных примесей - поэтому она и ржавела меньше.

Сернистый ангидрид SO2 образуется из серы и кислорода. Сера берется из чугуна, из которого получается кипящая сталь.
Чтобы получить обычную - "спокойную" сталь в расплавленный чугун вдувают кислород или просто воздух. Лишний углерод из чугуна соединяется с кислородом и сгорает. При этом сталь кипит.
Но вот сожгли весь углерод, а нужно насытить сталь газом. Что делать? Уголь сыпать не поможет, лишний углерод не нужен.
Тогда добавляют окатыши - обогащённую железную руду. По сути, окислы железа.
Кислород из окислов связывается не с остатками углерода, поскольку там уже почти не с чем связаться, а с серой. И в виде газовых микропузырьков поднимается в толщу металла. Но SO2 не горит в отличие от оксида углерода, поэтому от высокой температуры расплавленной стали ему ничего плохого не делается.
Серы относительно мало, поэтому и газа выделяются микроскопические пузырьки. Но общее количество их велико, поскольку на каждый атом серы идут два атома кислорода. И в жидкости, да при нагреве их объём становится в несколько раз больше, чем был бы при нормальных условиях.
А потом они на поверхности листа лопаются и раскатываются, а внутри остаются. Только раскатанные в длинные полости.
Невозможно сжать сталь на 100%, всё-равно останутся микропоры. И трещинки. При эксплуатации от вибрации они увеличиваются, краска трескается, брызгает вода...
Ну, дальше вы знаете


Раньше сталь ржавела меньше, поскольку внутри кислоты не было.

Фосфор как раз тут ничем не мешает, а десульфурацию - удаление серы - проводят добавлением в ковш шлакообразующих веществ, например извести. Кипящую сталь шлаком не обрабатывают, её разливают сифоном, снизу, чтобы не было контакта с воздухом. Шлаку просто некуда деваться будет из такого ковша.

Ну, справедливости для, следует таки сказать, что из сернистого ангидрида (SO2) при соединении с водой образуется все-таки не серная (H2SO4), а гораздо более слабая сернистая (H2SO3) кислота...

так и кузов сгнивает не за год, а немного дольше
А кой где мог образоваться и SO3, и получается - "просто добавь воды"...

mocrosoft
Да хоть аскорбиновая. Главное, что быть её в листе железа не должно

Ладно с аскорбиновой - можно вопрос про ортофосфорную?

Знаю о способе защиты стальных (железных?) деталей от коррозии посредством обработки ортофосфорной кислотой.
А вот недавно попалось сообщение, как некий товарищ вместо ацетона (!!) купнул Срам-овскую цепь в ортофосфорной кислоте. И она у него на следующий день тупо порвалась, не говоря дурного слова.
Решил я эксперимент провести - кинул на ночь огрызок такой же цепи в ортофосфорную... Утром обнаружил в баночке уже одни фрагменты цепи, т.е. звенья цепи сами, без нагрузки распались на кусочки! Сталь при этом выглядела все такой же блескучей и неповрежденной (если не считать повреждением то, что её покрошило в капусту).

Отсюда вопрос: это любая сталь приобретает такие аномальные свойства при контакте с ортофосфорной, или только определенные марки?

Спасибо!

Вдогонку: При сверлении КАКИХ сталей сверло "поливают" ею...?

mocrosoft
Про защиту стальных деталей кислотой
Да, такой способ существует.
Он основан на свойстве некоторых металлов - в первую очередь нас интересует железо, пассивироваться в концентрированных кислотах.
Пассивация - образование на поверхности плёнки окислов, которые не дают развиваться коррозии.
Концентрированные кислоты - это которые не разбавлены водой.
Железные детали можно купать в концентрированной серной, концентрированной ортофосфорной кислоте - и им ничего плохого не будет.
Но только до температуры +25 градусов Цельсия. Если при +26 то уже будет шипеть и растворяться. Вот такой эффект.
Концентрированную серную кислоту обычно перевозят в железных цистернах. Но по жаре не рекомендуется.
А соляную кислоту в железных бочках не возят, соляная железо в любом виде железо растворяет, хоть разбавленная, хоть нет.

Почему железо растворяется в кислоте.
Есть такой ряд электродных потенциалов. Особо не вдаваясь в дебри неорганической химии - этот ряд показывает, какой металл может вытеснять из кислоты водород, а какой не может.
Железо может вытеснять водород из серной кислоты, а, например, золото не может.
Водород вытесняется и улетает вверх, а металл образует соединения с тем, что осталось от кислоты.
Серная кислота образует нейтральные соли железа, а ортофосфорная - кислые соли железа.
То есть если добавить воды, то снова будет кислота, но менее концентрированная.

Как растворяется сталь.
Сталь имеет участки цементита Fe3C. Это катод, на нем ион водорода восстанавливается до атома, ищет себе пару и улетает вверх.
Также вокруг зерна цементита есть участки альфа-железа (чистого железа). Это анод, они растворяются.
Альфа-железо отдаёт свои электроны цементиту, цементит отдаёт их водороду, альфа-железо переходит в соль, на его месте образуется углубление.

Про то хачем сверло поливают кислотой.
А х.з.

Неудобно, что нельзя редактировать свои посты

Ну и так, вдогонку...

Как ни странно, но кислоты и щёлочи, особенно "слабые" в процентном соотношении, очень хорошо едят "нержавейку".
Все трубопроводы, которые я видал в своей жизни, транспортирующие кислоты и щёлочи - были из "черной" стали.... Из Ст20, 09Г2С, и т.д.
А вот из 12Х18Н10Т трубы нещадно поедались кислотами....