Deel M5: Metalen
1. Ontginning en productie
- metaal komt van Griekse metallon = mijn, ontginnen van ertsen of industriële
mineralen met een ontstaansgeschiedenis zoals natuursteen
- < 15% van de vaste aardkorst zijn metalen, ENKEL goud, zilver en platinum
komen in hun pure vorm voor, rest wordt gewonnen uit ertsen
- ca. 5% van de vaste aardkorst bestaat uit ijzer. 38% van vast én vloeibare
aardmassa is ijzer
- ijzer veel later ‘uitgevonden’ dan koper en brons omdat de ertsen gemakkelijker te
verwerken zijn
o vanaf 3000 v.C. koperen tijdperk in Europa
o vanaf 1500 v.C. bronzen tijdperk in Europa
o jaren 800 - 1200 n.C. productie en smeden van ijzer uit klapperstenen die
plaatselijk opgegraven werden
2. Productie
1) Het omzetten naar oxides vooraleer de metalen kunnen gesmolten worden
(gereduceerd worden !) (met de metaalerts)
2) bij staal spreken we dan van sinteren = mengen van gemalen ijzererts met ‘fjne’
cokes en kalksteen, dan branden op hoge temperatuur. Grondstof voor hoogoven
3) Cokesfabriek maakt grove cokes uit steenkool als brandstof voor de hoogoven.
4) Winnen van ijzer in hoogoven
5) Bovendrijven van hoogovenslak op de vloeibare ruwe ijzer. Hoogovenslak wordt
gemalen en vormt grondstof voor hoogovencement.
6) Vloeibaar ruwijzer omzetten naar gietijzer in de convector door het mengen met
schroot (gebruikt staal en gietijzer)
7) Naar staal door zuivering. Resultaat = strengen = verlagen van C-gehalte ,
toevoegen legeringselementen en het inmengen van schroot om de temperatuur
te beheersen.
8) Gloeiende strengen gaan naar de walserijnen voor de afwerking
3. Mechanische eigenschappen
Mechanische eigenschappen van staal
- Hardheid. Meten met Rockwell apparaat en op basis van tabellen de treksterkte
afleiden
- Kruipgevoeligheid bij langdurige en gelijkblijvende belasting
- Bestendigheid bij hoge en lage temperaturen. Gevoelig punt : bij brand neemt de
sterkte van staal enorm af. Opl. : brandvertragende bekleden of coaten
- Weerstand tegen chemische inwerking
- Eigenschappen die de verwerkbaarheid beïnvloeden
o lasbaarheid
o verspaanbaarheid (zagen, frezen, slijpen)
o vervormbaarheid met of zonder warmtetoevoeging >< sterkte eisen van
het product
1
1. Ontginning en productie
- metaal komt van Griekse metallon = mijn, ontginnen van ertsen of industriële
mineralen met een ontstaansgeschiedenis zoals natuursteen
- < 15% van de vaste aardkorst zijn metalen, ENKEL goud, zilver en platinum
komen in hun pure vorm voor, rest wordt gewonnen uit ertsen
- ca. 5% van de vaste aardkorst bestaat uit ijzer. 38% van vast én vloeibare
aardmassa is ijzer
- ijzer veel later ‘uitgevonden’ dan koper en brons omdat de ertsen gemakkelijker te
verwerken zijn
o vanaf 3000 v.C. koperen tijdperk in Europa
o vanaf 1500 v.C. bronzen tijdperk in Europa
o jaren 800 - 1200 n.C. productie en smeden van ijzer uit klapperstenen die
plaatselijk opgegraven werden
2. Productie
1) Het omzetten naar oxides vooraleer de metalen kunnen gesmolten worden
(gereduceerd worden !) (met de metaalerts)
2) bij staal spreken we dan van sinteren = mengen van gemalen ijzererts met ‘fjne’
cokes en kalksteen, dan branden op hoge temperatuur. Grondstof voor hoogoven
3) Cokesfabriek maakt grove cokes uit steenkool als brandstof voor de hoogoven.
4) Winnen van ijzer in hoogoven
5) Bovendrijven van hoogovenslak op de vloeibare ruwe ijzer. Hoogovenslak wordt
gemalen en vormt grondstof voor hoogovencement.
6) Vloeibaar ruwijzer omzetten naar gietijzer in de convector door het mengen met
schroot (gebruikt staal en gietijzer)
7) Naar staal door zuivering. Resultaat = strengen = verlagen van C-gehalte ,
toevoegen legeringselementen en het inmengen van schroot om de temperatuur
te beheersen.
8) Gloeiende strengen gaan naar de walserijnen voor de afwerking
3. Mechanische eigenschappen
Mechanische eigenschappen van staal
- Hardheid. Meten met Rockwell apparaat en op basis van tabellen de treksterkte
afleiden
- Kruipgevoeligheid bij langdurige en gelijkblijvende belasting
- Bestendigheid bij hoge en lage temperaturen. Gevoelig punt : bij brand neemt de
sterkte van staal enorm af. Opl. : brandvertragende bekleden of coaten
- Weerstand tegen chemische inwerking
- Eigenschappen die de verwerkbaarheid beïnvloeden
o lasbaarheid
o verspaanbaarheid (zagen, frezen, slijpen)
o vervormbaarheid met of zonder warmtetoevoeging >< sterkte eisen van
het product
1
