Często stosowane w życiu codziennym produkty przemysłu metalurgicznego to żeliwo i stal. Oba materiały są unikalnym stopem żelaza i węgla. Jednak zastosowanie tych samych komponentów w produkcji nie nadaje materiałom podobnych właściwości. Żeliwo i stal to dwa różne materiały. Jakie są ich różnice?
Treść artykułu
- Stal
- Żeliwo
- Różnice
- Wnioski
Stal
Aby uzyskać stal, konieczne jest stopienie żelaza, węgla i zanieczyszczeń. W takim przypadku zawartość węgla w mieszaninie nie powinna przekraczać 2%, a żelazo powinno wynosić co najmniej 45%. Pozostały procent w mieszaninie mogą stanowić pierwiastki stopowe (substancje wiążące mieszaninę, na przykład molibden, nikiel, chrom i inne). Dzięki węglowi żelazo zyskuje siłę i najwyższą twardość. Bez jego udziału uzyskano by lepką i plastyczną substancję.
do treści ↑Żeliwo
W produkcji żelaza stopione jest również żelazo i węgiel. Tylko zawartość tego ostatniego w mieszance wynosi ponad 2%. Oprócz wymienionych składników, mieszanina zawiera stałe zanieczyszczenia: krzem, mangan, fosfor, siarkę i dodatki stopowe.
do treści ↑Różnice
W metalurgii wyróżnia się dość dużą liczbę odmian stali. Ich klasyfikacja zależy od ilości składnika w mieszaninie. Na przykład wysoka zawartość elementów łączących daje stal wysokostopową (ponad 11%). Ponadto istnieją:
- niskostopowy - do 4% składników wiążących;
- średniostopowy - do 11% elementów wiążących.
Zawartość węgla w stopie nadaje również klasyfikację metalowi:
Reklama- metal niskowęglowy - do 0,25% C;
- metal średniowęglowy - do 0,55% C;
- wysoka zawartość węgla - do 2% C.
I wreszcie, w zależności od zawartości wtrąceń niemetalicznych, które powstają w wyniku reakcji (na przykład tlenków, fosforków, siarczków), klasyfikacja jest przeprowadzana zgodnie z właściwościami fizycznymi:
- szczególnie wysoka jakość;
- wysoka jakość;
- wysoka jakość;
- gładka stal.
Jest to dalekie od pełnej klasyfikacji stali. Rodzaje wyróżniają się również strukturą materiału, metodą produkcji i tak dalej. Ale bez względu na to, jak główne elementy są stopione, rezultatem jest solidny, trwały, odporny na zużycie i odporny na odkształcenia materiał o ciężarze właściwym 7,75 (do 7,9) G / cm3). Temperatura topnienia stali - od 1450 do 1520 ° C.
W przeciwieństwie do stali żeliwo jest bardziej kruche, wyróżnia się zdolnością do zapadania się bez zauważalnych odkształceń resztkowych. W tym przypadku sam węgiel w stopie jest reprezentowany w postaci grafitu i / lub cementytu, ich kształt i odpowiednio ilość determinuje rodzaje żeliwa:
- biały - cały niezbędny węgiel ma postać cementytu. Materiał jest biały przy zerwaniu. Bardzo twardy, ale delikatny. Można go przetwarzać i służy głównie do uzyskania odmiany plastycznej;
- szary - węgiel w postaci grafitu (postać z tworzywa sztucznego). Miękki, łatwy w obróbce (można go ciąć) i ma niską temperaturę topnienia;
- plastyczny - uzyskiwany po długotrwałym wyżarzaniu gatunków białych, powodując powstanie grafitu. Ogrzewanie (powyżej 900 ° C) i szybkość chłodzenia grafitu niekorzystnie wpływają na właściwości materiału. Utrudnia to spawanie i obróbkę;
- wysoka wytrzymałość - zawiera grafit sferyczny powstały w wyniku krystalizacji.
Zawartość węgla w kompozycji określa jego temperaturę topnienia (im wyższa, tym niższa temperatura) i wyższą płynność po podgrzaniu. Dlatego żeliwo jest płynnym, nieciągliwym, kruchym i trudnym w obróbce materiałem o ciężarze właściwym 6,9 (7,3) G / cm3). Temperatura topnienia - od 1150 do 1250 ° C.
do treści ↑Wnioski
- Stal jest mocniejsza i twardsza niż żeliwo.
- Żeliwo jest lżejsze niż stal i ma niższą temperaturę topnienia.
- Ze względu na niższą zawartość węgla stal jest lepiej obrabiana (spawanie, cięcie, walcowanie, kucie) niż żeliwo.
- Z tego samego powodu wyroby żeliwne są wytwarzane tylko przez odlewanie..
- Wyroby żeliwne są bardziej porowate (ze względu na odlewanie) niż stal, dlatego ich przewodność cieplna jest znacznie niższa.
- Zazwyczaj grafika żeliwna jest czarna i matowa, a grafika stalowa jest lekka i błyszcząca..
- Żeliwo ma niską przewodność cieplną, a stal wyższa.
- Żeliwo jest podstawowym produktem hutnictwa żelaza i stali, a stal jest produktem końcowym.
- Żeliwo nie jest hartowane, a niektóre rodzaje stali z konieczności poddawane są procesowi hartowania..
- Wyroby żeliwne są tylko odlewane, a ze stali - kute i spawane.