Šta je jači čelik ili liveno gvožđe. Po čemu se liveno gvožđe razlikuje od čelika

Više željeza se iskopava iz utrobe zemlje nego bilo kojeg drugog metala.

Ali niste videli čisto gvožđe. Ovaj srebrnasti metal je previše mekan, pa stoga nije pogodan za proizvodnju proizvoda (s izuzetkom jezgri elektromagneta). U industriji, građevinarstvu, u domaćinstvu ne čisto gvožđe, te razne legure željeza - lijevano željezo i čelik. One se međusobno jako razlikuju po svojim svojstvima. Sa čeličnom olovkom možete lako zagrebati svoje ime na tiganju od livenog gvožđa.

Fragment od lijevanog željeza samo će kliziti po površini čeličnih klizaljki i neće im uzrokovati nikakvu štetu. Velika većina čelika je tvrđa od livenog gvožđa. Koliko god se trudili, nećete moći saviti tiganj od lijevanog željeza: uz veliki napor, neće izdržati - krckat će, slomiti se, ali se neće saviti.

Oštrica čeličnog noža za večeru se savija i ponovo ispravlja. Lijevano željezo je krhko, ali čelik je elastičan. Međutim, elastičnost čelika ima svoju granicu: oštrica noža se ne može saviti u luk - slomit će se.

Svaki dan, kada namotate sat, okrećete oprugu sata. Namotana opruga se odmotava, vuče zupčanike - sat radi. Služe vam dugi niz godina, a iz dana u dan, 365 puta godišnje, opruga se uvija i odmotava ne gubeći svoju elastičnost. Kao što smo već rekli, takve opruge su izrađene od posebno elastičnog čelika. Bušilica se brzo okreće bušilica, sve dublje i dublje u čeličnu ploču.

Kroz kratko vrijeme na ploči se pojavljuje rupa. Takve bušilice, kao i glodala, izrađene su od specijalnog brzoreznog čelika. Metalurzi proizvode stotine različitih vrsta ("gradova") čelika, desetine vrsta livenog gvožđa.

Svi sadrže ugljenik. Stoga se liveno gvožđe i čelik nazivaju legure gvožđa i ugljenika. Lijevano željezo sadrži najviše ugljika (više od 2%).

U čelicima, ugljenik je manji od 2%; ima ga vrlo malo u mekim čelicima ili kovnom gvožđu. Listovi krovnog željeza valjaju se od kovanog željeza, vuče se žica; Ekseri se izrađuju od željezne žice na prešama - automatima. Udarac čekićem po vrhu žice koja strši iz matrice - i ona se spljošti u glavu budućeg nokta. Udarac noževa za grizenje - i gotovi nokat sa šiljastim krajem se odvaja od žice. Mekoća i savitljivost kovanog željeza, u usporedbi s tvrdim čelikom i lijevanim željezom, korisna je ne samo u proizvodnji žice ili eksera od njega, već ponekad i u upotrebi proizvoda napravljenih od njega.

Dakle, nokti za cipele, da ne bi ogrebali pod, moraju se istrošiti zajedno s kožom. By hemijski sastav liveno gvožđe i čelik se međusobno razlikuju ne samo po sadržaju ugljenika. Sastav legura željeza i ugljika uključuje male količine drugih elemenata - nemetala (silicijum, fosfor, sumpor) i metala. Povećanjem sadržaja nekih elemenata, smanjenjem sadržaja drugih, uvođenjem raznih legirajućih metala (hrom, vanadij, titan, itd.), metalurzi dobijaju razne posebne čelika. Neki od njih imaju nevjerovatnu elastičnost, drugi su "supertvrdi", treći ne korodiraju ni na zraku ni u vodi.

Ogromno područje naše industrije, koje se bavi proizvodnjom lijevanog željeza, čelika i nodularnog željeza, naziva se crna metalurgija, a same legure željeza i ugljika nazivaju se željezne legure. Šta su liveno gvožđe Ako je željezna žica zagrijana strujni udar, zatim u početku sve više i više pada - od zagrijavanja, željezo se širi na 760 °, žica, bez ikakvih vidljivih promjena, odjednom prestaje da je privlači magnet. A na 906° dolazi do nove promjene u gvožđu: žica se naglo rasteže, tj. stisne, a volumen gvožđa se smanjuje.

Na ovoj temperaturi, raspored atoma u gvožđu se menja i obično gvožđe, ili alfa gvožđe, pretvara se u gama gvožđe. Jedna od razlika između gama gvožđa i alfa gvožđa je sposobnost gama gvožđa da se ugljiči; ono upija ugljenik kao što sunđer upija vodu dok se njime ne zasiti. Konačno, na 1539° gvožđe se topi, pretvarajući se u pokretnu tečnost koja se lako prska. Tečno gvožđe apsorbuje ugljenik čak pohlepnije od čvrstog gama gvožđa. Gvožđe se topi iz njegovih ruda pomoću koksa. Potonji samo predstavlja gotovo čisti ugljik.

Dakle, blještavo sjajni mlaz, koji na signal operatera visoke peći izlazi iz visoke peći i uz buku pada u kutlaču, nije čisto gvožđe, već rastvor ugljenika u tekućem gvožđu – liveno gvožđe. Šta se dešava kada se tečno gvožđe očvrsne? Tečno gvožđe će početi da se pretvara u kristale gvožđa.

Ali ovi kristali nisu u stanju zadržati sav otopljeni ugljik. Višak ugljika se oslobađa u obliku grafita, dobiva se sivo lijevano željezo. Odljevak od sivog lijeva se sastoji od željeznih kristala preslojenih tankim širokim grafitnim pahuljicama. Grafitne pahuljice se lako cijepaju, poput komprimirane hrpe papira. Stoga je grafit „slaba“ tačka sivog liva.

Pri udaru, odljevak od sivog željeza se lomi u komade duž slojeva grafita, kao da su grafitni slojevi zaista napukli. Dim sive boje grafit se nalazi u lomu livenog gvožđa. Sada je jasno zašto se takvo liveno gvožđe dobro izliva u kalupe, ali je krhko i ne može se kovati. Mulgan kreveti, zamašnjaci, ploče, kanalizacione cijevi izlivene su od sivog lijeva.

Ali sada grafit ne reže odljevak tankim pločama, on je "blokiran" u odvojenim područjima u obliku sfernih inkluzija. To se postiže činjenicom da je mala količina magnezija uvedena u rastopljeno liveno gvožđe pre nego što se izlio u kalupe. Nodularno željezo se stoga također može koristiti za livenje tako kritičnih dijelova kao što je radilica snažnog brodskog motora.

Na primjeru lijevanog željeza visoke čvrstoće, upoznali smo se s jednim od načina promjene svojstava legura na zahtjev - uz upotrebu modifikatora. Prilikom modifikacije, kemijski sastav legure se ne mijenja: na kraju krajeva, lijevano željezo visoke čvrstoće praktički se ne razlikuje po sastavu od običnog lijevanog željeza. Mijenjaju se samo oblik, veličina i raspored kristala onih tvari od kojih je legura formirana. Prilikom brzog skrućivanja lijevanog željeza u posebnim uvjetima, višak ugljika se ne oslobađa u obliku grafita, već u obliku sjajnih bijelih kristala cementita - hemijskog spoja ugljika sa željezom.

Za razliku od grafita, cementit je vrlo tvrd, ali u isto vrijeme i vrlo krt. Zahvaljujući njemu, belo liveno gvožđe je takođe veoma tvrdo i krto. Kada se bijelo lijevano željezo drži nekoliko dana na visokoj temperaturi, cementit koji se u njemu nalazi postupno se razgrađuje, iz njega se oslobađa ugljik u obliku istih sfernih nakupina kao kod modifikacije lijevanog željeza. Tako se dobija još jedna vrsta livenog gvožđa - kovno liveno gvožđe. Na primjeru bijelog i kovljivog lijevanog željeza upoznali smo se sa još jednim, najvažnijim načinom promjene svojstava legura - termičkom obradom.

Čelik- legura gvožđa (Fe> 90%) sa ugljenikom (C do 2,14%). Čelici se široko koriste u mašinstvu i građevinarstvu.
Čelik se od livenog gvožđa razlikuje po nižem procentu ugljenika i svim trajnim nečistoćama.
Čelici su mekši i duktilniji od livenog gvožđa.

Pored gvožđa i ugljenika, čelici i liveno gvožđe uvek sadrže silicijum (Si), mangan (Mn), sumpor (S), fosfor (P) i gasove - kiseonik, azot, vodonik (O, N, H). Ove nečistoće nazivaju se trajnim.
Pored trajnih nečistoća u čelicima i livenom gvožđu, nasumično mogu biti sadržani i drugi elementi koji se nazivaju nasumične nečistoće(od rude, otpada).
Ponekad se legure željeza i ugljika posebno uvode u legure željeza i ugljika kako bi se promijenila njihova struktura i svojstva. hemijski elementi– hrom (Cr), nikl (Ni), molibden (Mo), volfram (W), titan (Ti). Takve nečistoće se nazivaju legiranje, a odgovarajuće legure su legirane.

Klasifikacija prema hemijskom sastavu

Hemijski sastav čelika dijeli se na:
ugljenični
legirana

ugljenični- čelik, čija svojstva zavise uglavnom od sadržaja ugljika. Takvi se čelici, pak, dijele na:
Niska količina ugljenika - C<0,25%
srednji ugljenik - 0,25% Visok ugljik - C> 0,6%
legirana- čelik, koji uključuje posebno unesene elemente koji mu daju potrebna svojstva.

Klasifikacija prema namjeni

Čelik se prema namjeni dijeli na:
Strukturno
Instrumental

Strukturnočelici su namenjeni za izradu mašinskih delova, instrumenata i elemenata građevinskih konstrukcija.
Instrumentalčelici se koriste za izradu reznih, mjernih alata, kalupa za hladnu i vruću deformaciju.
Čelici posebne namjene- nerđajući (otporan na koroziju), otporan na toplotu, otporan na toplotu, otporan na habanje, itd.

Klasifikacija kvaliteta

Čelici se po ovom osnovu dijele na:
Čelik standardnog kvaliteta
kvaliteta
visoka kvaliteta
Posebno visokog kvaliteta

Ispod kvaliteta ovdje se podrazumijeva ukupnost svojstava čelika, određena metalurškim procesom njegove proizvodnje.

Klasifikacija prema stepenu deoksidacije

Prema stepenu deoksidacije čelici se dijele na:
Miran
polu-mirno
Kipuće
Prilikom označavanja takvih čelika, slova "kp" pišu se na kraju klase kipućeg čelika, slova "ps" na kraju polumirnog čelika.

Deoksidacija- proces uklanjanja kiseonika iz tečnog čelika. Nedeoksidirani čelik ima nedovoljnu duktilnost i sklon je razaranju tokom vruće obrade.

Strukturna klasifikacija

Čelici se razvrstavaju u stanje nakon žarenja i normalizacije. U žarenom (ravnotežnom) stanju čelici se dijele na:
Hipoeutektoid imaju višak cementita u strukturi
eutektoid, čija struktura se sastoji od perlita
Zautektoid, u čijoj strukturi se nalaze sekundarni karbidi taloženi iz austenita
Ledeburit, čija struktura sadrži primarne (eutektičke) karbide
Austenit
feritne

Označavanje čelika

Slova "kp" ispisana su na kraju marke kipućeg čelika, slova "ps" su napisana na kraju marke polumirnog čelika.

Legirajući elementi su označeni slovima: H (nikl), K (kobalt), G (mangan), X (hrom), V (volfram), M (molibden), Yu (aluminijum), C (silicijum), F ( vanadij), P (bor). Slova se pišu iza broja koji označava sadržaj ugljika. Ako nakon slova nema broja, tada je sadržaj legirajućeg elementa u čeliku 1-1,5%. Izuzetak su molibden i vanadij, čiji je sadržaj u većini čelika 0,2-0,3%.

Ako je legirajući element u čeliku više od 1,5%, onda broj iza slova označava njegov sadržaj u postocima. Na primjer, razred 15X označava čelik koji ima prosječno 0,15% C i 1-1,5% Cr, čelik 35G2 - 0,35% C i 2% Mn.

Razlika u označavanju visokokvalitetnih čelika od visokokvalitetnih je u tome što se kraju razreda visokokvalitetnog čelika pripisuje slovo A. Na primjer, čelik 40XHNM je visokokvalitetan, a čelik 40XHNMA je visokokvalitetan. kvaliteta. Ako je čelik posebno kvalitetan, onda se na kraju razreda piše slovo S.

Za čelik koji se koristi u obliku livenja (u livenju), slovo L se nalazi na kraju razreda.

Čelici od hroma sa kugličnim ležajevima označeni su na početku slovima ŠH, sadržaj hroma u ovim čelicima je naveden u desetinkama procenta, a sadržaj ugljika koji je isti za različite sadržaje hroma nije naznačen. Na primjer, čelik ŠH15 sadrži u prosjeku 1% C i 1,5% Cr.

Brzorezni čelici su označeni slovom P (rezanje). Broj iza slova označava sadržaj glavnog legirajućeg elementa za ove čelike - volframa.
Primjer: R6M5K4 - brzorezni čelik sa sadržajem volframa 6%, molibdena 5%, kobalta 4%.

Električni čelici (transformatori) su označeni slovom E. Broj iza slova označava sadržaj legirajućeg elementa – silicijuma – u postocima.

Prema marki SAE (SAD), konstrukcijski čelici: ugljični i legirani sa jednim i dva elementa označeni su sa četiri cifre. Prva znamenka označava glavni legirni element, druga - njegov sadržaj u postocima, treća i četvrta - sadržaj ugljika u stotim dijelovima procenta. Prva cifra 1 je usvojena za označavanje ugljeničnih čelika; tada je druga znamenka 0. Prve cifre: 2 označava čelik od nikla; 3 - nikl sa hromom; 4 - molibden; 5 - hrom; 6 - hrom sa vanadijem; 7 - volfram; 8 - vanadijum; 9 - silicijum sa manganom.

Na primjer, čelik 1045 odgovara čeliku 45 prema GOST-u; čelik 5140 - čelik 40X itd. Za čelike legirane s velikim brojem elemenata usvojena je složenija oznaka.

Pitanje: 28. marta 2009
Koja je razlika između livenog gvožđa i čelika i zašto?

odgovor:
Čudno, ali, unatoč obilju specijalizirane literature o ovoj temi, često nam se postavlja sljedeće pitanje: Kako se lijevano željezo razlikuje od čelika? Ukratko i općenito, može se reći da se sastav lijevanog željeza razlikuje od čelika po većem sadržaju ugljika, po tehnološkim svojstvima – boljim kvalitetima livenja i niskoj sposobnosti plastične deformacije. Lijevano željezo je općenito jeftinije od čelika.
A ako detaljnije, onda - čitajte klasike, draga! Mnogi tomovi su posvećeni nauci o materijalima i metalurgiji gvozdenih legura. Kao primjer navodim izvod iz temeljnog djela Gulyaeva A.P. "Metal":
„Čelik je legura gvožđa i ugljenika koja sadrži manje od 2,14% ugljenika. Međutim, navedena granica (2,14% C) odnosi se samo na dvostruke legure gvožđa i ugljenika ili legure koje sadrže relativno mali broj nečistoća. Pitanje granice između čelika i lijevanog željeza u visokolegiranim legurama željeza i ugljika, tj. koji sadrži još više elemenata osim željeza i ugljika je diskutabilno.
U svjetlu moderne tehnologije poznate su i nedavno su postale rasprostranjene legure na bazi željeza, u kojima je ugljik vrlo mali, pa čak i štetan element; međutim, takve legure se takođe nazivaju čelici. Kako bi se izbjegla terminološka zabuna, uobičajeno je legure u kojima je željezo više od 50% smatrati čelicima (lijevano željezo) i ne nazivati ​​ih legurama, već se odnositi na legure koje sadrže manje od 50% željeza. Nije naučno rigorozno, ali je tehnički jasno."

Liveno gvožđe je čvrsto ušlo u naše živote pre mnogo godina. Relativno je jednostavan za proizvodnju i široko se koristi u raznim oblastima. Da biste imali jasnu predstavu o ovom materijalu, morate znati njegove karakteristike, nedostatke, prednosti, kemijski sastav, svojstva, strukturu lijevanog željeza i njegovih legura, njihovu proizvodnju i opseg.

Dakle, hajde da saznamo koje se legure gvožđa i ugljenika nazivaju liveno gvožđe.

koncept

Lijevano željezo je legura željeza i ugljika sa sadržajem ugljika, odnosno odnosi se na materijal koji se sastoji od legure i ugljika. Procenat ugljenika u livenom gvožđu je veći od 2,14%. Potonji element može ući u liveno željezo u obliku grafita ili cementita.

Ovaj video govori o karakteristikama livenog gvožđa:

Sorte

Postoje bijeli i sivi liveni gvožđe.

• Ugljik u bijelom lijevanom željezu je u obliku željeznog karbida. Ako ga razbijete, možete vidjeti bijelu plima. U svom čistom obliku, bijelo lijevano željezo se ne koristi. Dodaje se u proces proizvodnje nodularnog gvožđa.
• Na pauzi, sivi liveni gvožđe ima srebrnasti sjaj. Ova vrsta livenog gvožđa ima širok spektar upotrebe. Dobro se podnosi rezanju.

Osim toga, liveno gvožđe je visoke čvrstoće, savitljivo i sa posebnim svojstvima.

• visoka čvrstoća lijevano željezo se koristi za povećanje čvrstoće proizvoda. Mehanička svojstva takvog livenog gvožđa omogućavaju da se to uradi savršeno. Nodularno gvožđe se dobija iz sivog kao rezultat dodavanja primesa magnezijuma u masu.
• Savitljiv liveno gvožđe je vrsta sive boje. Ime ne znači da je ovo liveno gvožđe lako kovati. Ima poboljšana svojstva plastičnosti. Dobija se žarenjem od bijelog livenog gvožđa.
• Razlikovati isto polovičan liveno gvožde. U njemu je dio ugljika u obliku grafita, a preostali dio u obliku cementita.

Posebne karakteristike

Posebnost livenog gvožđa leži u procesu njegove proizvodnje. Prosječna tačka topljenja različitih vrsta livenog gvožđa je 1200ºS. Ova vrijednost je za 300 stupnjeva manja od vrijednosti čelika. To je zbog vrlo visokog sadržaja ugljika. Ugljik i nemaju baš blizak odnos jedni s drugima.

Kada je proces topljenja u toku, ugljenik se ne može u potpunosti ugraditi u rešetku gvožđa. Kao rezultat toga, liveno gvožđe postaje krhko. Ne može se koristiti za proizvodnju dijelova na koje će opterećenje stalno djelovati.

Liveno gvožđe spada u materijale crne metalurgije. Njegove karakteristike se često uspoređuju sa čelikom. Proizvodi od čelika ili lijevanog željeza se široko koriste u našem životu. Njihova upotreba je opravdana. Nakon poređenja karakteristika, možemo reći sljedeće o ova dva materijala:

• Cijena proizvoda od lijevanog željeza niža je od cijene čelika.
• Materijali se razlikuju po boji. Lijevano željezo je tamni mat materijal, dok je čelik lagan i sjajan.
• Lijevano željezo je lakše za livenje od čelika. Ali čelik je lakše zavariti i kovati.
• Lijevano željezo je manje izdržljivo od čelika.
• Liveno gvožđe je lakše od čelika.
• Čelik ima veći sadržaj ugljika od čelika.

Prednosti i nedostaci

Lijevano željezo, kao i svaki materijal, ima svoje prednosti i nedostatke.

Prednosti livenog gvožđa uključuju:

• Ugljik u livenom gvožđu može biti u različitim stanjima. Stoga ovaj materijal može biti dvije vrste (sivi i bijeli).
• Određene vrste lijevanog željeza imaju povećanu čvrstoću, pa se lijevano željezo ponekad stavlja u rang sa čelikom.
• Liveno gvožđe može zadržati temperaturu dugo vremena. Odnosno, kada se zagrije, toplina se ravnomjerno raspoređuje po materijalu i ostaje u njemu dugo vremena.
• U pogledu ekološke prihvatljivosti, liveno gvožđe je čist materijal. Zbog toga se često koristi za pravljenje jela u kojima se hrana naknadno kuva.
• Liveno gvožđe je otporno na kiselo-bazno okruženje.
• Liveno gvožđe ima dobru higijenu.
• Materijal ima prilično dug vijek trajanja. Primećuje se da što se duže koristi liveno gvožđe, to je njegov kvalitet bolji.
• Lijevano željezo je izdržljiv materijal.
• Liveno gvožđe je bezopasan materijal. On nije u stanju da nanese ni malo štete organizmu.

Nedostaci livenog gvožđa uključuju:

• Lijevano željezo će zarđati ako je kratko vrijeme izloženo vodi.
• Liveno gvožđe je skup materijal. Međutim, ovaj nedostatak je opravdan. Lijevano željezo je vrlo kvalitetno, praktično i pouzdano. Predmeti napravljeni od njega također se pokazuju visokokvalitetnim i izdržljivim.
• Sivi liv karakteriše niska duktilnost.
• Krhkost je karakteristična za bijeli liveni gvožđe. U osnovi ide na topljenje.

Svojstva i karakteristike

1. Fizički. Ove karakteristike uključuju: specifičnu težinu, koeficijent linearne ekspanzije, stvarno skupljanje. Specifična težina varira sa sadržajem ugljenika u materijalu.
2. Thermal. Toplotna provodljivost materijala se obično izračunava prema pravilu pomaka. Za čvrsto liveno gvožđe, zapreminski toplotni kapacitet je 1 cal / cm 3 * o C. Ako je liveno gvožđe tečno, onda je približno 1,5 cal / cm 3 * o C.
3. Mehanički. Ova svojstva zavise od same baze, kao i od veličine i oblika grafita. Najizdržljiviji je sivi lijev s perlitnom bazom, a najduktilniji - s feritnom bazom. Maksimalno smanjenje čvrstoće se opaža u obliku grafitne "ploče", a minimalno - u obliku "kuglice".
4. hidrodinamički. Viskoznost livenog gvožđa varira u zavisnosti od prisustva mangana i sumpora. Takođe naglo raste kada temperatura livenog gvožđa pređe tačku skrućivanja.
5. Tehnološki. Liveno gvožđe ima odlične karakteristike livenja, otpornost na habanje i vibracije.
6. Hemijski. Prema potencijalu elektrode (kako se smanjuje), strukturne komponente livenog gvožđa su raspoređene u sledećem obliku: cementit - fosfidni eutektik - ferit.

Razlike između livenog gvožđa i čelika u pogledu hemijskog sastava i svojstava

Na svojstva livenog gvožđa utiču posebne nečistoće.

• Dakle, dodavanje sumpora može značajno smanjiti fluidnost i smanjiti vatrostalnost.
• Dodatak fosfora u isto vrijeme omogućava stvaranje proizvoda složenog oblika, ali mu ne daje povećanu čvrstoću.
• Dodatak u obliku čini tačku topljenja ne tako visokom i značajno poboljšava svojstva livenja. Različiti procenti silicijuma omogućavaju vam stvaranje različitog livenog gvožđa: od čisto belog do feritnog.
• Mangan pogoršava livenje i tehnološka svojstva, ali povećava čvrstoću i tvrdoću.

Video u nastavku će vam reći kako zavariti lijevano željezo električnim zavarivanjem:

Struktura i sastav

Ako lijevano željezo smatramo konstrukcijskim materijalom, onda je to metalna šupljina s uključcima grafita. Struktura livenog gvožđa je uglavnom perlit, ledeburit i duktilni grafit.Štoviše, za svaku vrstu lijevanog željeza ovi elementi prevladavaju u različitim omjerima ili su potpuno odsutni.

Po strukturi, liveno gvožđe su:

• perlit,
• feritne i
• feritno-perlitni.

Grafit je prisutan u ovom materijalu u jednom od sljedećih oblika:

• Spherical. Grafit dobija ovaj oblik kada se dodaju aditivi magnezijuma. Kuglasti oblik grafita karakterističan je za liveno gvožđe visoke čvrstoće.
• Plastika. Grafit je sličan obliku latica. U ovom obliku, grafit je prisutan u običnom livenom gvožđu. Ovo liveno gvožđe ima visoka svojstva duktilnosti.
• Flaky. Grafit dobija ovaj oblik kao rezultat žarenja bijelog lijevanog željeza. Grafit u obliku ljuskica nalazi se u nodularnom gvožđu.
• Vermicular. Grafit navedenog oblika nalazi se u sivom livenom gvožđu. Razvijen je posebno za poboljšanje duktilnosti i drugih svojstava.

Proizvodnja metala

u specijalnim visokim pećima. Glavna sirovina za proizvodnju livenog gvožđa je. Tehnološki proces se sastoji od redukcije željeznih oksida rude i proizvodnje drugog materijala na izlazu - livenog gvožđa. Za proizvodnju livenog gvožđa koriste se sledeća goriva: koks, prirodni gas i termalni antracit.

Nakon redukcije rude, željezo ima čvrsti oblik. Zatim se spušta u poseban dio peći (para), gdje se ugljik otapa u željezu. Izlaz je tečno gvožđe koje pada u donji deo peći.

Cijena lijevanog željeza (po 1 kg) ovisi o količini ugljika u njemu, o prisutnosti dodatnih nečistoća i legirajućih komponenti. Približna cijena tone lijevanog željeza bit će 8.000 rubalja.

Područja upotrebe

• Koristi se za proizvodnju delova u mašinstvu. Uglavnom se liveno gvožđe koristi za izradu blokova za motore i radilice. Za potonje je potrebno poboljšano lijevano željezo, kojem se dodaju posebni grafitni aditivi. Zbog otpornosti lijevanog željeza na trenje, od njega se izrađuju kočione pločice odličnog kvaliteta.
• Liveno gvožđe može da radi glatko čak i na veoma niskim temperaturama. Stoga se često koristi u proizvodnji mašinskih dijelova koji će morati raditi u teškim klimatskim uvjetima.
• Liveno gvožđe se dobro dokazalo u metalurškom polju. Cijenjen je zbog svoje relativno niske cijene i odličnih svojstava livenja. Proizvodi od livenog gvožđa odlikuju se odličnom čvrstoćom i otpornošću na habanje.
• Veliki izbor vodovodnih proizvoda izrađen je od livenog gvožđa. To uključuje sudopere, radijatore, sudopere i razne cijevi. Posebno su poznate kade od livenog gvožđa i radijatori za grejanje. Neki od njih i danas služe u stanovima, iako su nabavljeni prije mnogo godina. Proizvodi od lijevanog željeza zadržavaju svoj izvorni izgled i nije im potrebna restauracija.
• Zahvaljujući dobrim svojstvima livenja, od livenog gvožđa dobijaju se prava umetnička dela. Često se koristi u proizvodnji umjetničkih proizvoda. Na primjer, kao što su prekrasne otvorene kapije ili arhitektonski spomenici.

Birate li kadu? Niste sigurni šta je bolje, liveno gvožđe ili čelik? Onda će vam ovaj video pomoći:

Proizvodi crne metalurgije se široko koriste u mnogim sektorima nacionalne ekonomije, a crni metal je uvijek tražen u građevinarstvu i inženjeringu. Metalurgija se već duže vrijeme uspješno razvija zahvaljujući visokom tehničkom potencijalu. U proizvodnji i svakodnevnom životu najčešće se koriste proizvodi od lijevanog željeza i čelika.

I liveno gvožđe i čelik spadaju u grupu crnih metala, ovi materijali su legure gvožđa i ugljenika koje su jedinstvene po svojim svojstvima. Koje su razlike između čelika i lijevanog željeza, njihova glavna svojstva i karakteristike?

Čelik i njegove glavne karakteristike

Čelik je deformisana legura gvožđa i ugljenika, što je uvijek do maksimalno 2%, kao i ostali elementi. Ugljik je važna komponenta, jer daje snagu legurama željeza, kao i tvrdoću, zbog čega se smanjuje mekoća i duktilnost. Leguri se često dodaju legirajući elementi, što u konačnici daje legirani i visokolegirani čelik, kada sastav nije manji od 45% željeza i ne više od 2% ugljika, preostalih 53% su aditivi.

Čelik je najvažniji materijal u mnogim industrijama, koristi se u građevinarstvu, a kako tehnički i ekonomski nivo zemlje raste, tako raste i obim proizvodnje čelika. U davna vremena, majstori su koristili taljenje u loncima za proizvodnju livenog čelika, a takav proces je bio neefikasan i naporan, ali je čelik bio visokog kvaliteta.

S vremenom su se procesi dobivanja čelika promijenili, lončić je zamijenjen Bessemerom i metoda otvorenog ognjišta dobijanje čelika, što je omogućilo uspostavljanje masovne proizvodnje livenog čelika. Zatim su počeli topiti čelik u električnim pećima, nakon čega je uveden proces pretvarača kisika, koji je omogućio dobivanje posebno čistog metala. Od broja i vrsta vezivnih komponenti, čelik može biti:

• niske legure
• srednje legirana
• Visoko legirana

Ovisno o sadržaju ugljika dešava se:

• niske količine ugljenika
• srednji ugljenik
• Visok ugljik.

Sastav metala često uključuje nemetalne spojeve - okside, fosfide, sulfide, njihov sadržaj se razlikuje od kvaliteta čelika, postoji određena klasifikacija kvaliteta.

Gustoća čelika je 7700-7900 kg / m 3, a opće karakteristike čelika čine pokazatelji kao što su čvrstoća, tvrdoća, otpornost na habanje i pogodnost za različite vrste obrade. U poređenju sa livenim gvožđem, čelik ima veću duktilnost, čvrstoću i tvrdoću. Zbog svoje duktilnosti, lak je za obradu, čelik ima veću toplotnu provodljivost, a kvalitet mu se poboljšava kaljenjem.

Elementi kao što su nikl, hrom i molibden su legirajuće komponente, od kojih svaka daje čeliku svoje karakteristike. Zahvaljujući kromu, čelik postaje jači i tvrđi, a njegova otpornost na habanje se povećava. Nikl takođe daje snagu, kao i žilavost i tvrdoću, povećava njegova svojstva protiv korozije i otvrdnjavanje. Silicijum smanjuje žilavost, dok mangan poboljšava zavarljivost i žarenje.

Sve postojeće vrste čelika imaju tačka topljenja od 1450 do 1520 o C i jake su metalne legure otporne na habanje i deformacije.

Liveno gvožđe i njegove glavne karakteristike

Osnova za proizvodnju lijevanog željeza su također željezo i ugljik, ali za razliku od čelika, sadrži više ugljika, kao i drugih nečistoća u obliku legirajućih metala. Krt je i lomi se bez vidljivih deformacija. Ugljik ovdje djeluje kao grafit ili cementit, a zbog sadržaja drugih elemenata liveno gvožđe se deli na sledeće varijante:

Temperatura topljenja lijevanog željeza ovisi o sadržaju ugljika u njemu, što je više u sastavu legure, to je niža temperatura, a također se povećava njegova fluidnost kada se zagrijava. To čini metal neplastičnim fluidom, kao i krhkim i teškim za obradu. Njegova tačka topljenja je od 1160 do 1250 oko C.