Aký je rozdiel medzi oceľou a liatinou?

Výrobky železa a ocele metalurgického priemyslu sa používajú v každodennom živote aj vo výrobe. Obidva materiály sú jedinečné zliatiny železa a uhlíka. Každý vie, že železo sa ťaží z hlbín zeme v obrovských množstvách. Ale vo svojej čistej forme nie je možné využiť, tento prvok je príliš mäkký a preto nevhodný na výrobu vysoko pevných výrobkov. Pre priemyselné, stavebné a domáce účely nie je to čisté železo, ale jeho deriváty, železo a oceľ. Aký je rozdiel medzi oceľou a liatinou?

Liatina a oceľ sú zliatiny železa a uhlíka.

Ich rozdiel sa prejavuje mnohými vlastnosťami a spoločné prvky prvkov vo výrobe nedávajú materiálom rovnaké charakteristiky.

Zmeranie ocele a liatiny

oceľ

Schéma výroby ocele.

Pri výrobe ocele sa železo spája s uhlíkom a rôznymi nečistotami. Predpokladom je obsah uhlíka najviac 2% (zvyšuje sa pevnosť) a železo nie je menšie ako 45%. Zvyšná časť pozostáva z legovania spojovacích prvkov (chróm, molybdén, nikel atď.). Chróm zvyšuje pevnosť ocele, jej tvrdosť a odolnosť voči opotrebovaniu. Nikel zvyšuje pevnosť, húževnatosť a tvrdosť, zvyšuje jeho antikorózne vlastnosti a vytvrditeľnosť. Silikón zvyšuje pevnosť, tvrdosť a pružnosť ocele, znižuje jeho viskozitu. Mangán zlepšuje zvárateľnosť a vytvrditeľnosť. Metalurgisti emitujú rôzne druhy ocele. Klasifikujte ich podľa objemu odchádzajúcich prvkov. Napríklad obsah viac ako 11% legujúcich kovov dáva vysokolegovanú oceľ. K dispozícii je tiež:

1. Nízko legovaná oceľ - až 4%.
2. Stredne legovaná oceľ - až do 11%.

Mechanické vlastnosti ocele.

Podľa množstva uhlíka sa oceľ klasifikuje do:

• kov s nízkym obsahom uhlíka - až do 0,25% C;
• stredný uhlíkový kov - až do 0,55% C;
• vysoko uhlíkový kov - až do 2% C.

Zloženie nekovových prvkov (fosfidy, sulfidy) klasifikuje kov do:

• normálna;
• kvalita;
• vysoká kvalita;
• najmä ocele vysokej kvality.

V dôsledku toho sú všetky typy ocele trvanlivá, odolná voči opotrebovaniu a deformácii odolná zliatina s teplotou topenia od 1450 do 1520 ° C.

Liatina

Pri výrobe železa, železa a uhlíka sú tiež legované. Hlavný rozdiel železa z ocele je jeho obsah v zmesi. Mala by byť vyššia ako 2%. Okrem toho zmes obsahuje nečistoty: kremík, mangán, fosfor, síru a legujúce kovy. Liatina je krehkejšia ako oceľ a zbiera sa bez viditeľnej deformácie. Uhlík v kovu je reprezentovaný grafitom alebo cementitom, zatiaľ čo objem a tvar prvku poskytujú definíciu zliatiny:

Výroba liatiny.

1. Biela liatina, v ktorej je celý objem uhlíka reprezentovaný cementitom. Pri prestávke je tento materiál biely, veľmi tvrdý, ale krehký. Je ľahko spracovateľný a používa sa na výrobu kovania.
2. Sivý - uhlík je reprezentovaný grafitom, ktorý dáva plasticitu materiálu. Mäkké, náchylné na rezanie s nízkou teplotou topenia.
3. Tvárna, ktorá sa získava z bieleho liatiny špeciálnym žíhaním (hubením) v špeciálnych vykurovacích peciach pri teplote 950-1000 ° C. Zároveň je výrazne znížená krehkosť a tvrdosť charakteristická pre bielu liatinu. Z tvárnej liatiny nie je kované a názov udáva iba jej plasticitu.
4. Vysoko pevná liatina obsahujúca nodulárny grafit vytvorený počas procesu kryštalizácie.

Množstvo uhlíka v zliatine určuje jeho teplotu topenia (čím je obsah prvku vyšší, tým je teplota nižšia a tým je tekutosť vyššia počas ohrevu). Preto je liatina tekutým, nerozvetveným, krehkým a ťažko spracovateľným materiálom s teplotou topenia od 1150 do 1250 ° C.

Odolnosť proti korózii

Obidve zliatiny sú žieravé a nesprávna prevádzka urýchľuje tento proces.

Získavanie železa z rudy.

Liatina v procese použitia je na vrchu pokrytá suchou hrdzou. Ide o takzvanú chemickú koróziu. Mokrá (elektrochemická) korózia ovplyvňuje liatinu pomalšie ako oceľ. Spočiatku sa záver naznačuje, že antikorózne vlastnosti liatiny sú oveľa vyššie. V skutočnosti sú obe tieto zliatiny rovnako náchylné na koróziu, len pre výrobky z liatiny spôsobené silnými stenami, proces trvá dlhšie. To môže napríklad vysvetliť rozdiel v životnosti kotlov: oceľ - od 5 do 15 rokov, liatina - od 30 rokov.

V roku 1913 urobil Harry Brearly objav v oblasti metalurgie. Zistil, že oceľ s vysokým obsahom chrómu má dobrú odolnosť proti kyselinovej korózii. Takto sa ukázala nerezová oceľ. Má tiež vlastnú gradáciu:

1. Oceľ odolná voči korózii má odolnosť voči korózii v základných priemyselných a domácich podmienkach (ropa a plyn, svetlo, strojársky priemysel, chirurgické nástroje, domáce nerezové nástroje).
2. Tepelne odolná oceľ je odolná voči vysokým teplotám a korozívnemu prostrediu (chemický priemysel).
3. Tepelne odolná oceľ sa vyznačuje zvýšenou mechanickou odolnosťou v podmienkach vysokých teplôt.

Tepelný šok a odolnosť proti nárazu

Porovnávacie ukazovatele železa a ocele.

Liatina a oceľ sa často používajú pri výrobe vykurovacích kotlov. V tomto prípade je otázka odolnosti voči tepelnému šoku mimoriadne dôležitá. Ak sa studená voda dostáva do neohriateho surového železa, môže dôjsť k prasknutiu. Tepelný šok oceľových výrobkov nie je strašný. Oceľ je pružnejšia a toleruje teplotné rozdiely. Veľké a časté poklesy teploty v oceli prispievajú k vzniku "unavených" zón a v dôsledku toho dochádza k prasknutiu v miestach, ktoré sú oslabené zváraním.

Dobrá ťažnosť spôsobuje, že oceľové výrobky sú odolné voči mechanickému poškodeniu. Krehkosť liatiny nevyhnutne vedie k vzniku trhlín pri náraze alebo osnove.

Šedá liatina má rovnomernejšiu štruktúru, zlepšuje plasticitu a protikorózne vlastnosti a je schopná odolávať veľkým teplotným nárazom.

závery:

1. Liatina je menej odolná a tvrdá ako oceľ.
2. Oceľ je ťažšia a má vyššiu teplotu topenia.
3. Nižší obsah uhlíka v oceli, na rozdiel od liatiny, umožňuje ľahšie spracovanie (varenie, rezanie, kováčstvo).
4. Z podobných dôvodov sa výrobky z liatiny vyrábajú iba metódou odlievania, kým oceľ môže byť kovaná a zváraná.
5. Výrobky z ocele sú menej porézne ako liatina a preto ich tepelná vodivosť je oveľa vyššia.
6. Výrobky z liatiny majú spravidla čiernu farbu a matný povrch, zatiaľ čo tie z ocele sú svetlé s lesklým povrchom.

Ako odlíšiť liatinu od ocele?

Spôsoby rozlíšenia:

1. Podľa hustoty produktu. Je potrebné odvážiť predmet a určiť, koľko vody bude premiestňovať. Hustota ocele leží v rozmedzí 7,7 - 7,9 g / cm ³, šedé železo - nepresahuje 7,2 g / cm³. Táto metóda nie je mimoriadne spoľahlivá, pretože biela liatina má hustotu medzi 7,6 a 7,8 g / cm3.
2. Pomocou magnetu. Litina je magneticky horšia ako oceľ. Nevýhodou tejto metódy je skutočnosť, že oceľ s vysokým obsahom niklu prakticky nepriťahuje magnet.
3. Najpresnejšou metódou je určenie liatiny pomocou brúsky a typu tvarovaných triesok. Mal by mať súbor s malým zárezom a niekoľkokrát držať na povrchu objektu. Vytvorené piliny sa musia zhromaždiť na papieri, dvakrát zložiť a dôkladne tretia. Liatina výrazne škvrna papiera, oceľ zostane takmer bez známky.

Môžete vyvodiť závery o veľkosti materiálu, tvare a farbe iskier, ktoré sa objavia počas brúsenia. Čím je viac uhlíka, tým jasnejší a silnejší bude zväzok svetlo žltých iskier. Ako už vieme, liatina obsahuje uhlík viac ako oceľ. Tiež pri vŕtaní produktu pomocou tenkého vrtáka môžete určiť materiál podľa druhu čipov. Liatinové hobliny sa doslova premenia na prach v oku, oceľ - bude mať podobu krútenej pružiny.