Surové železo vs uhlíková ocel: Rozdíl a srovnání

Surové železo a uhlíková ocel mají obsah uhlíku, díky kterému jsou podobné. Ale obsah uhlíku v obou železných produktech je odlišný.

Rozdílný obsah uhlíku v obou těchto materiálech jim dává odlišné vlastnosti a jasně přináší kontrast mezi materiály.

Vysoké procento obsahu uhlíku v surovém železe je činí křehkými, zatímco nízké procento obsahu uhlíku v uhlíkové oceli nebrání jejich tažnosti. 

Key Takeaways

1. Surové železo obsahuje více uhlíku než uhlíková ocel, takže je křehké a méně kujné.
2. Uhlíková ocel vzniká dalším zpracováním surového železa, které snižuje obsah uhlíku a nečistot.
3. Uhlíková ocel má díky své větší pevnosti a odolnosti širší rozsah použití.

Surové železo vs uhlíková ocel

Surové železo je meziprodukt železářského průmyslu. Vyrábí se tavením železné rudy s koksem a vápencem ve vysoké peci. Je to také křehký a vysoce uhlíkový materiál. Uhlíková ocel je slitina železa a uhlíku s obsahem uhlíku v rozmezí od 0.2 % do 2.1 %.

Surové železo je jednou z raných fází výroby oceli. Má v sobě velké množství uhlíku, což je způsobeno tím, že postrádá čištění, kterého lze dosáhnout pouze jinými metodami.

Surové železo ve své nejčistší formě se nazývá ocel (čistota je z hlediska obsahu uhlíku). Historicky se z něj vyrábělo kujné železo, které lze při pozdějším čištění přeměnit na ocel.

Uhlíková ocel má asi 2 procenta obsahu uhlíku, když se měří hmotnost. Může mít obsah jiného kovu, jako je nikl, wolfram nebo jakýkoli jiný kov, který se do něj přidává pro legovací účinky.

Pojem uhlíková ocel může znamenat i oceli, které nespadají do kategorie čisté oceli. Používá se k výrobě různých věcí, jako jsou stroje, nástroje používané pro řezání atd.

Srovnávací tabulka

Parametry srovnání	Prasečí železo	uhlíková ocel
Obsah uhlíku	Obsahuje velké množství uhlíku, až 5 %.	Obsahuje malé množství uhlíku, do 2 %.
Kujnost	Není tažný.	Je tažný a lze jej vtáhnout do drátů.
Používání	Má velmi omezené použití.	Má rozmanité využití.
Stupně čistoty	Je to počáteční fáze čistoty železa.	Z hlediska čistoty je v pokročilé fázi.
Svařitelnost	Nedá se svařovat kvůli velmi vysokému obsahu uhlíku.	Ve srovnání se surovým železem je lépe svařitelný.

Co je Pig Iron?

Surové železo také nazývané horký kov ve své roztavené formě se vyrábí za účelem skladování kovu. Po převedení do pánve v roztavené formě se ochladí a zpracuje se na prasata, která lze později použít nebo prodat.

 Surové železo se také používá k výrobě šedé litiny změnou obsahu uhlíku a přidáním určitého množství ocelového šrotu atd. Některé surové železo lze tvarovat na železo s tažností, které je dosaženo snížením obsahu uhlíku.

Surové železo může být užitečné při ředění obsahu dalších prvků v tvárné železo stejně.

Surové železo se nevyrábělo, dokud se do Evropy nedostalo období středověku.

Dříve bylo tavení oblíbené a lidé vyráběli kujné železo metodou přímé redukce.

K názvu surové železo se dospělo proto, že tvar forem byl tradičně takový, že výsledné pevné železo připomínalo velké množství selat.

 Vyrábí se se záměrem opakovaného použití, protože se s ním snadno manipuluje a jeho použití je pohodlné.

Bez ohledu na nečistoty, které se do surového železa dostává během procesu výroby, se ukazuje jako užitečné díky pohodlné manipulaci.

Použití surového železa sahá až do roku 256 př. n. l. a dříve v Asii.

Co je uhlíková ocel?

V závislosti na obsahu uhlíku lze uhlíkové oceli rozdělit do různých forem. Ale obecně je lze rozdělit do dvou kategorií, a to na měkkou uhlíkovou ocel a ocel s vysokou pevností v tahu.

Pevnost oceli v tahu je nepřímo úměrná množství obsahu uhlíku v ní. Lze tedy snadno pochopit, že vysokopevnostní oceli budou mít v sobě nižší množství uhlíku.

Kolísání obsahu uhlíku může vést k rozdílům ve vlastnostech, jako je plasticita, tažnost, svařitelnost atd.

Měkká uhlíková ocel má velmi nízký obsah uhlíku v rozmezí od 0.5 do 0.25 %. Podle AISI (American Iron and Steel Institute) se obsah uhlíku pro různé uhlíkové oceli liší a pro každý typ definoval rozsah.

Například vysoce uhlíková ocel může mít obsah uhlíku v rozmezí od 0.6 % do 1 %.

Jedná se o ultravysokouhlíkovou ocel, která má maximální obsah uhlíku. Obsah uhlíku se zvyšuje až na 2 procenta. 

Obsah uhlíku je určujícím faktorem, který určuje mez kluzu jakékoli uhlíkové oceli. Chemické vlastnosti takových ocelí lze změnit tepelným zpracováním.

Uhlíkové oceli, které mohou být podrobeny vysokému tepelnému zpracování, mají obsah uhlíku v rozmezí od 0.3 procenta do 1.7 %. Ostatní materiály přítomné v oceli také určují pevnost oceli.

Jejich vlastnosti tažnost, kujnost, svařitelnost atd. do značné míry závisí na celém procesu nejen na obsahu uhlíku.

Hlavní rozdíly mezi surovým železem a uhlíkovou ocelí

1. Surové železo a uhlíková ocel se od sebe liší obsahem uhlíku. Surové železo má vyšší obsah uhlíku než uhlíková ocel.
2. Surové železo se používá pro skladování nebo prodej kovu, zatímco uhlíková ocel se používá k výrobě drátů a jiných předmětů.
3.  Uhlíková ocel je kujnější než surové železo kvůli nižšímu obsahu uhlíku v ní.
4. Surové železo nelze svařovat, zatímco uhlíkové oceli mají vlastnost svařitelnosti. 
5. Surové železo a uhlíková ocel se také liší svou tažností, surové železo je méně tvárné ve srovnání s uhlíkovou ocelí.

Reference

1. https://www.jstage.jst.go.jp/article/isijinternational/47/1/47_1_53/_article/-char/ja/
2. https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s12649-013-9223-1.pdf
3. https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=rsdbs92yGs4C&oi=fnd&pg=PP7&dq=Difference+Between+Pig+Iron+and+carbon+steels&ots=-PIF83b5cs&sig=YHu2ta04UzGOQkDT_Xovq7HXdqs
4. https://www.researchgate.net/profile/Tariq-Islam-6/publication/332772564_Classification_and_Application_of_Plain_Carbon_Steels/links/605afd73a6fdccbfea00ada5/Classification-and-Application-of-Plain-Carbon-Steels.pdf

Poslední aktualizace: 09. července 2023