Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Litoželezni in jekleni izdelki metalurške industrije se uporabljajo tako v vsakdanjem življenju kot v proizvodnji. Oba materiala sta edinstveni zlitini železa in ogljika. Vsi vemo, da se železo v globinah izkoplje v velikih količinah. Toda v svoji čisti obliki ga ni mogoče izkoristiti, ta element je preveč mehak in zato neprimeren za izdelavo izdelkov visoke trdnosti. Zato se za industrijske, gradbene in gospodinjske namene ne uporablja čisti železo, ampak njegovi derivati, železo in jeklo. Kakšna je razlika med jeklom in lito železo?

Lito železo in jeklo sta zlitini železa in ogljika.

Njihova razlika se kaže v številnih lastnostih, skupnost elementov v proizvodnji pa materialu ne daje enakih lastnosti.

Gradacija jekla in litega železa

Jeklo

Shema proizvodnje jekla.

Za proizvodnjo jekla se železo zliva z ogljikom in različnimi nečistočami. Predpogoj je vsebnost ogljika, ki ne presega 2% (poveča trdnost), železo pa ni manj kot 45%. Preostali del je sestavljen iz zlitinskih komponent (krom, molibden, nikelj itd.). Krom poveča trdnost jekla, njegovo trdoto in odpornost proti obrabi. Nikelj poveča trdnost, žilavost in trdoto, poveča odpornost proti koroziji in kaljivost. Silicij daje jeklu, trdnosti in elastičnosti, zmanjšuje njegovo viskoznost. Mangan izboljšuje varljivost in kaljivost, metalurzi pa oddajajo različne vrste jekla. Razvrstite jih glede na prostornino odhodnih elementov. Na primer, vsebnost več kot 11% legirnih kovin daje visoko legirano jeklo. Obstaja tudi:

  1. Nizko legirano jeklo - do 4%.
  2. Srednje legirano jeklo - do 11%.

Mehanske lastnosti jekla.

Po količini ogljika se jeklo razvrsti v:

  • kovina z nizko vsebnostjo ogljika - do 0, 25% C;
  • srednja kovina - do 0, 55% C;
  • kovina z visoko vsebnostjo ogljika - do 2% C.

Sestava nekovinskih elementov (fosfidi, sulfidi) uvršča kovino v:

  • navadne;
  • kakovost;
  • visoka kakovost;
  • še posebej visoko kakovostnega jekla.

Posledica tega je, da so vse vrste jekla trpežne, odporne proti obrabi in odporne zlitine s tališčem od 1450 do 1520 ° C.

Litega železa

V proizvodnji železa sta tudi zlitina železa in ogljika. Glavna razlika železa iz jekla je vsebnost slednjega v mešanici. Biti mora več kot 2%. Poleg tega mešanica vsebuje nečistoče: silicij, mangan, fosfor, žveplo in legirne kovine. Litega železa je bolj krhka kot jeklo in se zlomi brez vidnih deformacij. Ogljik v kovini je grafit ali cementit, volumen in oblika elementa pa pomenita definicijo zlitine:

Proizvodnja litega železa.

  1. Bela litina, v kateri je celoten volumen ogljika predstavljen s cementitom. Ob premoru je ta material bel, zelo trden, vendar krhek. Je preprost za obdelavo in se uporablja za proizvodnjo sort kovanja.
  2. Sivo - ogljik predstavlja grafit, ki daje materialno plastičnost. Mehka, nagnjena k rezanju, z nizkim tališčem.
  3. Duktilen, ki ga dobimo iz belega železa s posebnim žarjenjem v posebnih pečeh za segrevanje pri temperaturi 950-1000 ° C. Hkrati pa se prekomerna krhkost in trdota bele litine znatno zmanjšata. Nodularna litina ni kovana, ime pa samo kaže plastičnost.
  4. Visoko trdna litina, ki vsebuje nodularni grafit med procesom kristalizacije.

Količina ogljika v zlitini določa njeno tališče (višja je vsebnost elementa, nižja je temperatura in višja je fluidnost med segrevanjem). Zato je litega železa pretočen, neraztegljiv, krhek in težko obdelovalni material s tališčem od 1150 do 1250 ° C.

Odpornost proti koroziji

Pridobivanje železa iz rude.

Litega železa v procesu uporabe je prekrita s suho rjo od zgoraj. To je tako imenovana kemična korozija. Mokra (elektrokemijska) korozija vpliva na lito železo počasneje kot jeklo. Na začetku sklepamo, da je korozijska odpornost litega železa veliko večja. Pravzaprav sta obe zlitini enako občutljivi na korozijo, le za izdelke iz litega železa zaradi debelih sten, postopek traja dlje. To, na primer, lahko pojasni razliko v življenjski dobi kotlov: jeklo - od 5 do 15 let, litega železa - od 30 let.

Leta 1913 je Harry Brearly odkril na področju metalurgije. Ugotovil je, da ima jeklo z visoko vsebnostjo kroma dobro odpornost proti koroziji s kislino. Tako se je pojavilo nerjavno jeklo. Ima tudi svojo stopnjo:

  1. Korozijsko obstojno jeklo je odporno proti koroziji v osnovnih industrijskih in domačih pogojih (nafta in plin, svetloba, strojna industrija, kirurški instrumenti, gospodinjski nerjaveči pripomočki).
  2. Toplotno obstojno jeklo je odporno na visoke temperature in agresivne medije (kemična industrija).
  3. Toplotno odporno jeklo se v pogojih visoke temperature razlikuje v povečani mehanski obstojnosti.

Toplotni šok in odpornost na udarce

Primerjalni kazalniki železa in jekla.

Lito železo in jeklo se pogosto uporabljata pri proizvodnji grelnih kotlov. V tem primeru postane vprašanje odpornosti na toplotni šok še posebej pomembno. Če hladna voda pride v neogrevan kotel na suho železo, se lahko razpoči. Jekleni izdelki toplotni šok ni grozno. Jeklo je bolj elastično in dopušča temperaturne razlike. Toda velike in pogoste temperaturne kapljice v jeklu prispevajo k pojavu "utrujenih" območij in posledično razpok na mestih, ki so oslabljena zaradi varjenja.

Dobra duktilnost naredi jeklene izdelke odporne na mehanske poškodbe. Krhkost litega železa neizogibno vodi v nastanek razpok pri udarcu ali popačenju.

Siva litina ima bolj enakomerno strukturo, večjo plastičnost in protikorozijske lastnosti ter je sposobna prenesti velike temperaturne sunke.

Sklepi:

  1. Litega železa je manj trpežna in trda kot jeklo.
  2. Jeklo je težje in ima višje tališče.
  3. Nižja vsebnost ogljika v jeklu, v nasprotju z lito železo, omogoča lažjo obdelavo (kuhanje, rezanje, kovanje).
  4. Iz podobnega razloga se izdelki iz litega železa proizvajajo le po metodi litja, jeklo pa se lahko kovani in varjeni.
  5. Jekleni izdelki so manj porozni od litega železa, zato je njihova toplotna prevodnost veliko večja.
  6. Izdelki iz litega železa imajo praviloma črno barvo in mat površino, medtem ko so izdelki iz jekla lahki s svetlečo površino.

Kako razlikovati litega železa od jekla?

Načini razlikovanja:

  1. Glede na gostoto izdelka. Potrebno je tehtati predmet in določiti, koliko vode bo premaknila. Gostota jekla je v razponu od 7, 7 do 7, 9 g / cm3, sivo železo - ne presega 7, 2 g / cm3. Ta metoda ni posebej zanesljiva, ker ima bela litina gostoto med 7, 6 in 7, 8 g / cm3.
  2. S pomočjo magneta. Litega železa je magnetno slabše kot jeklo. Pomanjkljivost te metode je, da jeklo z visoko vsebnostjo niklja praktično ne privlači magneta.
  3. Najbolj natančna metoda je določitev litega železa z brusilnim strojem in vrsto proizvedenega čipov. Vzeti mora datoteko z majhno zarezo in večkrat držati na površini predmeta. Oblikovano žagovino je treba zbrati na papirju, dvakrat prepogniti in močno drgniti. Litega železa opazno madeže papir, jeklo skoraj ne pušča sledi.

Lahko naredimo zaključke o velikosti materiala, obliki in barvi isker, ki se pojavijo med brušenjem. Več kot je ogljik, svetlejši in močnejši bo svetlo rumenih isker. Kot že vemo, litega železa vsebuje ogljik več kot jeklo. Prav tako lahko pri vrtanju izdelka s tankim svedrom material določite po tipu čipov. Litega železa ostružkov bo dobesedno spremeni v prah v očeh, jeklo - bo v obliki zvit spomladi.

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Kategorija:

Obdelava kovin