Gimnaziu
		Liceu
		Facultate

Extras din referat

Pentru a intelege necesitatea metalelor si pentru a descoperi lumea lor trebuie sa ne uitam in jurul nostru si sa intelegem ca o parte din lucrurile care ne inconjoara sunt confectionate din metale a caror descoperire,obtinere si prelucrare cuprind eforturile a zeci de mii de oameni. Fierul, metal tranzitional si unul dintre cele mai abundente elemente din scoarta Pamantului ,este cunoscut de foarte mult timp, gasindu-si numeroase aplicatii practice, incat civilizatia actuala nu poate fi imaginata fara el.

In stare nativa, fierul se gaseste rar printre rocile scoartei, dar exista ipoteze conform carora miezul Pamantului ar fi alcatuit dintr-un aliaj de fier si nichel . Meteoritiii care cad din spatiul interplanetar pe Terra, sunt compusi in cea mai mare parte dintr-un aliaj de fier cu un procent de 5%-20% nichel si mai rar din silicati.

Pentru a obtine fier, vechii egipteni, eschimosii, indienii din America de Nord foloseau un procedeu primitiv, incalzind minereul cu carbune de pamant sau in mici cuptoare cu tiraj natural, facute din lut si pietre. Prin acest procedeu se obtine un bulgare de fier impurificat cu zgura, care se poate indeparta prin forjare indelungata. Orientul antic face un progres ,introducand foalele in locul curentilor naturali de aer, foale care abia in secolul XIII au fost puse in miscare cu ajutorul rotilor de apa .Inovatia a dus la construirea unor furnale mai inalte din care se scoteau bucati de fier(lupe) de 200-300 kilograme. Inaltarea cuptorelor si curentii de aer mai intensi au avut ca rezultat ridicare temperaturii pana la punctul de topire al fierului, ajungandu-se astfel ca in secolul XV sa se obtina in cuptor un fier topit(fonta) ,care nu corespundea cerintelor metalurgistilor,caci fonta se sparge la prima lovitura de ciocan.Insa fonta a fost transformata in fier forjabil sau otel printr-un tratament ulterior constand in topire cu minereu de fier.Secolul XVIII aduce ce sine inlocuirea carbunilor cu cocsul,obtinut din carbuni de pamant,ceea ce a dus la o dezvoltare rapida a productiei de fonta. Desi pana acum am vorbit(scris) despre fier,a fost pentru a arata drumul pe care l-a parcurs din timpuri stravechi si pana in prezent,pentru a se vedea eforturile a generatii de oameni si pentru ca ma voi opri asupra unui aliaj al fierului.

Unul din metalele indispensabile civilizatiei actuale este otelul,un aliaj al fierului cu un procent de carbon cuprins intre 0,018% si2,04%,a carui realizare comporta doua faze:elaborarea si turnarea.

Dupa obtinerea otelului intr-un cuptor de elaborare,care poate fi un convertizor cu oxigen,un cuptor Simens-Martin cu ajutorul unei "oale" speciale se toarna in diverse forme pentru a se realiza piesele turnate si lingourile.Acestea din urma sunt blocuri de otel cu o greutate cuprinsa intre 100 kilograme si 300 tone si constituie materia prima pentru producerea laminatelor si a pieselor forjate.

La evacuarea oteluluidin cuptor,acesta poate sa aiba in continutul sau o doza variabilaq de oxigen rezidual,sub forma de oxid feros(FeO),care are o influienta negativa asupra proprietatilor metalice si tehnologice ale otelului,avand tendinta ca dupa solidificare sa se depuna la marginea grauntilor cristalini.De aceea ,otelurile de calitate superioara contin o doza cat mai redusa de FeO,fapt realizabil prin supunerea otelului unui tratament special de dezoxidare ,proces ce are loc in cuptoarele de elaborare,dar mai ales in oala de turnare.Din punct de vedere a cantitatii de oxid feros pe care o contin,otelurile sunt "calmate",avand un continut redus de FeO si "necalmate",cu o cantitate mai ridicate de FeO.

In timpul solidificarii otelurilor necalmate ,dupa formarea unei coji solide la contactul cu peretii lingotierei,se produce o fierbere in toata masa otelului. Deoarece fierberea mterialului in timpul racirii contrazice si rastoarna legile fizicii in ceea ce priveste fierberea lichidelor,multa vreme fenomenul a fost clasat drept un caz paradoxal,caci fierberea necesita incalzire si nu racire.In realitate exdplicatia este una extrem de simpla,"fierberea fiind o consecinta a formarii oxidului de carbon(CO),care tinde sa iasa prin baia lichida ,in atmosfera.Oxidul de carbon se produce pe baza reactiei dintre oxidul feros si carbonul din otel:FeO+C=CO+Fe.La inceput ,bulele de CO strabat stratul de otel lichid si ajung in atmosfera,dand impresia de fierbere a baii metalice.Pe masura ce temperatura scade,otelul devine din ce in ce mai vascos si bulele de gaz raman inglobate in masa otelului.