Mikä ero on teräksen ja valuraudan välillä?

Metallurgian valurauta- ja terästuotteita käytetään sekä arkielämässä että tuotannossa. Molemmat materiaalit ovat ainutlaatuisia rautaa ja hiiltä. Kaikki tietävät, että rauta louhitaan maapallon syvyydestä valtavina määrinä. Mutta sen puhtaassa muodossa on mahdotonta hyödyntää sitä, tämä elementti on liian pehmeä, ja siksi se ei sovellu korkean lujuuden tuotteiden valmistukseen. Siksi teollisuus-, rakennus- ja kotitalouskäyttöön ei käytetä puhdasta rautaa, vaan sen johdannaisia ​​- rautaa ja terästä. Mikä ero on teräksen ja valuraudan välillä?

Valurauta ja teräs ovat rautaa ja hiiltä.

Niiden ero ilmenee monissa ominaisuuksissa, ja tuotannon elementtien yhteensopivuus ei anna aineellisia identtisiä ominaisuuksia.

Teräksen ja valuraudan asteikko

teräs

Terästuotannon järjestelmä.

Teräksen valmistamiseksi rauta sulatetaan hiilen ja erilaisten epäpuhtauksien kanssa. Edellytyksenä on, että hiilipitoisuus on enintään 2% (se lisää voimaa) ja rauta on vähintään 45%. Jäljelle jäävä osa koostuu seostettavista sideaineista (kromi, molybdeeni, nikkeli jne.). Kromi lisää teräksen lujuutta, kovuutta ja kulutuskestävyyttä. Nikkeli lisää lujuutta, sitkeyttä ja kovuutta, lisää korroosionkestävyyttä ja kovettuvuutta. Silicon lisää teräksen lujuutta, kovuutta ja joustavuutta, vähentää sen viskositeettia. Mangaani parantaa hitsattavuutta ja kovettuvuutta, ja metallurgistit tuottavat erilaisia ​​teräksiä. Luokittele ne lähtevien elementtien määrän mukaan. Esimerkiksi yli 11%: n seostusmetallien pitoisuus antaa korkean seostetun teräksen. On myös:

1. Vähärasvainen teräs - jopa 4%.
2. Keskinkertainen seostettu teräs - jopa 11%.

Teräksen mekaaniset ominaisuudet.

Hiilen määrän mukaan teräs luokitellaan:

• vähähiilinen metalli - jopa 0,25% C;
• keski-hiili-metalli - enintään 0,55% C;
• korkea hiili - jopa 2% C.

Ei-metallisten elementtien (fosfidien, sulfidien) koostumus luokittelee metallin seuraavasti:

• normaali;
• laatu;
• korkea laatu;
• erityisesti korkealaatuinen teräs.

Tämän seurauksena kaikenlaiset teräkset ovat kestäviä, kulutusta kestäviä ja muodonmuutoksia kestäviä seoksia, joiden sulamispiste on 1450 - 1520 ° C.

Valurauta

Raudan, raudan ja hiilen tuotannossa on myös seostettu. Raudan pääasiallinen ero teräksestä on jälkimmäisen sisältö seoksessa. Sen pitäisi olla yli 2%. Lisäksi seos sisältää epäpuhtauksia: piitä, mangaania, fosforia, rikkiä ja seostavia metalleja. Valurauta on herkempi kuin teräs, ja se kaatuu ilman näkyvää muodonmuutosta. Metallin hiiltä edustaa grafiitti tai sementiitti, kun taas elementin tilavuus ja muoto määrittävät seoksen tyypit:

Valurautatuotanto.

1. Valkoinen valurauta, jossa koko hiilen määrää edustaa sementiitti. Tällä materiaalilla on valkoista väriä, erittäin luja, mutta samalla hauras. Sitä on helppo käsitellä ja käyttää takomajärjestelmien valmistukseen.
2. Harmaa - hiiliä edustaa grafiitti, joka antaa materiaalin plastisuuden. Pehmeä, altis leikkaukselle, alhainen sulamispiste.
3. Muovinen, joka saadaan valkoisesta valuraudasta erityisellä hehkuttamalla (tyhjä) erityisissä kuumennusuunissa lämpötilassa 950-1000 ° C. Samalla valkoiselle valuraudalle ominainen liiallinen hauraus ja kovuus vähenevät paljon. Kaareva rauta ei ole väärennetty, ja nimi osoittaa vain sen plastisuuden.
4. Korkea lujuus valurauta, joka sisältää kiteytysprosessin aikana muodostettua nodulaarista grafiittia.

Hiilen määrä lejeeringissä määrää sen sulamispisteen (mitä korkeampi elementtipitoisuus on, sitä alhaisempi lämpötila ja sitä korkeampi nesteys lämmityksen aikana). Sen vuoksi valurauta on virtaava, ei-muovattava, hauras ja vaikeasti käsiteltävä materiaali, jonka sulamispiste on 1150 - 1250 ° C.

Korroosionkestävyys

Molemmat seokset ovat korroosion alaisia, ja epäasianmukainen toiminta kiihdyttää tätä prosessia.

Rauta saadaan malmista.

Valurauta on käytön aikana peitetty kuivalla ruosteella. Tämä on niin kutsuttu kemiallinen korroosio. Märkä (sähkökemiallinen) korroosio vaikuttaa valurautaan hitaammin kuin teräs. Aluksi päätelmässä todetaan, että valuraudan korroosionestokyky on paljon suurempi. Itse asiassa molemmat seokset ovat yhtä alttiita korroosiolle, vain valurautatuotteille, jotka johtuvat paksuista seinistä, prosessi kestää kauemmin. Tämä voi esimerkiksi selittää kattiloiden käyttöiän eron: teräs - 5 - 15 vuotta, valurauta - 30 vuotta.

Vuonna 1913 Harry Brearly teki havainnon metallurgian alalla. Hän totesi, että korkean kromipitoisuuden omaavalla teräksellä on hyvä hapon korroosiota kestävä. Näin ruostumaton teräs ilmestyi. Hänellä on myös oma asteikko:

1. Korroosionkestävällä teräksellä on korroosionkestävyys teollisuus- ja kotimaisissa olosuhteissa (öljy ja kaasu, kevyt, konepajateollisuus, kirurgiset instrumentit, kotitalouksien ruostumattomat astiat).
2. Lämmönkestävä teräs kestää korkeita lämpötiloja ja aggressiivisia väliaineita (kemianteollisuus).
3. Lämmönkestävä teräs eroaa lisääntyneestä mekaanisesta kestävyydestä korkeissa lämpötiloissa.

Lämpöisku ja iskunkestävyys

Rauta ja teräs vertailuindikaattorit.

Valurautaa ja terästä käytetään usein lämmityskattiloiden valmistuksessa. Tällöin lämpöiskun vastustuskyky tulee erityisen tärkeäksi. Jos kylmä vesi pääsee lämmittämättömään rautakattilaan, se voi murtua. Terästuotteiden lämpöisku ei ole kauhea. Teräs on joustavampi ja kestää lämpötilaeroja. Mutta teräksen suuret ja säännölliset lämpötilapisarat vaikuttavat "väsyneiden" vyöhykkeiden esiintymiseen ja sen seurauksena halkeamiin paikoissa, joita hitsaus heikentää.

Hyvä sitkeys tekee terästuotteista kestäviä mekaanisia vaurioita vastaan. Valuraudan hauraus johtaa väistämättä halkeamien muodostumiseen iskussa tai vääristymässä.

Harmaalla valuraudalla on tasaisempi rakenne, paremmat plastisuus- ja korroosionestokyky ja kestävät suuria lämpötilan nousuja.

päätelmät:

1. Valurauta on vähemmän kestävä ja kovempi kuin teräs.
2. Teräs on raskaampaa ja sen sulamispiste on korkeampi.
3. Teräksen alempi hiilipitoisuus, toisin kuin valurauta, sallii sen käsittelyn helpommin (kiehua, leikata, taivuttaa).
4. Samasta syystä valurautatuotteita valmistetaan vain valumenetelmällä, kun taas terästuotteet voidaan taotta ja hitsata.
5. Terästuotteet ovat vähemmän huokoisia kuin valurauta, ja siksi niiden lämmönjohtavuus on paljon suurempi.
6. Valuraudasta valmistetuilla tuotteilla on pääsääntöisesti musta väri ja mattapinta, kun taas teräksestä valmistetut ovat kevyitä ja kiiltäviä.

Miten valurauta erotetaan teräksestä?

Tapoja erottaa toisistaan:

1. Tuotteen tiheyden mukaan. On tarpeen punnita kohde ja määrittää, kuinka paljon vettä se siirtyy. Teräksen tiheys on 7,7-7,9 g / cm3, harmaa rauta - ei ylitä 7,2 g / cm3. Tämä menetelmä ei ole erityisen luotettava, koska valkoisen valuraudan tiheys on 7,6 - 7,8 g / cm3.
2. Magneetin avulla. Valurauta on magneettisesti huonompi kuin teräs. Tämän menetelmän haittana on, että teräs, jolla on korkea nikkelipitoisuus, ei houkuttele magneettia.
3. Tarkin tapa on määrittää valurauta hiomakoneella ja muodostuvien sirujen tyypillä. Sen pitäisi ottaa tiedosto, jossa on pieni lovi ja joka pitää objektin pintaa useaan kertaan. Muodostunut sahanpuru on kerättävä paperille, taitettava kahdesti ja hierottava voimakkaasti. Valurauta tahraa huomattavasti paperia, teräs lähes jättää jälkiä.

Voit tehdä johtopäätöksiä jauhamisen aikana esiintyvien kipinöiden materiaalin koosta, muodosta ja väristä. Mitä enemmän hiiltä on, sitä kirkkaampi ja voimakkaampi on vaaleankeltaisten kipinöiden kimppu. Kuten jo tiedämme, valurauta sisältää enemmän hiiltä kuin terästä. Lisäksi, kun poraat tuotetta ohuella poralla, voit määrittää materiaalin sirutyypin mukaan. Valurauta lastut tulevat kirjaimellisesti pölyksi silmissä, teräs - tulee kierretyn kevään muodossa.