Номер 6, страница 350 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 73. Производство стали. Глава 7. Химическая технология - номер 6, страница 350.

Условие.

6. Что такое легированные стали, нержавеющая сталь? Где их используют?

Решение.

Решение 2.

Что такое легированные стали

Легированные стали — это стали, то есть сплавы железа с углеродом, в которые для придания им специальных свойств целенаправленно вводят дополнительные химические элементы, называемые легирующими. Основная цель легирования — улучшение механических (прочность, твёрдость, пластичность, ударная вязкость), физических (магнитные, электрические свойства) или химических (коррозионная стойкость, жаропрочность) характеристик стали по сравнению с обычными углеродистыми сталями.

Наиболее распространёнными легирующими элементами являются хром (Cr), никель (Ni), марганец (Mn), кремний (Si), молибден (Mo), вольфрам (W), ванадий (V) и титан (Ti).

В зависимости от общего количества легирующих добавок стали классифицируют на:

• Низколегированные (содержание легирующих элементов до 2,5 %);
• Среднелегированные (от 2,5 % до 10 %);
• Высоколегированные (более 10 %).

Ответ: Легированные стали – это стали, в состав которых, помимо железа и углерода, специально введены другие элементы для придания сплаву заданных свойств (например, повышенной прочности, жаростойкости или устойчивости к коррозии).

Что такое нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь (или «нержавейка») — это вид высоколегированной стали, главным отличительным свойством которой является высокая стойкость к коррозии в различных средах, включая атмосферный воздух и агрессивные жидкости.

Это свойство достигается в первую очередь за счёт введения в состав стали хрома (Cr) в количестве не менее 10,5 %. При контакте с кислородом хром образует на поверхности металла тончайшую, невидимую глазом, но очень плотную и прочную пассивную плёнку оксида хрома (III) — $Cr_2O_3$. Эта плёнка инертна, она надёжно защищает основной металл (железо) от окисления. Важной особенностью этой плёнки является её способность к самовосстановлению при механических повреждениях (например, царапинах) в присутствии кислорода.

Для дальнейшего улучшения свойств в нержавеющие стали часто добавляют никель (Ni) для повышения пластичности и коррозионной стойкости, молибден (Mo) для защиты от точечной коррозии, титан (Ti) для стабилизации структуры и другие элементы.

Ответ: Нержавеющая сталь – это коррозионно-стойкая легированная сталь с содержанием хрома не менее 10,5 %, защита которой от ржавчины обеспечивается тонкой самовосстанавливающейся плёнкой оксида хрома на её поверхности.

Где их используют

Области применения легированных сталей чрезвычайно разнообразны и зависят от их конкретного состава и свойств.

• Конструкционные легированные стали (не нержавеющие) применяются для изготовления наиболее ответственных и высоконагруженных деталей машин и конструкций: валов, шестерён, осей, пружин, рессор в машиностроении; мостовых конструкций, каркасов зданий, арматуры в строительстве; деталей самолётов и ракет в авиакосмической отрасли.
• Инструментальные легированные стали используются для производства режущего, измерительного и штамповочного инструмента (свёрла, фрезы, резцы, матрицы, пуансоны), который должен обладать высокой твёрдостью, прочностью и износостойкостью.
• Нержавеющие стали, благодаря их уникальной коррозионной стойкости, гигиеничности и эстетичному внешнему виду, широко используются:
  • в быту: столовые приборы, кухонная посуда, мойки, корпуса бытовой техники;
  • в медицине: хирургические инструменты, стоматологическое оборудование, имплантаты;
  • в пищевой промышленности: ёмкости для хранения и переработки продуктов, трубопроводы, оборудование;
  • в химической промышленности: реакторы, цистерны, теплообменники;
  • в строительстве и архитектуре: облицовка зданий, ограждения, перила, элементы декора;
  • в автомобилестроении: системы выпуска отработавших газов.

Ответ: Легированные стали применяют в машиностроении, строительстве, авиации и для изготовления инструментов, где требуются высокая прочность и износостойкость. Нержавеющие стали используют там, где важна стойкость к коррозии и гигиеничность — в медицине, пищевой и химической промышленности, а также в быту и архитектуре.