Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Proizvodi crne metalurgije široko se primjenjuju u mnogim sektorima nacionalnog gospodarstva, a željezni metali su uvijek traženi u građevinarstvu i inženjeringu. Metalurgija se uspješno razvija već dugo vremena zahvaljujući svom visokom tehničkom potencijalu. Najčešće se koriste u proizvodnji i svakodnevnom životu proizvoda od željeza i čelika.
Lijevano željezo i čelik spadaju u skupinu željeznih metala, a ti su materijali jedinstveni u svojim svojstvima legure željeza s ugljikom. Koje su razlike između čelika i lijevanog željeza, njihovih glavnih svojstava i karakteristika?
Čelik i njegove glavne značajke
Čelik je deformirana legura željeza s ugljikom, koja je uvijek maksimalno 2%, kao i drugi elementi. Ugljik je važna komponenta jer daje čvrstoću željeznim slitinama, kao i tvrdoću, čime se smanjuje mekoća i duktilnost. Legurnim elementima često se dodaju legirani elementi, koji u konačnici daju legirani i visoko legirani čelik, kada sastav nije manji od 45% željeza i ne više od 2% ugljika, preostalih 53% su aditivi.
Čelik je najvažniji materijal u mnogim industrijama, koristi se u građevinarstvu, a kako tehnička i ekonomska razina zemlje raste, tako raste i proizvodnja čelika. U davna vremena, majstori su koristili taljenje lonca za proizvodnju lijevanog čelika, a takav je proces bio neučinkovit i dugotrajan, ali se čelik odlikovao visokim kvalitetama.
S vremenom su se mijenjali procesi proizvodnje čelika, zamjena lonca s Bessemerovim i otvorenim postupkom proizvodnje čelika, što je omogućilo početak masovne proizvodnje lijevanog čelika. Tada su počeli topiti čelik u električnim pećima, nakon čega je uveden proces pretvaranja kisika, što je omogućilo proizvodnju vrlo čistog metala. Od broja i vrsta komponenti veziva, čelik može biti:
- Nisko legirani
- Srednja legura
- Visoko legiran
Ovisno o sadržaju ugljika, to je:
- Niska razina ugljika
- Srednji ugljik
- Visoki ugljik.
Metal često uključuje nemetalne spojeve - okside, fosfide, sulfide, njihov sadržaj se razlikuje u kvaliteti čelika, postoji određena klasifikacija kvalitete.
Gustoća čelika je 7700-7900 kg / m 3, a opće karakteristike čelika sastoje se od takvih pokazatelja kao što su čvrstoća, tvrdoća, otpornost na habanje i prikladnost za obradu različitih vrsta. U usporedbi s lijevanim željezom, čelik ima veću duktilnost, čvrstoću i tvrdoću. Zbog plastičnosti lako je obraditi, čelika ima veću toplinsku provodljivost, a njezinu kvalitetu pojačava stvrdnjavanje.
Elementi kao što su nikal, krom i molibden su legirajuće komponente, od kojih svaka daje svoje osobine. Zahvaljujući kromu, čelik postaje jači i tvrđi, povećava se otpornost na habanje. Nikal također daje čvrstoću, kao i čvrstoću i tvrdoću, povećava njegova antikorozivna svojstva i otvrdnjivost. Silicij smanjuje viskoznost, a mangan poboljšava kvalitetu zavarljivosti i kalcinacije.
Sve postojeće vrste čelika imaju točku taljenja od 1450 do 1520 o C i jake metalne legure otporne na habanje i deformacije.
Lijevano željezo i njegove glavne značajke
Temelj proizvodnje željeza je i željezo i ugljik, ali za razliku od čelika, u njemu ima više ugljika, kao i druge nečistoće u obliku legirajućih metala. Krhak je i propada bez vidljivih deformacija. Ugljik ovdje je grafit ili cementit, a zbog sadržaja drugih elemenata željezo se dijeli na sljedeće vrste:
Bijelo - gdje je cementit lider u većini, ovaj materijal ima bijelu boju kada je slomljen. Ova komponenta je krhka i tvrda u isto vrijeme. Lak je za rukovanje, što daje gipkost lijevanom željezu.- Siva - u ovoj sorti veliki udio grafita, zbog kojeg je željezo plastično. Gotovo lijevano željezo ima nisku točku taljenja, mekano je, lakše se reže.
- Duktilni - postiže se pečenjem bijelog lijevanog željeza, muči se u posebnim pećima za grijanje na temperaturi od 950-1000 o C. Smanjuju se tvrdoća i lomljivost bijelog lijevanog željeza, ne kuje se, već postaje samo duktilniji.
- Visoka čvrstoća od lijevanog željeza - sadrži sferni grafit, koji nastaje tijekom kristalizacije.
Točka taljenja lijevanog željeza ovisi o sadržaju ugljika, što je više u sastavu legure, to je niža temperatura, a njezina fluidnost raste tijekom zagrijavanja. To čini metal neliječnim, tekućim i lomljivim te ga je teško obraditi. Njegova točka taljenja se kreće od 1160 do 1250 o C.
Korozijska svojstva lijevanog željeza su veća, jer je tijekom uporabe izložena suhoj hrđi, naziva se kemijska korozija. Mokra korozija također utječe na lijevano željezo sporije od čelika. Ove osobine dovele su do otkrića u metalurgiji - počele su topiti čelik s visokim sadržajem kroma. Odavde dolazi nehrđajući čelik.
Zaključite
Na temelju njihovih brojnih karakteristika možemo reći sljedeće o lijevanom željezu i čeliku, koja je razlika između njih:
Čelik je jači i tvrđi od lijevanog željeza.- Čelik ima višu točku taljenja, teža je.
- Niži postotak sadržaja ugljika u čeliku olakšava obradu, lakše se reže, kuje i kuha.
- Zbog toga se proizvodi od željeza mogu lijevati, a čelik se može zavarivati ili kovati.
- Proizvodi od čelika su manje porozni od lijevanog željeza, tako da imaju veću toplinsku vodljivost.
- Također su različite u boji, čelik je lagan i sjajan, a lijevano željezo je tamnije s mat površinom.
- Cijena čelika je uvijek viša od materijala od lijevanog željeza.
Može se zaključiti da čelik i lijevano željezo kombiniraju sadržaj ugljika i željeza u njima, ali su njihove karakteristike različite i svaka od legura ima svoje karakteristike.