Cesko.wiki Metalurgie
Author
Albert FloresRuční zpracování kovu Bessemerův konvertor Metalurgie (česky též hutnictví; z řeckého metallourgos, pracovník s kovem < metallon, kov + ergon, práce) je věda a výrobní odvětví zabývající se získáváním a zpracováním kovů a jejich slitin.
Prakticky se jedná o výrobu železa a oceli, výrobu barevných kovů, a jejich následné zpracování. Významnou úlohu při pochopení a vysvětlení dějů probíhajících v kovech zde sehrává fyzikální metalurgie a též také fyzika kovů.
Historie
Prvním člověkem opracovaným kovem bylo s největší pravděpodobností zlato. V jeskyních, jež se dnes nacházejí na území dnešního Španělska, byla nalezena malá množství metalurgicky nezpracovaného zlata ze starší doby kamenné. +more V eneolitu se objevuje zpracování mědi v oblasti Blízkého východu (5. tisíciletí př. n. l. ). Metalurgie se pak do celého světa rozšířila podél řek a pobřeží. Používání metalurgických postupů při zpracovávání kovů je pak doloženo u mnoha kultur a civilizací. Příkladem jsou antická a středověká království, říše Středního a Blízkého východu, antický Egypt, Anatolie (dnešní Turecko), Incká říše, Řecká i Římská říše v antické Evropě, středověká Evropa, staré i středověké Japonsko, Čína a Indie, atd. Dlouho před tím, než se staly běžnými v Evropě, byly mnohé výrobní postupy a zařízení používané v metalurgii známé v Číně (jde například o vysokou pec, lití železa, výrobu oceli, ale i hydraulické kovací lisy).
Výroba kovů používaných ve strojírenství
Kovy se zpracovávají litím, kováním, tvářením za studena, válcováním, protlačováním, slinováním, kovoobráběním, stříháním a tvářením.
Lití :Roztavený kov se nalije do připravené formy. Používá se i pří výrobě železa a oceli i barevných kovů. +more Navazuje na ni hutní druhovýroba (větší výrobky). :Existuje řada druhů lití, nejběžnější způsoby představuje lití do pískových nebo voskových forem, tlakové lití, nebo plynulé lití (kontilití). Kování :Rozpálený kus kovu, tzv. náboj, vytvaruje nárazy kladiva či v kovacím lisu (bucharu). Válcování :Při procesu válcování se náboj posouvá mezi proti sobě položenými válci. Válcování se může provádět za studena i za tepla. Odstup mezi válci je postupně snižován, až se dosáhne (plechu, kolejnice, traverzy) požadované tloušťky vývalku. :Válcováním se vyrábí například i bezešvé trubky. Protlačování :U této metody dosáhneme požadovaného tvaru protlačováním rozpáleného temperovaného (tzn. kujného) kovu přes matrici. Slinování :Jako slinování se označuje metoda stlačování kovového prášku ve formě za vysokých teplot. Kovoobrábění :Kovoobráběcí stroje jsou soustruhy, frézky a vrtačky. Kovoobráběcí postupy se uplatňují pro tvarování kovů pouze za studena, a to řezáním a broušením. Lisování :Tvar výrobku je vytvářen za studena lisováním pomocí tvářecích strojů - lisů nebo bucharů. Stříhání a ohýbání :Plechy a tyče jsou stříhány na lisech nebo hydraulických nůžkách a ohýbány do požadovaného tvaru.
Zpracování kovů za studena, jako je válcování, lisování a ohýbání, zvyšuje tvrdost materiálu. V materiálu dochází k mikroskopickým změnám, defektům, a ten se tak stává odolnějším proti dalšímu tvarování.
Pokud je kov zpracován za tepla, a to žíháním, kalením, temperováním, alitováním a cementováním, ovlivní se jeho odolnost proti korozi i mechanické vlastnosti, jako tvrdost a houževnatost.
Žíhání :kov změkčuje a zároveň jej činí houževnatějším. Kalení a cementování :zvyšují tvrdost. +more Zakalený kov je velice tvrdý a křehký. Temperování :se provádí až po kalení a vede ke snížení křehkosti a celkovému zlepšení vlastností kovu.
Svařování a pájení
Je technika používaná ke spojování některých železných kovů s použitím slitin hliníku jako svarového kovu. Spojované materiály jsou obvykle vzájemně podobné slitiny. +more Tvrdé pájení je technika používaná při spojování železných i neželezných kovů. Svarovým kovem je pak slitina mědi (obvykle mosaz nebo bronz).
Pokovování
Pokovování je nejpoužívanější metoda povrchové úpravy kovů. Metoda spočívá v nanášení tenké vrstvy zlata, stříbra, chromu, zinku nebo jiného kovu na povrch produktu. +more Pokovování se používá pro zvýšení korozivzdornosti a zlepšení estetických vlastností produktu.
Hutnictví je samostatný průmyslový obor, jenž se zabývá výrobou surových kovů a výrobků z nich. Pod pojmem hutnictví spadá veškerá hutní výroba a to včetně výroby neželezných respektive barevných kovů. +more Nejznámějším podoborem hutnictví je obor hutnictví železa. Hutnictví je velmi starým oborem lidské činnosti a jako takové je známo už od starověku z doby bronzové.
Na hutnictví často navazuje příbuzný obor slévárenství respektive těžké strojírenství a další obory lidské činnosti jako např. koksárenství, plynárenství popřípadě i chemický průmysl.
Charakteristika hutnictví železa
suroviny: železná ruda, koks, vápenec, voda, kovový šrot, vzduch * nejčastější výrobky: trubky, roury, ocel, kolejnice, traverzy, strojní součásti, odlitky, dráty, plechy, ocelové profily a nosníky * staví se: v místě těžby železné rudy nebo uhlí, v blízkosti dopravních cest * rozmístění (Česko): Třinec, Frýdek-Místek, Ostrava, Nový Bohumín a okolí, v minulosti též Kladno * obvyklé technologie: kontinuální lití, válcování za tepla, válcování za studena, výroba odlitků (slévárny) * doprovodné obory: koksárenství, plynárenství, slévárenství, těžké strojírenství
Významní metalurgové
Edgar Bain (1891-1971) * Adolf Martens (1850-1914) * William Chandler Roberts-Austen (1843-1902) * Adolf Ledebur (1837-1916)