Koja je razlika između čelika i lijevanog željeza?

Željezni i čelični proizvodi metalurške industrije koriste se iu svakodnevnom životu iu proizvodnji. Oba materijala su jedinstvene legure željeza i ugljika. Svatko zna da je željezo minirano iz dubina zemlje u ogromnim količinama. Ali u svom čistom obliku to je nemoguće iskoristiti, ovaj element je previše mekan i stoga neodgovarajući za proizvodnju proizvoda visoke čvrstoće. Stoga, za industrijske, građevinske i kućanske namjene, nije riječ o čistom željezu, već njegovim derivatima, željezo i čelik. Koja je razlika između čelika i lijevanog željeza?

Proizvodnja željeza i čelika

Lijevano željezo i čelik su legure željeza i ugljika.

Njihova se razlika očituje u mnogim svojstvima, a zajednička sastavnica elemenata u proizvodnji ne daje materijalne identične osobine.

Gradacija čelika i lijevanog željeza

Natrag na sadržaj

čelik

Shema proizvodnje čelika

Shema proizvodnje čelika.

Za proizvodnju čelika, željezo je fuzionirano s ugljikom i različitim nečistoćama. Preduvjet je sadržaj ugljika ne više od 2% (povećava snagu), a željezo ne iznosi manje od 45%. Preostali dio sastoji se od legura veznih komponenti (krom, molibden, nikal itd.). Krom povećava čvrstoću čelika, tvrdoću i otpornosti na habanje. Nikkel povećava čvrstoću, otpornost i tvrdoću, povećava svojstva protiv korozije i hardenability. Silicij dodaje čvrstoću, tvrdoću i elastičnost čeliku, smanjuje njegovu viskoznost. Mangan poboljšava zavarivost i hardenability. Metalurzi emitiraju različite vrste čelika. Razvrstajte ih prema volumenu odlazećih elemenata. Na primjer, sadržaj više od 11% legiranih metala daje visoko legirani čelik. Tu je i:

  1. Noge legure - do 4%.
  2. Sredina legiranog čelika - do 11%.
Mehanička svojstva čelika

Mehanička svojstva čelika.

Prema količini ugljika, čelik se razvrstava u:

  • metala s niskim udjelom ugljika - do 0,25% C;
  • srednje ugljični metal - do 0,55% C;
  • metala visokog ugljika - do 2% C.

Sastav nemetalnih elemenata (fosfidi, sulfidi) klasificira metal u:

  • normalno;
  • kvaliteta;
  • visoka kvaliteta;
  • posebno visokovrijednog čelika.

Kao rezultat toga, sve vrste čelika su izdržljive, otporne na habanje i legure otporne na deformaciju s talištem od 1450 do 1520 ° C.

Natrag na sadržaj

Lijevano željezo

U proizvodnji željeza, željeza i ugljika također su legirani. Glavna razlika željeza od čelika je sadržaj potonjeg u mješavini. To bi trebalo biti više od 2%. Osim toga, smjesa sadrži nečistoće: silicij, mangan, fosfor, sumpor i legure. Lijevano željezo je krhko od čelika i urušava bez vidljivih deformacija. Ugljik u metalu predstavlja grafit ili cementit, dok volumen i oblik elementa daju definiciju legure:

Proizvodnja željeza

Proizvodnja livenog željeza.

  1. Bijelo lijevano željezo, u kojem cijeli volumen ugljika predstavlja cementit. U pauzi, ovaj materijal je bijeli, vrlo tvrdi, ali krhki. Lako se obrađuje i koristi se za proizvodnju kovanih sorti.
  2. Sivo - ugljik predstavlja grafit, koji daje materijalnu plastičnost. Meka, sklona rezanju, s niskim talištem.
  3. Duktilni, koji se dobiva od bijelog lijevanog željeza posebnim žarom (njuškanje) u posebnim pećima za grijanje na temperaturi od 950-1000 ° C Istodobno se znatno smanjuje prekomjerna krhkost i tvrdoća karakteristična za bijelo lijevano željezo. Duktilno željezo nije krivotvoreno, a naziv samo ukazuje na njegovu plastičnost.
  4. Visokotlačna od lijevanog željeza koja sadrži nodularni grafit formiran tijekom kristalizacije.

Količina ugljika u leguri određuje točku topljenja (što je veći sadržaj elementa, to je niža temperatura i veća je fluidnost tijekom zagrijavanja). Stoga je lijevano željezo tekuće, ne-noduljano, lomljivo i teško obradivo materijal s talištem od 1150 do 1250 ° C.

Natrag na sadržaj

Otpornost na koroziju

Obje su legure korozivne, a nepravilna radnja ubrzava taj proces.

Dobivanje željeza iz rude

Dobivanje željeza iz rude.

Lijevano željezo u procesu uporabe prekriveno je na vrhu suhom hrđom. To je takozvana kemijska korozija. Mokra (elektrokemijska) korozija utječe na lijevano željezo sporije od čelika. U početku se zaključak sugerira da su anti-korozijske karakteristike lijevanog željeza puno veće. Zapravo, obje su legure podjednako osjetljive na koroziju, samo zbog proizvoda lijevanog željeza zbog debelih zidova, proces traje duže. To, na primjer, može objasniti razliku u životnom vijeku kotlova: čelik - od 5 do 15 godina, od lijevanog željeza - od 30 godina.

Godine 1913. Harry Brearly otkrio je u području metalurgije. Otkrio je da čelik s visokim sadržajem kroma ima dobru otpornost na kiselu koroziju. Ovako se pojavio nehrđajući čelik. Ona također ima svoju gradaciju:

  1. Čelik otporan na koroziju ima otpornost na koroziju u osnovnim industrijskim i domaćim uvjetima (nafta i plin, svjetlo, inženjerska industrija, kirurški instrumenti, kućanski nehrđajući pribor).
  2. Čelik otporan na toplinu otporan je na visoke temperature i korozivne okoline (kemijska industrija).
  3. Čelik koji otporno na toplinu razlikuje se u povećanoj mehaničkoj izdržljivosti u uvjetima visoke temperature.
Natrag na sadržaj

Otpornost na toplinski udar i udar

Usporedni rezultati željeza i čelika

Usporedni pokazatelji željeza i čelika.

Lijevano željezo i čelik često se koriste u proizvodnji kotlova za grijanje. U ovom slučaju, pitanje otpora na toplinski šok postaje osobito važno. Ako hladna voda uđe u neobrijani kotao od željeza, to može ispucati. Termalni šok čeličnih proizvoda nije strašan. Čelik je elastičniji i tolerira temperaturne razlike. Ali velike i česte kapi temperature u čeliku doprinose pojavi "umornih" zona i, kao rezultat, pukotina na mjestima koja su oslabljena zavarivanjem.

Dobra duktilnost proizvodi čelik proizvode otpornim na mehanička oštećenja. Krhkost lijevanog željeza neizbježno dovodi do stvaranja pukotina nakon udara ili izobličenja.

Sivi lijevano željezo ima više ujednačenu strukturu, pojačanu plastičnost i anti-korozijska svojstva, te je u stanju izdržati velike udese napona.

zaključci:

  1. Lijevano željezo je manje izdržljivo i tvrdo od čelika.
  2. Čelik je teži i ima višu točku topljenja.
  3. Sadržaj nižeg ugljika u čeliku, za razliku od lijevanog željeza, omogućuje lakše obrađivanje (kuhanje, rezanje, kovanje).
  4. Iz istog razloga, proizvodi od lijevanog željeza se proizvode samo metodom lijevanja, a čelik se može kovani i zavarivati.
  5. Proizvodi od čelika su manje porozni od lijevanog željeza, pa su njihova toplinska vodljivost znatno veća.
  6. Proizvodi od lijevanog željeza, u pravilu, imaju crnu boju i mat površinu, dok su od čelika svjetlo s sjajnom površinom.

Natrag na sadržaj

Kako razlikovati lijevano željezo od čelika?

Načini razlikovanja:

  1. Prema gustoći proizvoda. Potrebno je vagati objekt i odrediti koliko će vode izmijeniti. Gustoća čelika leži u rasponu od 7,7-7,9 g / cm3, sivog željeza - 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.
  2. Uz pomoć magneta. Lijevano željezo je magnetno gori od čelika. Nedostatak ove metode je da čelik s visokim sadržajem nikla praktički ne privlači magnet.
  3. Najtočnija metoda je određivanje lijevanog željeza pomoću brusnog stroja i vrste čipova koji se formiraju. Trebalo bi uzeti datoteku s malim usjekom i držati se na površini objekta nekoliko puta. Oblikovana piljevina mora se sakupiti na papir, presavijati dvaput i snažno utrljati. Lijevano željezo zamjetno mrlje papir, čelik će ostaviti gotovo bez tragova.

Možete zaključiti o veličini materijala, obliku i boji iskri koje se pojavljuju tijekom brušenja. Što više ugljika ima, svjetliji i jači snop svjetlosnih iskri. Kao što već znamo, lijevano željezo sadrži više ugljika od čelika. Također, pri bušenju proizvoda tankom bušilicom možete odrediti materijal po vrsti čipova. Lijevano željezo strugotine doslovno će se pretvoriti u prašinu u oku, čelik - biti će oblik zakrivljene opruge.

Dodajte komentar