Bài giảng: Hợp kim của sắt

Sắt tinh khiết ít được sử dụng trong thực tế . Hai loại hợp kim quan trọng của sắt là gang và thép Từ rất sớm con ngườiđã biết sản xuất gangvà thép phục vụ chocuộc sống .Năm1855Henry Besssemer tìmra phương pháp sảnxuất thép và nó đượcsử dụng cho tới năm 1950
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng: Hợp kim của sắt Viết các PTHH thực hiện chuỗi chuyển hóa sau : (1) (2) (4) (3) (5)Fe → FeCl2 → FeCl3 → F(OH)3 → Fe2O3 → Fe2(SO4)3 ĐÁP ÁN1) Fe + 2HCl → FeCl2 + H22) 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl33) FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl t0C4) 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O5) Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2OSắt tinh khiết ít được sử dụng trong thực tế . Hailoại hợp kim quan trọng của sắt là gang và thépGang, thép đã được sản xuất từ bao giờ ? th • Từ rất sớm con người • đã biết sản xuất gang • và thép phục vụ cho • cuộc sống .Năm1855 • Henry Besssemer tìm • ra phương pháp sản • xuất thép và nó được • sử dụng cho tới năm 1950I/ Gang Gang là gì ?1. Khái niệm Gang là hợp kim của sắt với cacbon trong đó cótừ 2 – 5 % khối lượng cacbon, ngoài ra còn mộtlượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn, S …I/ Gang1. Khái niệm Có mấy loại gang ?2. Phân loại Phân biệt thành phần, tính chất và ứng dụng Gang trắng Gang xám của các loại gang? Thành phần Ít C, nhiều hợp chất Nhiều C ở dạng than xementit (Fe3C) chì Tính chất Rất cứng và giòn Kém cứng, kém giòn, dễ ăn khuông Ứng dụng Luyện thép Đúc các bộ phận máy móc, ống dẫn nước...I/ Gang1. Khái niệm2. Phân loại3. Sản xuất ganga. Nguyên tắc : Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò caob. Nguyên liệu- Quặng sắt : thường là quặng hemantit đỏ Fe2O3- Than cốc : cung cấp nhiệt, tạo chất khử CO và tạogang- Chất chảy : CaCO3, hoặc SiO2 tạo thành xỉ CaSiO3I/ Gang3. Sản xuất gang a. Nguyên tắcb. Nguyên liệuc. Những phản ứng hóa họcxảy ra trong quá trình luyệnquặng thành gang*. Sự tạo gang : ở phần bụnglò, sắt nóng chảy có hòa tanmột phần cacbon và mộtlượng nhỏ mangan, silic …tạo thành gangII/ Thép Thép là gì ? Giữa thép và gang1/ Khái niệm khác nhau như thế nào ? Thép là hợp kim của sắt chứa từ 0,01 – 2 % khối lượng cacbon, cùng với một số nguyên tố khác ( Si, Mn, Cr, Ni … )II/ Thép Thép có những loại1. Khái niệm nào, nêu ứng dụng2. Phân loại của mỗi loại ? Thép thường Thép đặc biệt ( thép cacbon) Thành phần Ít C, Si, Mn, rất ít S Chứa thêm các nguyên tố Si, Mn, Cr, Ni, W .. Tính chất C ≤ 0,1% thép mềm Có tính cơ học, lí học rất C > 0,9 % thép cứng quí Ứng dụng Xây dựng, chế tạo vật Chế tạo vật dụng kĩ thuật dụng trong đời sống cao . Một số loại thép- Thép Cr – Ni : chế tạo vòng bi , vỏ xe bọc thép- Thép inox ( 74% Fe , 18%Cr, 8%Ni ) : chế tạo dụng cụ y tế, dụng cụ nhà bếp- Thép W –Mo- Cr : Rất cứng dù ở nhiệt độ cao, chế tạo máy tiện, máy phay- Thép silic : đàn hồi tốt, chế tạo lò xo, nhíp ô tô- Thép mangan : Rất bền, chịu được va đập mạnh, chế tạo đường ray, máy nghiền đá .3. Sản xuất thépa. Nguyên tắc Giảm hàm lượng C, S, Mn, Si …có tronggang bằng cách oxi hóa các tạp chất thànhoxit rồi biến thành xỉ và tách ra khỏi thép Những phản ứng hóa học xảy ra trong quá trìnhluyện gang thành thép - Cacbon, lưu huỳnh bị oxi hóa thành những hợpchất khí tách ra khỏi gang : C + O2 → CO2 S + O2 → SO2 - Silic, photpho bị oxi hóa thành những oxit khóbay hơi là SiO2 và P2O5 : Si + O2 → SiO2 4P + 5O2 → 2P2O5 - Những oxit này hóa hợp với CaO tạo thành xỉ : 3CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2 CaO + SiO2 → CaSiO3IV – CÁC PHƯƠNG PHÁP LUYỆN GANG THÀNH THÉP.1. Phương pháp Betxơme1. Ph2. Phương pháp Mac - tanh Ph Mac3. Phương pháp lò điện Bảng so sánh ưu, nhược điểm của các pp luyện thép PP Ưu điểmPhương pháp Không cần nhiện liệu, thời gian luyện một mẻ thép Bet-xơ-me ngắn ( khoảng 45 phút ) khối lượng một mẻ thép lớn.Phương pháp Tận dụng được nguồn sắt thép phế liệu, kiểm soát Mac - tanh được tỉ lệ các nguyên tố trong thép và bổ sung các nguyên tố cần thiết khác như Mn, Ni, Cr, Mo, V ...Khối lượng một mẻ thép lớnPhương pháp Luyện được những loại thép có thành phần là những lò điện hợp kim khó nóng chảy như W, Mo, Cr và loại được hết các nguyên tố có hại như S, P… Bảng so sánh ưu, nhược điểm của các pp lu ...