Kakšna je razlika med jeklom in litjem?

Železarski in jeklarski izdelki metalurške industrije se uporabljajo tako v vsakdanjem življenju kot v proizvodnji. Oba materiala sta edinstvena zlitina železa in ogljika. Vsi vedo, da je železo v velikih količinah minirano iz globin zemlje. Toda v čisti obliki je nemogoče izkoristiti, ta element je premočan in zato neprimeren za izdelavo izdelkov visoke trdnosti. Zato za industrijske, gradbene in gospodinjske namene ni čisto železo, ki se uporablja, ampak njeni derivati, železo in jeklo. Kakšna je razlika med jeklom in litjem?

Litoželec in jeklo so zlitine železa in ogljika.

Njihova razlika se kaže v mnogih lastnostih in skupnost elementov v produkciji ne daje materialnih identičnih značilnosti.

Gradacija jekla in litega železa

Jeklo

Shema proizvodnje jekla.

Za proizvodnjo jekla je železo spojeno z ogljikom in različnimi nečistočami. Predpogoj je vsebnost ogljika ne več kot 2% (povečuje se moč), železo pa ne manj kot 45%. Preostali del sestoji iz legirnih vezivnih komponent (kroma, molibdena, niklja itd.). Krom poveča trdnost jekla, trdoto in odpornost proti obrabi. Nikelj povečuje trdnost, žilavost in trdoto, povečuje njene protikorozijske lastnosti in otrdelost. Silikon dodaja trdnost, trdoto in elastičnost jekla, zmanjša njegovo viskoznost. Mangansko izboljša varivost in kaljivost. Metallurgi oddajajo različne vrste jekla. Razvrstite jih glede na prostornino zapuščinskih elementov. Na primer, vsebnost več kot 11% legiranih kovin daje visoko legirano jeklo. Obstaja tudi:

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

Mehanske lastnosti jekla.

Glede na količino ogljika se jeklo razvrsti v:

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

Sestava nekovinskih elementov (fosfidov, sulfidov) razvršča kovino v:

• navaden;
• kakovost;
• visoka kakovost;
• zlasti visoko kakovostnega jekla.

Zato so vse vrste jekla trajne, odporne na obrabo in deformacije odporne zlitine s tališčem od 1450 do 1520 ° C.

Litoželezni

Pri proizvodnji železa so tudi legirani železo in ogljik. Glavna razlika železa iz jekla je njegova vsebnost v mešanici. To bi moralo biti več kot 2%. Poleg tega mešanica vsebuje nečistote: silicij, mangan, fosfor, žveplo in legirne kovine. Litit železo je bolj krhek kot jeklo in se zruši brez vidnih deformacij. Ogljik v kovini je grafit ali cementit, medtem ko volumen in oblika elementa dajo definicijo zlitine:

Proizvodnja litega železa.

1. Bela litina, pri kateri celotno količino ogljika predstavlja cementit. Na prelomu je ta bela, zelo trda, a krhka. To je enostavno obdelati in se uporablja za proizvodnjo kovanja sort.
2. Sivo - ogljik je grafit, ki daje plastičnost materiala. Mehka, nagnjena k rezanju, z nizko tališče.
3. Ductile, ki se pridobiva iz belega litega železa s posebnim žarenjem (zatemni) v posebnih grelnih pečeh pri temperaturi 950-1000 ° C. Hkrati se precej zmanjša prekomerna krhkost in trdota, značilna za belo lito železo. Nodularno litino ni ponarejeno, ime pa samo navaja plastičnost.
4. Visoko trdna litina, ki vsebuje nodularni grafit, ki nastane med kristalizacijo.

Količina ogljika v zlitini določa njegovo tališče (višja je vsebnost elementa, tem nižja je temperatura in večja je tekočina med segrevanjem). Zato je lito železo tokljivo, nodularno, krhko in težko obdelati material s tališčem od 1150 do 1250 ° C.

Odpornost na korozijo

Obe zlitini sta jedka in nepravilno delovanje pospešuje ta proces.

Pridobivanje železa iz rude.

Litit železo v procesu uporabe je na vrhu pokrita s suho rjo. To je tako imenovana kemična korozija. Vlažna (elektrokemična) korozija vpliva na železo bolj počasi kot jeklo. Na začetku sklepamo, da so protikorozijske lastnosti litega železa veliko višje. Pravzaprav sta obe zlitini enako dovzetni za korozijo, le za izdelke iz litega železa zaradi debelih sten, postopek traja dlje. To lahko na primer razloži razliko v življenjski dobi kotlov: jekla - 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 na kislinsko korozijo. Tako se je pojavilo nerjavno jeklo. Ima tudi lastno stopnjo:

1. Jeklo, odporno proti koroziji, ima odpornost proti koroziji v osnovnih industrijskih in domačih pogojih (nafta in plin, lahka, inženirska industrija, kirurški instrumenti, gospodinjski nerjavni pripomočki).
2. Jeklo, odporno na toploto, je odporno na visoke temperature in korozijska okolja (kemična industrija).
3. Jeklo, odporno na toploto, se odraža v povečani mehanski obstojnosti pri visokih temperaturah.

Toplotni šok in odpornost proti udarcem

Primerjalni kazalniki železa in jekla.

Litoželezo in jeklo se pogosto uporabljajo pri proizvodnji ogrevalnih kotlov. V tem primeru je vprašanje odpornosti proti toplotnemu šoku še posebej pomembno. Če mrzla voda pride v neogrevani kurilni prašek, se lahko zgosti. Termični šok jeklenih izdelkov ni grozen. Jeklo je bolj elastično in dopušča temperaturne razlike. Toda velik in pogost padec temperature v jeklu prispeva k nastanku »utrujenih« območij in posledično razpoke na mestih, ki so oslabljeni z varjenjem.

Zaradi dobre duktilnosti jeklarski izdelki so odporni na mehanske poškodbe. Krhkost litega železa neizogibno vodi v nastanek razpok pri udarcu ali osnove.

Siva litina ima bolj enotno strukturo, izboljšano plastiko in protikorozijske lastnosti ter lahko vzdrži velike temperature.

Sklepi:

1. Litoželezni je manj trpežen in trden kot jeklo.
2. Jeklo je težje in ima višjo tališče.
3. Nizka vsebnost ogljika v jeklu, v nasprotju z litino, omogoča lažje obdelavo (vre, rezanje, oblikovanje).
4. Iz podobnega razloga se izdelki iz litega železa proizvajajo le z metodo litja, jeklo pa lahko kovane in varjene.
5. Jekleni izdelki so manj porozni kot železo, zato je njihova toplotna prevodnost veliko višja.
6. Izdelki iz litega železa imajo praviloma črno barvo in mat površino, medtem ko so iz jekla lahki s svetlečo površino.

Kako razlikovati litoželezo iz jekla?

Načini razlikovanja:

1. Glede na gostoto proizvoda. Treba je tehtati predmet in ugotoviti, koliko vode bo premaknila. Gostota jekla leži v razponu od 7,7 do 7,9 g / cm³, siva železa pa ne presega 7,2 g / cm3. Ta metoda ni posebej zanesljiva, saj ima bela litina gostoto med 7,6 in 7,8 g / cm3.
2. S pomočjo magneta. Litoželeza je magnetsko slabša od jekla. 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 čipov, ki se tvorijo. Moral bi vzeti datoteko z majhno zarezo in nekajkrat zadrževati na površini predmeta. Oblikovano žagovino je treba zbrati na papirju, dvakrat zložiti in močno drgniti. Litovec opazno madeži papirja, jeklo ne bo pustilo skoraj nobenih oznak.

Lahko sklepate o velikosti materiala, obliki in barvi isker, ki se pojavijo med mletjem. Čim več je ogljika, bo svetlejši in močnejši sveženj svetlo rumenih isker. Kot že vemo, lito železo vsebuje ogljik kot jeklo. Tudi pri vrtanju izdelka s tankim vrtalnikom lahko določite material glede na vrsto čipov. Ostružki iz litega železa bodo dobesedno postali prah v očeh, jeklo - imela bo obliko zvitega izvira.