Mi a különbség az acél és az öntöttvas között?

A kohászati ​​ipar vas- és acéltermékeit mind a mindennapi életben és a termelésben használják. Mindkét anyag egyedülálló ötvözet vas és szén. Mindenki tudja, hogy a vasat hatalmas mennyiségben bányák ki a föld mélyéről. De tiszta formában lehetetlen kihasználni, ez az elem túl puha, ezért nem alkalmas a nagy szilárdságú termékek gyártására. Ezért ipari, építési és háztartási célokra nem tiszta vasat használnak, hanem származékait, vasat és acélt. Mi a különbség az acél és az öntöttvas között?

A vas és acél ötvözetek vasból és szénből.

Különbségük sok tulajdonságban nyilvánul meg, és a termelésben levő elemek közössége nem adja az anyagi azonos jellemzőket.

Acél és öntöttvas besorolás

acél

Acélgyártási rendszer.

Acél előállításához a vasat szénnel és különböző szennyeződésekkel kell összekeverni. Előfeltétele a széntartalom legfeljebb 2% -a (növeli az erőt), és a vas nem kevesebb, mint 45%. A fennmaradó rész kötőelemek (króm, molibdén, nikkel stb.) Ötvözetéből áll. A króm növeli az acél szilárdságát, keménységét és kopásállóságát. A nikkel növeli az erőt, a szívósságot és a keménységet, növeli a korrózióálló tulajdonságait és a keményedést. A szilícium növeli az acél szilárdságát, keménységét és rugalmasságát, csökkenti annak viszkozitását. A mangán javítja a hegeszthetőséget és a keményedést, a fémezők különböző típusú acélokat bocsátanak ki. Osztályozza őket a kilépő elemek mennyiségének megfelelően. Például az ötvözött fémek több mint 11% -ának tartalma magas ötvözetű acélt biztosít. Van még:

1. Kis ötvözött acél - akár 4%.
2. Közepes ötvözött acél - akár 11%.

Az acél mechanikai tulajdonságai.

A szén mennyiségével az acélt az alábbiakba sorolják:

• alacsony széndioxid - legfeljebb 0,25% C;
• közepes szén-fém - legfeljebb 0,55% C;
• magas szén-dioxid - legfeljebb 2% C-ra.

A nemfémes elemek (foszfidek, szulfidok) összetétele egy fémet osztályoz:

• normál;
• minősége;
• kiváló minőségű;
• különösen a kiváló minőségű acél.

Ennek eredményeképpen minden típusú acél tartós, kopásálló és deformálódással szemben ellenálló ötvözet, amelynek olvadáspontja 1450-1520 ° C.

Öntöttvas

A vas, vas és szén előállításánál is ötvözött. Az acélból készült vas fő különbsége az utóbbinak a keverékben található tartalma. Ennek több mint 2% -nak kell lennie. Ezenkívül a keverék szennyeződéseket tartalmaz: szilícium, mangán, foszfor, kén és ötvöző fémek. Az öntöttvas törékenyebb az acélnál, és látható deformáció nélkül összeomlik. A fémben lévő karbonot grafit vagy cementit képviseli, míg az elem térfogata és alakja adja az ötvözet meghatározását:

Öntöttvas termelés.

1. Fehér öntöttvas, amelyben a teljes térfogat a cementet képviseli. A szünetben ez az anyag fehér, nagyon kemény, de törékeny. Könnyen feldolgozható, és kovácsolt fajták előállításához használják.
2. A szürke - szén grafitot képviseli, ami az anyagi plaszticitást adja. Lágy, hajlamos a vágásra, alacsony olvadásponttal.
3. Göndör, melyet fehér öntöttvasból speciális hegesztéssel (languishing) nyernek speciális melegítő kemencékben, 950-1000 ° C hőmérsékleten. Ugyanakkor a fehér öntöttvasra jellemző túlzott törékenység és keménység jelentősen csökken. A gömbgrafitos vas nem hamis, és a név csak a plaszticitást jelzi.
4. Magas szilárdságú öntöttvas, amely a kristályosodás során képződött csomós grafitot tartalmaz.

Az ötvözetben lévő szén mennyisége meghatározza olvadáspontját (minél magasabb az elemtartalom, annál alacsonyabb a hőmérséklet és annál nagyobb a folyékonyság a fűtés során). Ezért az öntöttvas folyékony, nem hajlékony, törékeny és nehezen feldolgozható anyag, amelynek olvadáspontja 1150-1250 ° C.

Korrózióállóság

Mindkét ötvözet korrozív, és a nem megfelelő működés gyorsítja ezt a folyamatot.

Vasalás az ércből.

Az öntvény a felhasználási folyamatban felülre van csomagolva száraz rozsdával. Ez az úgynevezett kémiai korrózió. A nedves (elektrokémiai) korrózió lassabban érinti az öntöttvasot, mint az acél. Kezdetben a következtetés arra utal, hogy az öntöttvas korróziógátló tulajdonságai sokkal magasabbak. Valójában mindkét ötvözet egyformán hajlamos a korrózióra, csak az öntöttvas termékek vastag falak miatt, ez a folyamat hosszabb ideig tart. Ez például megmagyarázhatja a kazánok élettartamának különbségét: acél - 5 - 15 év, öntöttvas - 30 év alatt.

1913-ban Harry Brearly felfedezte a kohászat területén. Úgy találta, hogy a nagy krómtartalmú acél jó ellenáll a savas korróziónak. Így jelent meg a rozsdamentes acél. Ő is saját fokozata:

1. A korrózióálló acél korrózióállóságot mutat az alapvető ipari és belföldi körülmények között (olaj és gáz, könnyűipar, mérnöki ipar, sebészeti eszközök, háztartási rozsdamentes edények).
2. A hőálló acél ellenáll a magas hőmérsékletnek és a korrozív környezetnek (vegyipar).
3. A hőálló acél különbözik a megnövekedett mechanikai tartósságtól a magas hőmérsékleti körülmények között.

Hő-sokk és ütésállóság

A vas és acél összehasonlító mutatói.

Az öntöttvas és acél gyakran használatos a fűtőkazánok gyártásában. Ebben az esetben különösen fontos a hősokkokkal szembeni ellenállás kérdése. Ha hideg víz jut a fűtetlen vasaló kazánhoz, akkor feltörhet. Az acéltermékek termikus sokkja nem szörnyű. Az acél rugalmasabb és elviseli a hőmérséklet különbségeket. Azonban a nagy és gyakori hőmérsékleti cseppek az acélban hozzájárulnak a "fáradt" zónák megjelenéséhez, és ennek eredményeképpen a hegesztéssel gyengített helyeken repedéseket okoznak.

A jó duktilitás miatt az acéltermékek ellenállnak a mechanikai sérüléseknek. Az öntöttvas aprósága elkerülhetetlenül repedések kialakulásához vezet, ütközéskor vagy lánggal.

A szürkeöntvény egyenletesebb szerkezettel, fokozott plaszticitással és korrózióálló tulajdonságokkal rendelkezik, és képes ellenállni a nagy hőmérsékleti túlfeszültségeknek.

következtetéseket:

1. Az öntöttvas kevésbé tartós és kemény, mint az acél.
2. Az acél nehezebb és magasabb olvadásponttal rendelkezik.
3. Az acél alsó széndioxidtartalma, az öntöttvaszal szemben, könnyebben feldolgozható (forralás, vágás, kovács).
4. Hasonló okból az öntöttvas termékeket csak öntési eljárással állítják elő, az acél pedig kovácsolt és hegeszthető.
5. Az acéltermékek kevésbé porózusak, mint az öntöttvas, ezért hővezető képességük jóval magasabb.
6. Az öntöttvasból készült termékek általában fekete színűek és matt felületűek, míg az acélból készült termékek könnyűek, fényes felületűek.

Hogyan lehet megkülönböztetni az acélból készült öntöttvas?

A megkülönböztetés módjai:

1. A termék sűrűsége szerint. Meg kell mérni az objektumot és meg kell határoznia, hogy mennyi víz kerül ki. Az acél sűrűsége 7,7-7,9 g / cm3 tartományban van, szürke vas - nem haladja meg a 7,2 g / cm3-t. Ez a módszer nem különösebben megbízható, mert a fehér öntöttvas sűrűsége 7,6 és 7,8 g / cm3 között van.
2. Mágnes segítségével. Az öntöttvas mágnesesen rosszabb, mint az acél. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy a magas nikkeltartalmú acél gyakorlatilag nem vonzza a mágnest.
3. A legpontosabb módszer az öntöttvas csiszológép és a képződő forgácsok típusának meghatározása. Egy kis résszel rendelkező fájlt kell elhelyeznie, és többször is meg kell tartani az objektum felületét. A formált fűrészport papírra kell összegyűjteni, kétszer hajtogatni és erőteljesen dörzsölni. Az öntöttvas észrevehetően foltja a papírt, az acél szinte semmilyen jelet nem hagy.

Az őrlés során megjelenő szikrák anyagméretéről, alakjáról és színéről következtetéseket vonhat le. Minél több szén van, annál világosabb és erősebb lesz a halványsárga szikrák. Mint már tudjuk, az öntöttvas többet tartalmaz az acélhoz képest. Továbbá, ha fúrógépet vékony fúróval fúr, az anyagot a chipek típusától függően határozhatja meg. Az öntöttvas forgács szó szerint a por szemébe néz, az acél - csavart rugó formájában.