Metalele

Fierul pur nu prezinta importanta practica.In schimb , aliajele fierului cucarbonul –fonta si otelul- sunt materialele metalice cele mai utilizate intehnica.

 

Fonta

este aliajul fierului cu carbonul ,care contine intre 2,06% si4,3% carbon ,iar otelul ,aliajul fierului cu carbonul care contine sub 2,06%carbon. In afara de fier si carbon,atat fontele cat si otelurile ,mai contin, incantitati mici ,si alte elemente –siliciu ,mangan, sulf, fosfor(numiteelemente insotitoare)-care nu au putut fi complet indepartate in procesul deelaborare sau care au fost introduse in mod voit ,pentru a le conferi anumite proprietati (elemente de aliere).Fonta se obtine prin topirea si reducerea minereurilor de fier in cuptoarespeciale numite furnale.Fontele obtinute in furnale se numesc

 fontebrute

.Dupa compozitia chimica se deosebesc in

 fonte brute obisnuite

si

 fonte brute aliate

.Ele pot fi folosite in:~elaborarea otelului(fonte pentru afinare)~turnarea pieselor (fonte pentru turnatorie)Fonta prezinta urmatoarele caracterisrici generale:se toarna bine, selucreaza prin aschiere,dar nu se poate prelucra plastic(nu se poate laminasau forja)si nu se poate suda.

Fontele turnate in piese

mai sunt numite si fonte de a doua topire si seobtin din fonte brute ,prin retopirea in cuptoare speciale (cubilouri)inscopul inlaturarii impuritatilor si a obtinerii anumitor compozitii.Ele pot fi :

 fonte cenusii,fonte nodulare si fonte maleabile

.*

 fontele cenusii 

(simbol Fc, urmat de cifra care ii indica rezistentaminima de rupere la tractiune,in daN/cm2) se toarna foarte bine si se prelucreaza prin aschiere,fiind ieftine.**

 fontele nodulare

(simbol Fn - fonta cu grafit nodular)se obtin prinadaugarea de magneziu in baia de fonta .Prezinta proprietati mecanice la felde bune ca otelul si se toarna la fel de bine ca fonta cenusie.***

 fontele maleabile

(simbol Fm)se obtin printr-un tratament termicspecial (de maleabilizare)se poate prelucra bine prin aschiere ,are proprietati mecanice appropriate de ale otelului.Fierul topit obtinut in furnalul inalt, venind in contact cu cocsul din partea de jos a furnalului, contine diferite procente de carbon dizolvat (deobicei 3sau 4%), inpreuna cu siliciu, mangan, fosfor si sulf in cantitati maimici. Aceste inpuritati scad punctual sau de topire de la 1535

o

C, cea afierului pur, la circa 1200

o

C. Aceasta fonta este deseori turnata in bare.

referat.clopotel.ro3

  

Cand fonta se prepara prin racire brusca din stare lichida, are culoareaalba si se numeste

 fonta alba

. Ea consta in general din compusul

cementita

, Fe

3

C, o substanta rigida, casanta.

Fonta cenusie

, obtinuta prin racire inceata, consta din graunte cristalinede fier pur (numit

 ferita)

si fulgi de grafit. Atat fonta alba, cat si cea cenusiesunt casante, deoarece principalul constituent al primeia, cementitul, estecasant iar ultima este slabita de fulgii de grafit distribuiti prin ea si de feritadura continuta.

Fonta maleabila

 ,

care este mai dura si mai putin casanta decat cea albasau cenusie, se prepara prin tratarea la cald a fontei cenusii cu o compozitieconvenabila. In acest tratament, fulgii de grafit se unesc in particuleglobulare, care, din cauza ariilor sectiunilor traversale mici, slabesc feritamai putin decat o fac fulgii.Fonta este cea mai ieftina varietate de fier, dar folosirea ei este limitatadin cauza rezistentei mici. O mare parte din ea se foloseste la preparareaotelului iar o cantitate mai mica, a fierului forjat.

Fierul forjat

este un fier pur, cu numai 0,1-0,2%carbon si mai putin de0,5% impuritati totale. El se prepara prin topirea fontei pe un pat de oxid defier intr-un cuptor cu reverberatie, in care flacara este reflectata de acoperisin material pentru a-l incalzi. Fonta topita este agitata, oxidul de fier oxidand carbonul dizolvat in oxid de carbon iar sulful, fosforul si siliciultrec in zgura. Pe masura ce impuritatile sunt indepartate, punctual de topireal fierului creste si masa devine mai pastoasa. Ea este indepartata din furnalsi batuta cu ciocane actionate cu abur pentru a indeparta zgura.Fierul forjat este un metal rezistent si dur care se poate suda si forjausor.In trecut se folosea extensive la fabricarea lanturilor, sarmei si a altor obiecte de acest gen. Astazi este inlocuit in mare masura cu otelul