Malm vs süsinikteras: erinevus ja võrdlus

Nii malm kui ka süsinikterasel on süsinikusisaldus, mis muudab need sarnaseks. Kuid mõlema rauatoote süsinikusisaldus on erinev.

Mõlema materjali erinev süsinikusisaldus annab neile selged omadused ja toob selgelt kontrasti materjalide vahel.

Suur süsinikusisaldus malmis muudab need hapraks, samas kui süsinikterase madal süsinikusisaldus ei takista nende elastsust. 

Võtme tagasivõtmine

1. Malm sisaldab rohkem süsinikku kui süsinikteras, muutes selle rabedaks ja vähem tempermalmist.
2. Süsinikteras tekib malmi edasisel töötlemisel, mis vähendab süsinikusisaldust ja lisandeid.
3. Süsinikterasel on selle suurema tugevuse ja vastupidavuse tõttu laiem kasutusala.

Malm vs süsinikteras

Malm on rauatööstuse vahesaadus. Seda toodetakse kõrgahjus rauamaagi sulatamisel koksi ja lubjakiviga. See on ka rabe ja kõrge süsinikusisaldusega materjal. Süsinikteras on raua ja süsiniku sulam, mille süsinikusisaldus jääb vahemikku 0.2–2.1%.

Malm on terasetootmise üks esimesi etappe. Selles on suur kogus süsinikku, mis on tingitud sellest, et sellel puudub puhastus, mida on võimalik saavutada ainult muude meetoditega.

Toormalmi selle puhtaimal kujul nimetatakse teraseks (puhtus on süsinikusisalduse järgi). Ajalooliselt valmistati sellest sepistatud raud, mida saab hilisemal puhastamisel muuta teraseks.

Süsinikterasel on kaalu järgi mõõdetuna umbes 2 protsenti süsinikusisaldust. Sellel võib olla ka muud metallisisaldust, nagu nikkel, volfram või mõni muu metall, mida sellele legeerimisefektide saamiseks lisatakse.

Mõiste süsinikteras võib tähendada ka teraseid, mis ei kuulu puhta terase kategooriasse. Seda kasutatakse mitmesuguste asjade valmistamiseks, nagu masinad, lõikamiseks kasutatavad tööriistad jne.

Võrdlustabel

Võrdlusparameetrid	Malm	Süsinikteras
Süsinikusisaldus	See sisaldab suures koguses süsinikku, kuni 5%.	See sisaldab vähesel määral süsinikku, kuni 2%.
Vastupidavus	See ei ole plastiline.	See on plastiline ja seda saab juhtmeteks tõmmata.
Kasutus	Sellel on väga vähe kasutust.	Sellel on mitmekülgne kasutusala.
Puhtuse etapid	See on raua puhtuse algfaas.	See on puhtuse poolest kaugele jõudnud.
Keevitatavus	Seda ei saa keevitada väga suure süsinikusisalduse tõttu.	See on malmiga võrreldes rohkem keevitatav.

Mis on toorraud?

Malm, mida nimetatakse ka kuumaks metalliks selle sula kujul, on valmistatud metalli ladustamiseks. Pärast sulal kujul kulpi viimist jahutatakse see maha ja tehakse sealiha, mida saab hiljem kasutada või müüa.

 Malmi kasutatakse ka hallmalmi valmistamiseks, muutes selle süsinikusisaldust ja lisades vanaraua jne. Osa malmi saab vormida plastiliseks rauaks, mis saavutatakse süsinikusisalduse vähendamisega.

Malm võib olla kasulik muude elementide sisalduse lahjendamisel kõrgtugev malm samuti.

Malmi hakati tootma alles keskaja saabudes Euroopasse.

Varasem sulatamine oli populaarne ja inimesed valmistasid sepistatud rauda otsese redutseerimise meetodil.

Malmi nimetuseni jõuti seetõttu, et traditsiooniliselt oli vormide kuju selline, et saadud tahke raud meenutas suurt hulka põrsaid.

 See on valmistatud korduvkasutamise kavatsusega, kuna seda on lihtne käsitseda ja seda on mugav kasutada.

Olenemata lisanditest, satub malm valmistamise käigus, see osutub kasulikuks tänu käsitsemismugavusele.

Malmi kasutamine pärineb aastast 256 eKr ja varem Aasias.

Mis on süsinikteras?

Sõltuvalt süsinikusisaldusest võib süsinikteraseid liigitada erinevatesse vormidesse. Kuid üldiselt võib need liigitada kahte kategooriasse, nimelt pehme süsinikterasest ja suure tõmbetugevusega terasest.

Terase tõmbetugevus on pöördvõrdeline selles sisalduva süsinikusisaldusega. Seega on lihtne aru saada, et kõrge tõmbetugevusega terastes on süsinikusisaldus väiksem.

Süsinikusisalduse kõikumine võib põhjustada erinevusi sellistes omadustes nagu plastilisus, plastilisus, keevitatavus jne.

Kerge süsinikusisaldusega teras on väga madala süsinikusisaldusega, ulatudes kõrgeimast 0.5 kuni 0.25%ni. Vastavalt AISI (American Iron and Steel Institute) andmetele on süsinikterase süsinikusisaldus erinev ja igale tüübile on määratud vahemik.

Näiteks võib kõrge süsinikusisaldusega terase süsinikusisaldus olla vahemikus 0.6% kuni 1%.

See on ülikõrge süsinikusisaldusega teras, millel on maksimaalne süsinikusisaldus. Süsinikusisaldus tõuseb kuni 2 protsendini. 

Süsinikusisaldus on määrav tegur, mis määrab mis tahes süsinikterase voolavuspiiri. Selliste teraste keemilisi omadusi saab muuta kuumtöötlemise teel.

Süsinikteraste, mida saab läbida kõrge kuumtöötluse, süsinikusisaldus on vahemikus 0.3 kuni 1.7%. Terase tugevuse määravad ka muud terases sisalduvad materjalid.

Nende elastsus, vormitavus, keevitatavus jne sõltuvad suuresti kogu protsessist, mitte ainult süsinikusisaldusest.

Peamised erinevused malmi ja süsinikterase vahel

1. Malm ja süsinikteras erinevad üksteisest oma süsinikusisalduse poolest. Toormalmil on suurem süsinikusisaldus kui süsinikterasel.
2. Malmi kasutatakse metalli ladustamiseks või müümiseks, süsinikterasest aga juhtmete ja muude esemete valmistamiseks.
3.  Süsinikteras on madalama süsinikusisalduse tõttu tempermalmist rohkem tempermalmist.
4. Malmi ei saa keevitada, samas kui süsinikterasel on keevitatavus. 
5. Malm ja süsinikteras erinevad ka oma plastilisuse poolest, toormalm on süsinikterasest vähem plastiline.

viited

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

Viimati värskendatud: 09. juulil 2023