Tērauds pret čugunu: atšķirība un salīdzinājums

Tērauds un čuguns atšķiras pēc sastāva un īpašībām. Tērauds, galvenokārt dzelzs un oglekļa sakausējums, ir stiprāks, kaļamāks, un tam ir lielāka stiepes izturība salīdzinājumā ar čugunu. Čuguns, kas pazīstams ar savu augsto oglekļa saturu, ir trausls un vairāk pakļauts plaisāšanai, taču tam ir izcila siltuma saglabāšana un vienmērīga karsēšana, tāpēc tas ir piemērots ēdiena gatavošanai.

Atslēgas

1. Tērauds ir sakausējums, kas izgatavots no dzelzs un oglekļa, savukārt čuguns ir spēcīgs, trausls sakausējums, kas izgatavots no dzelzs, oglekļa un silīcija.
2. Tērauds ir kaļamāks un kaļamāks nekā čuguns, kas ir stingrāks un trauslāks.
3. Tēraudu izmanto būvniecības, automobiļu un ražošanas nozarēs, savukārt čugunu izmanto virtuves traukiem, caurulēm un dzinēju blokiem.

Tērauds pret čugunu

Atšķirība starp tēraudu un čugunu ir oglekļa saturs tajos. Dzelzs ir elements, savukārt tērauds ir tikai dzelzs blakusprodukts. Čuguns satur vairāk nekā 2 procentus oglekļa, bet tērauds tikai 0.1–0.5 procentus. Jūs varētu zināt, ka jo vairāk oglekļa saturs, jo augstāks dzelzs būs kaļamā spēks.

Ja dzelzs saturs vairāk nekā 4%, veido čugunu, bet tērauds satur mazāk nekā 2% oglekļa. Tātad galvenā atšķirība starp šiem diviem ir oglekļa klātbūtne.

Salīdzināšanas tabula

Tērauds pret čugunu: salīdzināšanas tabula

iezīme	tērauds	Čuguna
Materiāls Sastāvs	Galvenokārt dzelzs ar dažādu oglekļa daudzumu (mazāk par 2%) un citiem elementiem	Galvenokārt dzelzs ar lielāku oglekļa saturu (vairāk nekā 2%)
Ražošanas procesa	Formēts velmējot, kalšanas vai ekstrūzijas veidā, kamēr tas ir kausēts vai cietā stāvoklī	Izkausētu dzelzi lej veidnē un ļauj sastingt
svars	Vieglāks svars	Smagāks svars
Kaļamība	Kaļamāks (var viegli veidot)	Mazāk kaļams (trausls)
Gumija	Kaļamāks (var ievilkt vados)	Mazāk plastisks
Stiepes izturība	Augstāka stiepes izturība (iztur vilkšanas spēku)	Zemāka stiepes izturība
Kompresīvais stiprums	Zemāka spiedes izturība (iztur saspiešanas spēku)	Augstāka spiedes izturība
Izturība pret koroziju	Parasti mazāk izturīgs pret koroziju (ja vien nav apstrādāts)	Izturīgāks pret koroziju
Apstrādājamība	Vieglāk apstrādāt un strādāt	Grūtāk apstrādāt un strādāt
Izmaksas	Parasti lētāks	Parasti izejmateriāli ir lētāki, taču apstrādes vajadzību dēļ galaprodukta izmaksas var būt augstākas
Aplikācijas	Celtniecība, tehnika, instrumenti, transportlīdzekļi, tehnika	Dzinēju bloki, virtuves piederumi, caurules, vārsti, atsvari

Kas ir tērauds?

Tērauds ir daudzpusīgs un plaši izmantots materiāls dažādās nozarēs, kas pazīstams ar savu izcilo izturību, izturību un kaļamību. Tas galvenokārt ir dzelzs un oglekļa sakausējums, kam dažādās proporcijās ir pievienoti citi elementi, lai uzlabotu tā īpašības. Nākamajās sadaļās ir sniegta detalizēta tērauda izpēte, aptverot tā sastāvu, veidus, īpašības un izplatītākos lietojumus.

Tērauda sastāvs

Tērauda pamatsastāvā ietilpst dzelzs un ogleklis diapazonā no 0.2% līdz 2.1% pēc svara. Oglekļa saturs ietekmē materiāla cietību un izturību. Papildus dzelzs un ogleklim var pievienot dažādus leģējošus elementus, lai pielāgotu tērauda īpašības. Parastie leģējošie elementi ir mangāns, hroms, niķelis un molibdēns.

Tērauda veidi

1. Oglekļa tērauds:
   • Satur galvenokārt dzelzi un oglekli.
   • Atkarībā no oglekļa satura iedala zema, vidēja un augsta oglekļa satura tēraudā.
   • Plaši izmanto celtniecībā, ražošanā un infrastruktūrā.
2. Alumīnija tērauds:
   • Ietver papildu leģējošus elementus, lai uzlabotu īpašības.
   • Uzrāda paaugstinātu izturību, cietību un izturību pret koroziju.
   • Parasti izmanto automobiļu komponentos un iekārtās.
3. Nerūsējošais tērauds:
   • Satur dzelzi, hromu, niķeli un citus elementus.
   • Pazīstams ar izturību pret koroziju un izturību augstā temperatūrā.
   • Plaši izmanto virtuves iekārtās, galda piederumos un rūpniecībā.
4. Instrumentu tērauds:
   • Paredzēts instrumentu ražošanai augstās cietības un nodilumizturības dēļ.
   • Ietver volframs, molibdēns un vanādijs.
   • Parasti izmanto griešanas instrumentiem un veidnēm.

Tērauda īpašības

1. Stiprums:
   • Augsta stiepes izturība, padarot to piemērotu konstrukcijām.
   • Atšķiras atkarībā no sakausējuma elementiem un termiskās apstrādes.
2. izturība:
   • Uzrāda izcilu izturību un var izturēt skarbos apstākļus.
   • Izturīgs pret deformāciju un saglabā struktūras integritāti.
3. Kaļamība un lokanība:
   • Var veidot un veidot, nezaudējot spēku.
   • Ļauj veikt dažādus ražošanas procesus, tostarp kalšanu un velmēšanu.
4. Vadītspēja:
   • Laba elektriskā un siltuma vadītspēja.
   • Izmanto elektroinstalācijā un siltummaiņos.
5. Izturība pret koroziju:
   • Nerūsējošā tērauda varianti ir izturīgi pret koroziju dažādās vidēs.
   • Ideāli piemērots lietojumiem, kur dominē mitruma vai kodīgu vielu iedarbība.

Tērauda pielietojumi

1. Būvniecība:
   • Ēku, tiltu un infrastruktūras strukturālie karkasi.
   • Armatūras stieņi betonā.
2. Transports:
   • Automobiļu sastāvdaļas, tostarp šasijas un virsbūves daļas.
   • Kuģu būve tās izturības dēļ jūras vidē.
3. Ražošana:
   • Mašīnas un iekārtas dažādās nozarēs.
   • Instrumenti un griešanas instrumenti.
4. Patēriņa preces:
   • Virtuves tehnika un piederumi.
   • Galda piederumi un virtuves piederumi.
5. Enerģētikas nozare:
   • Naftas un gāzes cauruļvadi.
   • Vēja turbīnas un spēka pārvades torņi.

Kas ir čuguns?

Čuguns ir plaši izmantots materiāls, kas pazīstams ar savu izcilo izturību un izturību. Tas ir dzelzs sakausējums, kas galvenokārt sastāv no dzelzs, oglekļa un silīcija, ar nelielu daudzumu citu elementu. Šis materiāls ir izmantots gadsimtiem ilgi dažādos pielietojumos, pateicoties tā ievērojamajām īpašībām.

Sastāvs

Dzelzs (Fe)

Čuguna galvenā sastāvdaļa ir dzelzs, kas veido ievērojamu daļu no sakausējuma. Dzelzs saturs veicina materiāla kopējo izturību un stingrību.

Ogleklis (C)

Ogleklis ir būtisks čuguna elements, kas ir lielākā daudzumā, salīdzinot ar citiem čuguna un tērauda veidiem. Oglekļa saturs var svārstīties no 2% līdz 4%, kas ietekmē čuguna cietību un trauslumu.

Silīcijs (Si)

Silīcijs ir vēl viens būtisks elements, kas atrodams čugunā. Tas uzlabo plūstamību liešanas procesā un veicina sakausējuma izturību pret koroziju.

Citi elementi

Var būt neliels daudzums citu elementu, piemēram, mangāna, sēra un fosfora, kas ietekmē noteiktas īpašības, piemēram, apstrādājamību un liešanas īpašības.

Čuguna veidi

Pelēks dzelzs

Pelēkais čuguns ir visizplatītākais čuguna veids. Tās nosaukums cēlies no saplīsušās virsmas pelēkā izskata. Augstais oglekļa saturs pelēkajā čugunā veicina izcilas liešanas īpašības un labu apstrādājamību.

Baltais dzelzs

Baltajam dzelzs saturam ir lielāks oglekļa saturs, kā rezultātā veidojas balta, kristāliska lūzuma virsma. Tas ir ārkārtīgi ciets un nodilumizturīgs, padarot to piemērotu lietojumiem, kuriem nepieciešama augsta nodilumizturība, piemēram, slīpēšanas lodīšu un starpliku ražošanā.

Kaļamais dzelzs

Pazīstams arī kā mezglains čuguns vai sfērisks grafīts dzelzs, kaļamais čuguns satur nelielu daudzumu magnija. Šis papildinājums maina grafīta struktūru, nodrošinot uzlabotu elastību un stingrību salīdzinājumā ar pelēko dzelzi.

Kaļamā dzelzs

Kaļamais čuguns tiek izveidots, termiski apstrādājot balto čugunu. Šis process piešķir materiālam elastību, ļaujot to saliekt un veidot, nesalaužot. To izmanto lietojumprogrammās, kurās nepieciešamas sarežģītas un sarežģītas formas.

Rekvizīti

spēks

Čugunam ir augsta spiedes izturība, tāpēc tas ir piemērots lietojumiem, kur materiāls tiek pakļauts lielai slodzei vai spiedienam.

Cietība

Atkarībā no čuguna veida tas var būt no salīdzinoši mīksta pelēkā čuguna līdz ārkārtīgi cietam baltajam čugunam, nodrošinot daudzpusību dažādiem lietojumiem.

Nodilumizturība

Oglekļa un citu sakausējumu elementu klātbūtne uzlabo čuguna nodilumizturību, padarot to ideāli piemērotu komponentiem, kas pakļauti berzei un nodilumam.

Siltumvadītspēja

Čugunam ir laba siltumvadītspēja, kas ļauj efektīvi izkliedēt siltumu. Šis īpašums ir izdevīgs lietojumos, kur siltuma pārvaldībai ir izšķiroša nozīme.

Aplikācijas

Čuguns tiek izmantots dažādās nozarēs, tostarp automobiļu rūpniecībā, celtniecībā un ražošanā. Parasti tiek izmantoti dzinēju bloki, caurules, virtuves piederumi un arhitektūras elementi.

Galvenās atšķirības starp tēraudu un čugunu

Tērauds:

1. Sastāvs:
   • Galvenokārt sastāv no dzelzs un oglekļa, ar citiem leģējošiem elementiem, piemēram, mangānu, hromu, niķeli un citiem.
2. Oglekļa saturs:
   • Salīdzinot ar čugunu, oglekļa saturs parasti ir no 0.2% līdz 2.1%.
3. Stiprums:
   • Mēdz būt stiprāks un izturīgāks nekā čuguns.
4. Lokanība:
   • Kaļamāks un kaļams, ļaujot izmantot plašāku pielietojumu un formēšanas klāstu.
5. Svars:
   • Parasti tas ir vieglāks par čugunu, tāpēc tas ir piemērotāks lietojumiem, kur svars rada bažas.
6. Termiskā apstrāde:
   • Var tikt termiski apstrādāts, lai palielinātu cietību un izturību.
7. Izturība pret koroziju:
   • Parasti tas ir izturīgāks pret koroziju nekā čuguns, īpaši, ja tas ir leģēts ar tādiem elementiem kā hroms.
8. Apstrādājamība:
   • Vieglāk apstrādājams, jo tas ir mīkstāks.
9. Izlietojums:
   • Plaši izmanto celtniecībā, automobiļu rūpniecībā, aviācijā un dažādās citās nozarēs.

Čuguns:

1. Sastāvs:
   • Sastāv galvenokārt no dzelzs, oglekļa un silīcija, ar lielāku oglekļa saturu salīdzinājumā ar tēraudu.
2. Oglekļa saturs:
   • Augstāks oglekļa saturs, no 2.1% līdz 4%.
3. Stiprums:
   • Trausls salīdzinājumā ar tēraudu, bet joprojām var būt stiprs kompresijā.
4. Lokanība:
   • Mazāk elastīgs un trauslāks, ierobežojot tā pielietojumu.
5. Svars:
   • Parasti smagāks par tēraudu, tāpēc tas ir piemērots lietojumiem, kur svars nav galvenā problēma.
6. Termiskā apstrāde:
   • Ierobežota termiskā apstrāde; parasti ir grūtāk termiski apstrādāt, salīdzinot ar tēraudu.
7. Izturība pret koroziju:
   • Nosliece uz koroziju, īpaši, ja tas nav pārklāts vai apstrādāts.
8. Apstrādājamība:
   • Grūtāk apstrādājams tā cietības un trausluma dēļ.
9. Izlietojums:
   • Parasti izmanto virtuves traukiem, caurulēm, motora blokiem un komponentiem, kur tā cietība un siltuma saglabāšana ir labvēlīga.

Atsauces

1. https://books.google.com/books?hl=en&lr=lang_en&id=6ZgvRtOvMvUC&oi=fnd&pg=PA3&dq=steel+and+cast+iron&ots=10OOb9aYW-&sig=nl2qY9aodRyolCcQs4OSahpYxLs
2. https://meridian.allenpress.com/corrosion/article-abstract/14/6/43/157351

Pēdējo reizi atjaunināts: 02. gada 2024. martā