- Gradacija čelika i lijevanog željeza
- Otpornost na koroziju
- Otpornost na udarce i udarce
- Kako razlikovati željezo od čelika?
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Proizvodi od lijevanog željeza i čelika metalurške industrije koriste se iu svakodnevnom životu iu proizvodnji. Oba materijala su jedinstvene legure željeza i ugljika. Svi znaju da se željezo iz dubina zemlje kopa u ogromnim količinama. Ali u svom čistom obliku nemoguće ga je iskoristiti, ovaj element je previše mekan i stoga neprikladan za proizvodnju proizvoda visoke čvrstoće. Stoga se za industrijske, građevinske i kućanske svrhe ne koristi čisto željezo, nego njegovi derivati, željezo i čelik. Koja je razlika između čelika i lijevanog željeza?
Lijevano željezo i čelik su legure željeza i ugljika.
Njihova se razlika očituje u mnogim kvalitetama, a ujednačenost elemenata u proizvodnji ne daje materijalu istovjetna obilježja.
Gradacija čelika i lijevanog željeza
čelik
Shema proizvodnje čelika.
Za proizvodnju čelika željezo se spaja s ugljikom i različitim nečistoćama. Preduvjet je sadržaj ugljika ne veći od 2% (povećava čvrstoću), a željezo ne manje od 45%. Preostali dio se sastoji od legirajućih veznih sastojaka (kroma, molibdena, nikla, itd.). Krom povećava čvrstoću čelika, njegovu tvrdoću i otpornost na habanje. Nikal povećava čvrstoću, žilavost i tvrdoću, povećava otpornost na koroziju i otvrdnjivost. Silicij povećava čvrstoću, tvrdoću i elastičnost čeliku, smanjuje njegovu viskoznost. Mangan poboljšava zavarljivost i tvrdoću, a metalurzi ispuštaju različite vrste čelika. Razvrstajte ih prema količini odlazećih elemenata. Na primjer, sadržaj više od 11% legirajućih metala daje visoko legirani čelik. Tu je i:
- Nisko legirani čelik - do 4%.
- Srednje legirani čelik - do 11%.
Mehanička svojstva čelika.
Po količini ugljika, čelik se razvrstava u:
- metal s niskim sadržajem ugljika - do 0, 25% C;
- metalni medij - do 0, 55% C;
- metali s visokim udjelom ugljika - do 2% C.
Sastav nemetalnih elemenata (fosfida, sulfida) svrstava metal u:
- normalno;
- kvaliteta;
- visoka kvaliteta;
- osobito visokokvalitetnog čelika.
Kao rezultat toga, svi tipovi čelika su izdržljiva legura otporna na habanje i otpornost na deformacije s točkom tališta od 1450 do 1520 ° C.
Lijevano željezo
U proizvodnji željeza, željeza i ugljika su također legirani. Glavna razlika željeza od čelika je sadržaj potonjeg u smjesi. Trebalo bi biti više od 2%. Osim toga, mješavina sadrži nečistoće: silicij, mangan, fosfor, sumpor i legirajuće metale. Lijevano željezo je krhkije od čelika i propada bez vidljivih deformacija. Ugljik u metalu je predstavljen grafitom ili cementitom, dok volumen i oblik elementa daju definiciju legure:
Proizvodnja lijevanog željeza.
- Bijelo lijevano željezo, u kojem je cijeli volumen ugljika predstavljen cementitom. Na pauzi je ovaj materijal bijel, vrlo čvrst, ali krhak. Lako se prerađuje i koristi za proizvodnju sorti kovanja.
- Sivo - ugljik je predstavljen grafitom, koji daje materijalnu plastičnost. Mekan, sklon rezanju, s niskom točkom taljenja.
- Duktilan, koji se dobiva iz bijelog željeza posebnim žarenjem (peganjem) u posebnim pećima za zagrijavanje na temperaturi od 950-1000 ° C. U isto vrijeme, prekomjerna krhkost i tvrdoća karakteristične za bijelo lijevano željezo znatno su smanjene. Nodularno željezo nije krivotvoreno, a ime samo pokazuje njegovu plastičnost.
- Lijevano željezo visoke čvrstoće koje sadrži nodularni grafit tijekom procesa kristalizacije.
Količina ugljika u leguri određuje njezinu točku taljenja (što je veći sadržaj elemenata, niža je temperatura i veća je fluidnost tijekom zagrijavanja). Zbog toga je lijevano željezo tekuće, ne-duktilno, krhko i teško obradivo materijal s točkom taljenja od 1150 do 1250 ° C.
Otpornost na koroziju
Dobivanje željeza iz rude.
Lijevano željezo u procesu uporabe prekriveno je suhom hrđom odozgo. To je takozvana kemijska korozija. Mokra (elektrokemijska) korozija utječe na lijevano željezo sporije od čelika. U početku, zaključak pokazuje da je otpornost na koroziju lijevanog željeza mnogo veća. Zapravo, obje ove legure podjednako su podložne koroziji, samo za proizvode od lijevanog željeza zbog debelih zidova, proces traje duže. To, na primjer, može objasniti razliku u vijeku trajanja kotlova: čelik - od 5 do 15 godina, od lijevanog željeza - od 30 godina.
Godine 1913. Harry Brearly otkrio je metalurgiju. Otkrio je da čelik s visokim udjelom kroma ima dobru otpornost na kiselinsku koroziju. Tako se pojavio nehrđajući čelik. Ona također ima vlastiti stupanj:
- Čelik otporan na koroziju ima otpornost na koroziju u elementarnim industrijskim i kućnim uvjetima (nafta i plin, svjetlo, inženjering, kirurški instrumenti, kućanski nerđajući pribor).
- Čelik otporan na toplinu otporan je na visoke temperature i agresivne medije (kemijska industrija).
- Čelik otporan na toplinu razlikuje se povećanom mehaničkom izdržljivošću u uvjetima visokih temperatura.
Otpornost na udarce i udarce
Usporedni pokazatelji željeza i čelika.
Lijevano željezo i čelik često se koriste u proizvodnji kotlova za grijanje. U ovom slučaju pitanje otpornosti na toplinski šok postaje posebno važno. Ako hladna voda uđe u negrijani kotao, može se razbiti. Čelični proizvodi toplinski šok nije strašan. Čelik je elastičniji i tolerira temperaturne razlike. No, veliki i česti padovi temperature u čeliku doprinose pojavi "umornih" zona i, kao posljedica toga, pukotinama na mjestima koja su oslabljena zavarivanjem.
Dobra duktilnost čini čelične proizvode otpornim na mehanička oštećenja. Krhkost od lijevanog željeza neizbježno dovodi do stvaranja pukotina pri udaru ili izobličenju.
Sivi lijev ima ujednačeniju strukturu, povećanu plastičnost i antikorozivna svojstva te može izdržati velike temperaturne udare.
zaključci:
- Lijevano željezo je manje izdržljivo i teško od čelika.
- Čelik je teži i ima višu točku taljenja.
- Niži sadržaj ugljika u čeliku, za razliku od lijevanog željeza, omogućuje njegovu lakšu obradu (kuhanje, rezanje, kovanje).
- Iz sličnog razloga proizvodi od lijevanog željeza se proizvode samo postupkom lijevanja, dok se čelik može kovati i zavarivati.
- Proizvodi od čelika su manje porozni od lijevanog željeza, pa je njihova toplinska vodljivost mnogo veća.
- Proizvodi od lijevanog željeza, u pravilu, imaju crnu boju i mat površinu, dok su oni od čelika svijetli sa sjajnom površinom.
Kako razlikovati željezo od čelika?
Načini razlikovanja:
- Prema gustoći proizvoda. Potrebno je izmjeriti objekt i odrediti koliko će vode istisnuti. Gustoća čelika je u rasponu od 7, 7-7, 9 g / cm3, sivo željezo - ne prelazi 7, 2 g / cm3. Ova metoda nije osobito pouzdana, jer bijelo lijevano željezo ima gustoću između 7, 6 i 7, 8 g / cm3.
- Uz pomoć magneta. Lijevano željezo je magnetski gori od čelika. Nedostatak ove metode je da čelik s visokim sadržajem nikla praktički ne privlači magnet.
- Najpreciznija metoda je određivanje lijevanog željeza pomoću stroja za brušenje i vrste proizvedenih čipova. Trebala bi uzeti datoteku s malim usjekom i nekoliko puta držati na površini objekta. Formirana piljevina mora se skupljati na papiru, presavijati dvaput i snažno protrljati. Lijevano željezo zamagljuje papir, čelik gotovo ne ostavlja tragove.
Možete izvući zaključke o veličini materijala, obliku i boji iskri koje se pojavljuju tijekom brušenja. Što je više ugljika, to će biti svjetliji i jači svežanj svjetlo žutih iskri. Kao što već znamo, lijevano željezo sadrži više ugljika nego čelik. Također, prilikom bušenja proizvoda s tankom bušilicom, možete odrediti materijal prema vrsti čipova. Listovi od lijevanog željeza doslovno će se pretvoriti u prašinu u očima, čelik - poprimit će oblik upletenog proljeća.