Номер 4, страница 154 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 33. Сплавы металлов. Глава VI. Металлы - номер 4, страница 154.

Условие.

4. С какой целью в сталь добавляют легирующие добавки? Где применяют легированные стали?

Решение.

Решение 2.

С какой целью в сталь добавляют легирующие добавки?

Легирующие добавки — это химические элементы (например, хром, никель, молибден, ванадий), которые специально вводят в состав стали в процессе её производства для придания ей определённых свойств, недостижимых для обычных углеродистых сталей. Основная цель легирования — целенаправленно изменять и улучшать физические, химические и механические характеристики материала.

В зависимости от вводимого элемента и его количества, можно добиться следующих улучшений:

• Повышение механических свойств: увеличение прочности, твёрдости, вязкости, упругости, износостойкости. Например, добавление марганца повышает твёрдость и сопротивление износу, а кремний увеличивает упругость (важно для пружин).
• Повышение коррозионной стойкости: создание сталей, устойчивых к ржавчине и воздействию агрессивных сред. Классический пример — нержавеющая сталь, которую получают добавлением значительного количества хрома.
• Повышение жаропрочности и жаростойкости: способность стали сохранять прочность при высоких температурах и сопротивляться окислению (образованию окалины). Такие стали, легированные хромом, молибденом, вольфрамом, необходимы для деталей турбин и двигателей.
• Придание особых физических свойств: например, создание сталей с определёнными магнитными характеристиками (электротехнические стали) или с низким коэффициентом теплового расширения.

Таким образом, легирование позволяет создавать широкий спектр материалов с заранее заданными эксплуатационными характеристиками для конкретных задач.

Ответ: Легирующие добавки вводят в сталь для целенаправленного улучшения её свойств: повышения прочности, твёрдости, износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности, а также для придания специальных физических качеств, которые невозможно получить в углеродистой стали.

Где применяют легированные стали?

Благодаря своим улучшенным и специальным свойствам, легированные стали находят применение в самых ответственных и технологически сложных отраслях, где условия эксплуатации не позволяют использовать обычные углеродистые стали.

Области применения легированных сталей очень широки и зависят от их конкретного типа:

• Машиностроение и транспорт: изготовление наиболее нагруженных деталей машин и механизмов — валов, осей, шестерён, шатунов, подшипников, пружин. В автомобилестроении, авиастроении и судостроении из них делают детали двигателей, элементы корпуса и шасси.
• Инструментальная промышленность: производство режущих (свёрла, резцы, фрезы), измерительных и штамповых инструментов. Инструментальные стали (например, с вольфрамом) обладают высокой твёрдостью, износостойкостью и способностью сохранять эти свойства при нагреве (красностойкость).
• Энергетика: изготовление деталей паровых котлов, газовых турбин, корпусов реакторов атомных электростанций, работающих при высоких температурах и давлениях. Здесь используются жаропрочные и жаростойкие стали.
• Химическая и пищевая промышленность: производство оборудования, реакторов, трубопроводов, ёмкостей, столовых приборов и медицинских инструментов. В этих сферах незаменимы нержавеющие (коррозионностойкие) стали, так как они не вступают в реакцию с агрессивными средами и продуктами.
• Строительство: создание ответственных металлоконструкций, таких как мосты, каркасы высотных зданий, арматура для железобетона в суровых климатических условиях, где требуется повышенная прочность и хладостойкость.
• Электротехника: производство сердечников трансформаторов, генераторов и электродвигателей из специальных электротехнических сталей с низкими магнитными потерями.

Ответ: Легированные стали применяются в машиностроении, авиакосмической отрасли, энергетике, химической промышленности, строительстве и для изготовления инструментов — то есть во всех сферах, где от материалов требуются повышенная прочность, надёжность и способность работать в экстремальных условиях (высокие нагрузки, температуры, агрессивные среды).