Spośród metali wytwarzanych w jednym procesie technologicznym wyróżnia się jeden z najczęstszych - stal i żeliwo. Pomimo faktu, że jeden powstaje w wyniku zmiany drugiego, metale te znacznie różnią się od siebie, zarówno pod względem składu, jak i zastosowania w gospodarce.
Jak gotować stal
Stal jest stopem żelazo-węgiel, w którym zawartość węgla nie przekracza 3,4 proc. Zwykły wskaźnik znajduje się w środku 0,1–2,14%. Zmniejsza właściwości plastyczne stali, jednocześnie czyniąc ją twardszą i mocniejszą. Stopy i wysokostopowe zawierają ponad 45% żelaza. Elastyczność stali determinuje jej znaczenie w tworzeniu produktów inżynieryjnych, przede wszystkim sprężyn i sprężyn napędowych, amortyzatorów, zawieszeń, zawieszeń i innych części elastycznych.
Niezależnie od form i warunków działania elastycznych części maszyn, mechanizmów i urządzeń mają one ogólnie niezwykłą jakość. Polega ona na tym, że pomimo dużych udarów, obciążeń okresowych i statycznych nie ulegają one trwałemu odkształceniu.
Stal jest klasyfikowana zgodnie z ich przeznaczeniem, składem chemicznym, strukturą i jakością. Było wiele kategorii spotkań, w tym takie jak:
- Instrumentalny.
- Strukturalne.
- Stal nierdzewna.
- Odporny na ciepło.
- Bardzo odporny na niskie temperatury.
Stal może różnić się zawartością węgla, od niskowęglowego, w którym wynosi do 0,25%, do wysokiej zawartości węgla od 0,6-2%. W stopach może być od 4 do 11 i więcej procent odpowiednich dodatków. W zależności od zawartości różnych zanieczyszczeń są one klasyfikowane na stali o zwykłych właściwościach, wysokiej jakości, a szczególnie wysokiej jakości.
Podczas produkcji najważniejsze jest osiągnięcie wymaganego poziomu siarki i fosforu, które sprawiają, że metal jest kruchy. W tym przypadku stosuje się różne metody, utlenianie węgla, które może być otwartym palnikiem, konwerterem i elektrotermią. W przypadku metody z otwartym paleniskiem potrzeba dużo energii cieplnej, która jest uwalniana podczas spalania gazu lub oleju opałowego. Energia elektryczna jest wykorzystywana do ogrzewania pieców łukowych lub indukcyjnych. W wersji z konwerterem zewnętrzne źródło ciepła nie jest potrzebne. Tutaj zwykle stopione żelazo jest oddzielane od zanieczyszczeń przez przedmuchiwanie przez niego tlenu..
Surowcami do produkcji stali są metal, surówka, dodatki, które tworzą żużle i zapewniają stopowanie stali. Sam proces topienia można przeprowadzić na różne sposoby. Zdarza się, że zaczyna się w piecu z otwartym paleniskiem, a kończy w elektrycznym. Lub w celu uczynienia stali odpornej na korozję, po stopieniu w piecu elektrycznym łączy się w konwertor. W nim jest przedmuchany tlenem i argonem, aby zminimalizować zawartość węgla. Stal topi się w temperaturze 1450–1520 ° C.
Jak zdobyć żeliwo
Stop żelaza z węglem można również nazwać żeliwem. Jednak w przeciwieństwie do stali powinien on zawierać co najmniej 2,14% węgla, co daje temu bardzo twardemu materiałowi dużą kruchość, a jednocześnie staje się mniej plastyczny i lepki. W zależności od zawartości cementytu i grafitu w nim żeliwo można określić jako białe, szare, plastyczne i o wysokiej wytrzymałości.
Pierwszy zawiera 4,3-6,67% węgla. Po zerwaniu jest jasnoszary. Stosuje się go głównie do produkcji żeliwa ciągliwego z wykorzystaniem technologii wyżarzania. Szary jest nazywany żeliwem ze względu na szary kolor jego pęknięcia z powodu obecności grafitu w formie płytki i obecności krzemu. W wyniku przedłużonego wyżarzania żeliwa białego powstaje żeliwo ciągliwe. Ma zwiększoną ciągliwość i lepkość, odporność na uderzenia i wielką wytrzymałość. Z niego wykonane są złożone części do maszyn i mechanizmów. Jest oznaczony literami „K” i „H”, po których umieszczane są cyfry wskazujące wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie.
Żeliwo o wysokiej wytrzymałości charakteryzuje się obecnością w nim grafitu sferycznego, który nie pozwala na koncentrację naprężeń i osłabienie metalowej podstawy. Do jego hartowania wykorzystywany jest laser, który umożliwia uzyskanie krytycznych części maszyn o wysokiej wytrzymałości. Do potrzeb przemysłowych istnieją różne klasyfikacje surówki, żeliwa ciernego, żeliwa stopowego i zawierającego grafit. Jego temperatura topnienia mieści się w zakresie od 1150 do 1200 ° C.
Żeliwo się ugruntowało wszechstronny, niedrogi i wytrzymały materiał. Z niego powstają złożone i masywne części maszyn i mechanizmów, unikalne produkty artystyczne. Żeliwne dekoracje i zabytki zdobią wiele miast na świecie. Przez stulecia ludzie byli od niego ogrodzeni płotami starożytnych budowli, schodami w nich, wodą i rurami kanalizacyjnymi. Żeliwne włazy blokują studnie komunikacyjne na ulicach wielu osad. Wanny, umywalki i zlewy, grzejniki wykonane z tego materiału są niezawodne i trwałe. Wały korbowe i bloki cylindrów silników spalinowych, tarcze hamulcowe i inne części samochodowe są odlewane z żeliwa. Zazwyczaj części żeliwne poddawane są dodatkowej obróbce po odlaniu..
Co je wyróżnia?
Stal i żeliwo są materiałami szeroko stosowanymi w przemyśle, transporcie i budownictwie. Na zewnątrz są bardzo podobne..
Istnieją jednak takie podstawowe różnice między nimi:
- Stal jest produktem końcowym produkcji stali, a surowcem jest żeliwo..
- Stal ma wyższą wytrzymałość i twardość niż kruche żeliwo.
- Jego zawartość węgla jest znacznie niższa niż w żeliwie.
- Stal jest cięższa niż żeliwo, ma wyższą temperaturę topnienia.
- Stal może być przetwarzana przez cięcie, walcowanie, kucie itp., Wyroby żeliwne są głównie odlewane.
- Produkty żeliwne są porowate i mają znacznie niższą przewodność cieplną niż stal
- Nowe części stalowe mają srebrny połysk, żeliwny mat i czarny.
- Aby nadać stali specjalne właściwości, można ją hartować, nie jest wykonana z żeliwa.
