(!LANG: במה שונים ברזל יצוק מפלדות. איך להבדיל ברזל יצוק מפלדה בבית ללא מכשירים מיוחדים

(סטאל פולני, מגרמנית Stahl) - סגסוגת ברזל ניתנת לעיוות (רקיעה) עם פחמן (ואלמנטים אחרים), המאופיינת בטרנספורמציה אוקטואידית. תכולת הפחמן בפלדה היא לא יותר מ-2.14%, אך לא פחות מ-0.022%. פחמן מעניק לסגסוגות ברזל חוזק וקשיות, ומפחית את המשיכות והקשיחות.

בהתחשב בכך שניתן להוסיף לפלדה יסודות סגסוגת, פלדה היא סגסוגת של ברזל המכילה לפחות 45% ברזל עם פחמן וסגסוגת אלמנטים (מסגסוגת, פלדה בעלת סגסוגת גבוהה).

במקורות כתובים רוסיים עתיקים, פלדה כונתה במונחים מיוחדים: "אוצל", "חרולוג" ו"אוקלד". בשפות סלאביות מסוימות היום פלדה נקראת "Ocel", למשל בצ'כית.

פלדה היא החומר המבני החשוב ביותר להנדסת מכונות, תחבורה, בנייה ומגזרים אחרים של הכלכלה הלאומית.

פלדות בעלות תכונות אלסטיות גבוהות הן יישום רחבבהנדסת מכונות ומכשור. בהנדסת מכונות, הם משמשים לייצור קפיצים, בולמי זעזועים, קפיצי כוח למטרות שונות, במכשור - לאלמנטים אלסטיים רבים: ממברנות, קפיצים, לוחות ממסר, מפוח, סימני מתיחה, מתלים.

קפיצים, קפיצי מכונות ואלמנטים אלסטיים של מכשירים מאופיינים במגוון [מקור לא צוין 122 ימים] של צורות, גדלים, תנאים שוניםעֲבוֹדָה. המוזרות של עבודתם היא שתחת עומסים סטטיים, מחזוריים או זעזועים גדולים, דפורמציה שארית אסורה בהם. בהקשר זה, כל סגסוגות הקפיץ, בנוסף לתכונות המכניות האופייניות לכל החומרים המבניים (חוזק, משיכות, קשיחות, סיבולת), חייבות להיות בעלי עמידות גבוהה בפני עיוותים פלסטיים קטנים. בתנאים של עומס סטטי לטווח קצר, עמידות בפני עיוותים פלסטיים קטנים מאופיינת על ידי הגבול האלסטי, בעומס סטטי או מחזורי ארוך טווח - על ידי התנגדות הרפיה

מִיוּן

פלדות מחולקות לפלדות מבניות וכלי עבודה. מגוון כלי הוא פלדה במהירות גבוהה.

על ידי תרכובת כימיתפלדות מחולקות לפחמן וסגסוגת; כולל לפי תכולת פחמן - לפחמן נמוך (עד 0.25% C), פחמן בינוני (0.3-0.55% C) ופחמן גבוה (0.6-0.85% C); פלדות סגסוגת על פי תכולת אלמנטים מתגסוגים מחולקות למסגסוג נמוך, סגסוגת בינונית וסגסוגת גבוהה.

פלדות, בהתאם לשיטת הייצור שלהן, מכילות כמות שונהתכלילים לא מתכתיים. תכולת הזיהומים עומדת בבסיס סיווג הפלדות לפי איכות: איכות רגילה, איכות גבוהה, איכות גבוהה ואיכות גבוהה במיוחד.

על פי המבנה, פלדה שונה באוסטניטית, פריטית, מרטנסית, ביינטית או פנילית. אם המבנה נשלט על ידי שני שלבים או יותר, אז הפלדה מחולקת לדו-פאזי ורב-פאזי.

מאפייני פלדה

צפיפות - 7700-7900 ק"ג/מ"ר.

משקל סגולי - 75537-77499 n / m³ (7700-7900 kgf / m³ במערכת MKGSS).

קיבולת חום סגולית ב-20 מעלות צלזיוס - 462 J/(ק"ג מעלות צלזיוס) (110 קלוריות/(ק"ג מעלות צלזיוס)).

נקודת התכה - 1450-1520 מעלות צלזיוס.

החום הסגולי של היתוך הוא 84 קילו ג'ל/ק"ג (20 קק"ל/ק"ג).

מקדם מוליכות תרמית - 39 קק"ל / (מ"ש מעלות צלזיוס) (45.5 ואט / (מ"ק)). [מקור לא צוין 136 ימים]

מקדם התפשטות תרמית ליניארית בכ-20 מעלות צלזיוס:

פלדה St3 (דרגה 20) - (1/ מעלות);

נירוסטה - (1/ מעלות).

חוזק מתיחה של פלדה:

פלדה למבנים - 38-42 (ק"ג / מ"מ);

פלדת סיליקון-כרום-מנגן - 155 (ק"ג/מ"ר);

פלדה הנדסית (פחמן) - 32-80 (ק"ג / מ"ר);

פלדת מסילה - 70-80 (ק"ג / מ"ר);

סגסוגת של ברזל עם פחמן (בדרך כלל יותר מ-2.14%), המאופיינת בטרנספורמציה אוקטית. ניתן להכיל פחמן בברזל יצוק בצורה של צמנטיט וגרפיט. בהתאם לצורת הגרפיט וכמות הצמנטיט, ישנם: ברזלים יצוקים לבנים, אפורים, ניתנים לגימור ובעלי חוזק גבוה. ברזל יצוק מכיל זיהומים קבועים (Si, Mn, S, P), ובמקרים מסוימים גם יסודות סגסוגת (Cr, Ni, V, Al וכו'). ככלל, ברזל יצוק הוא שביר. הייצור העולמי של ברזל חזיר בשנת 2007 הסתכם ב-953 מיליון טון (כולל בסין - 477 מיליון טון).

סוגי ברזל יצוק

ברזל יצוק לבן

בברזל יצוק לבן, כל הפחמן הוא בצורת צמנטיט. המבנה של ברזל יצוק כזה הוא פרלייט, ledeבוריט וצמנטיט. ברזל יצוק זה קיבל את שמו בגלל הצבע הבהיר של השבר.

ברזל יצוק אפור

ברזל יצוק אפור הוא סגסוגת של ברזל, סיליקון (מ-1.2-3.5%) ופחמן, המכילה גם זיהומים קבועים של Mn, P, S. במבנה של ברזל יצוק כזה, רוב הפחמן או כולו הוא בצורה של גרפיט למלרי. לשבר של ברזל יצוק כזה עקב נוכחות של גרפיט יש צבע אפור.

ברזל ניתן לעיבוד

ברזל רקיע מתקבל על ידי חישול ארוך טווח של ברזל לבן, מה שגורם להיווצרות גרפיט מתקלף. בסיס המתכת של ברזל יצוק כזה: פריט ולעתים רחוקות יותר פרלייט.

ברזל רקיע

לברזל רקיע יש גרפיט נודולרי במבנה שלו, שנוצר במהלך תהליך ההתגבשות. גרפיט נודולרי נחלש בסיס מתכתלא חזק כמו למלר, ואינו מרכז מתח.

חצי ברזל יצוק

בברזל יצוק, חלק מהפחמן (יותר מ-0.8%) כלול בצורה של צמנטיט. המרכיבים המבניים של ברזל יצוק כזה הם פרלייט, ledeבוריט וגרפיט למלרי.

מִיוּן

בהתאם לתכולת הפחמן, ברזל יצוק אפור נקרא היפואוטקטי (2.14-4.3% פחמן), אוטקטי (4.3%) או היפראוטקטי (4.3-6.67%). הרכב הסגסוגת משפיע על מבנה החומר.

בהתאם למצב ותכולת הפחמן בברזל יצוק, הם נבדלים: לבן ואפור (לפי צבע השבר, הנקבע על ידי מבנה הפחמן בברזל יצוק בצורת ברזל קרביד או גרפיט חופשי), חוזק גבוה עם גרפיט נודולרי, ברזל יצוק קשיר, ברזל יצוק עם גרפיט ורמיקולרי. בברזל יצוק לבן קיים פחמן בצורת צמנטיט, בברזל יצוק אפור - בעיקר בצורת גרפיט.

בתעשייה, זנים של ברזל יצוק מסומנים כדלקמן:

ברזל חזיר - P1, P2;

ברזל חזיר ליציקות - PL1, PL2,

המרת ברזל יצוק זרחני - PF1, PF2, PF3,

המרה ברזל יצוק באיכות גבוהה - PVK1, PVK2, PVK3;

ברזל יצוק עם גרפיט למלרי - SCH (המספרים אחרי האותיות "SCH" מציינים את ערך חוזק המתיחה בק"ג / מ"מ);

ברזל יצוק נגד חיכוך

אפור נגד חיכוך - ASF,

אנטי חיכוך חוזק גבוה - AChV,

אנטי חיכוך גמיש - AChK;

ברזל יצוק נודולרי ליציקות - HF (מספרים אחרי האותיות "HF" משמעו חוזק מתיחה בק"ג / מ"מ והתארכות יחסית (%);

ברזל יצוק סגסוגת עם תכונות מיוחדות - Ch.

3. תנור פיצוץ,

תנור פיצוץ - תנור מתכות גדול הממוקם אנכית מסוג פיר להתכת ברזל יצוק, סגסוגות ברזל מחומרי גלם עפרות ברזל. תנורי הפיצוץ הראשונים הופיעו באירופה באמצע המאה ה-14, ברוסיה בסביבות 1630.

תיאור

תנור הפיצוץ הינו מבנה בגובה של עד 35 מ', הגובה מוגבל על ידי חוזק הקוק המחזיק את כל עמוד חומרי המטען. המטען מוטען מלמעלה, דרך מתקן העמסה טיפוסי, שהוא גם אטם הגז של תנור הפיצוץ. בכבשן הפיצוץ משחזרים עפרות ברזל עשירות (בשעה השלב הנוכחיעתודות של עפרות ברזל עשירות נשמרות רק באוסטרליה וברזיל), סינטר או כדורים. לפעמים בריקטים משמשים כחומרי גלם עפרות.

תנור הפיצוץ מורכב מחמישה אלמנטים מבניים: החלק הגלילי העליון - העליון, הדרוש להעמסה ולפיזור יעיל של המטען בכבשן; החלק החרוט המתרחב הגדול ביותר בגובה - המכרה, שבו מתרחשים תהליכי החימום והפחתת הברזל מתחמוצות; החלק הגלילי הרחב ביותר - קיטור, שבו מתרחשים תהליכי ריכוך והתכה של ברזל מופחת; חלק חרוטי מתחדד - כתפיים, שם נוצר גז מפחית - פחמן חד חמצני; החלק הגלילי - האח, המשמש לצבירת מוצרים נוזליים של תהליך הכבשן - ברזל יצוק וסיג.

בחלק העליון של האח יש tuyeres - חורים לאספקת מחומם טמפרטורה גבוהה blast - אוויר דחוס מועשר בחמצן ודלק פחמימני.

בגובה הרנסים מתפתחת טמפרטורה של כ-2000 מעלות צלזיוס. ככל שעולים למעלה, הטמפרטורה יורדת, ובפסגות היא מגיעה לכ-270 מעלות צלזיוס. לפיכך, בכבשן בגבהים שונים, טמפרטורה שונה, שבגללם ממשיכים תהליכים כימיים שונים של המעבר של עפר למתכת.

תהליכים המתרחשים בתנור

בחלק העליון של האח, שבו אספקת החמצן גבוהה מספיק, הקוקס נשרף ליצירת פחמן דו חמצני ומשתחרר מספר גדולחוֹם.

C + O 2 \u003d CO 2 + Q

פחמן דו חמצני, עוזב את האזור מועשר בחמצן, מגיב עם קולה ויוצר פחמן חד חמצני - הגורם המפחית העיקרי של תהליך הכבשן.

פחמן חד חמצני עולה, יוצר אינטראקציה עם תחמוצות ברזל, מוציא מהם חמצן ומצמצם אותם למתכת:

Fe 2 O 3 + 3CO \u003d 2Fe + 3CO 2

הברזל המתקבל כתוצאה מהתגובה זורם למטה בטיפות על פני הקוקס החם, כשהוא רווי בפחמן, וכתוצאה מכך נוצרת סגסוגת המכילה 2.14 - 6.67% פחמן. סגסוגת זו נקראת ברזל יצוק. בנוסף לפחמן, הוא כולל חלק קטן של סיליקון ומנגן. בכמות של עשיריות האחוז, הרכב ברזל יצוק כולל גם זיהומים מזיקים- גופרית וזרחן. בנוסף לברזל יצוק, נוצרים ומצטברים סיגים בכבשן, שבו נאספים כל הזיהומים המזיקים.

בעבר, סיגים טופלו דרך חור סיגים נפרד. כיום, הן ברזל חזיר והן סיגים מוזזים דרך חור הברז של ברזל חזיר בו-זמנית. ההפרדה של ברזל חזיר וסיגים מתבצעת כבר מחוץ לכבשן הפיצוץ - במנחת, באמצעות לוח הפרדה. הברזל המופרד מהסיגים נשפך למצקות ברזל חזיר ומועבר לחנות הפלדה.

פְּלָדָה- סגסוגת של ברזל (Fe> 90%) עם פחמן (C עד 2.14%). פלדות נמצאות בשימוש נרחב בהנדסת מכונות ובנייה.
פלדה שונה מברזל יצוק בתחתית אֲחוּזִיםפחמן וכל זיהומים קבועים.
פלדות רכות וגמישות יותר מאשר ברזל יצוק.

בנוסף לברזל ופחמן, פלדות וברזל יצוק מכילים תמיד סיליקון (Si), מנגן (Mn), גופרית (S), זרחן (P) וגזים - חמצן, חנקן, מימן (O, N, H). אלה זיהומיםנקראים קבועים.
בנוסף לזיהומים קבועים בפלדות ובברזל יצוק, עשויים להכיל אלמנטים אחרים באופן אקראי, הנקראים זיהומים אקראיים(מעפרה, גרוטאות).
לפעמים סגסוגות ברזל-פחמן מוכנסות במיוחד לסגסוגות ברזל-פחמן כדי לשנות את המבנה והתכונות שלהן. יסודות כימיים- כרום (Cr), ניקל (Ni), מוליבדן (Mo), טונגסטן (W), טיטניום (Ti). זיהומים כאלה נקראים נִתוּך, והסגסוגות המתאימות הן סגסוגות.

סיווג לפי הרכב כימי

ההרכב הכימי של הפלדה מחולק ל:
פחמני
סגסוגת

פחמני- פלדה, שתכונותיה תלויות בעיקר בתכולת הפחמן. פלדות כאלה, בתורן, מחולקות ל:
פחמן נמוך - C<0,25%
פחמן בינוני - 0.25% פחמן גבוה - C> 0.6%
סגסוגת- פלדה, הכוללת אלמנטים שהוכנסו במיוחד כדי לתת לו את התכונות הנדרשות.

סיווג לפי מטרה

הפלדה מחולקת לפי ייעודה ל:
מִבנִי
מוֹעִיל

מִבנִיפלדות מיועדות לייצור חלקי מכונות, מכשירים ואלמנטים של מבני בניין.
מוֹעִילפלדות משמשות לייצור כלי חיתוך, מדידה, מתות לעיוות קר וחם.
פלדות ייעודיות- אל חלד (עמיד בפני קורוזיה), עמיד בחום, עמיד בחום, עמיד בפני שחיקה וכו'.

סיווג איכות

פלדות מחולקות על בסיס זה ל:
פלדה באיכות סטנדרטית
איכות
איכות גבוהה
איכות גבוהה במיוחד

תַחַת איכותכאן מובנת מכלול המאפיינים של פלדה, הנקבעים על ידי התהליך המתכתי של ייצורה.

סיווג לפי דרגת הסרת החמצון

על פי מידת ההתחמצנות, פלדות מסווגות ל:
לְהַרְגִיעַ
רגוע למחצה
רְתִיחָה
בסימון פלדות כאלה כתובות האותיות "kp" בסוף דרגת הפלדה הרותחת, האותיות "ps" כתובות בסוף דרגת הפלדה החצי רגועה.

דה חמצון- תהליך הוצאת החמצן מפלדה נוזלית. לפלדה לא מחומצנת יש גמישות לא מספקת והיא נוטה להרס במהלך עבודה חמה.

סיווג מבנה

פלדות מסווגות במדינה לאחר חישול ונורמליזציה. במצב חישול (שיווי משקל), פלדות מחולקות ל:
Hypoeutectoidשיש עודף צמנטיט במבנה
אוטקטואיד, שהמבנה שלו מורכב מפרליט
זאוטקואיד, שבמבנהו ישנם קרבידים משניים המושקעים מאוסטניט
לדבוריט, שמבנהו מכיל קרבידים ראשוניים (אוקטיים).
אוסטינית
פריטי

סימון פלדה

האותיות "kp" כתובות בסוף המותג של פלדה רותחת, האותיות "ps" כתובות בסוף המותג של פלדה רגועה למחצה.

יסודות סגסוגת מצוינים באותיות: H (ניקל), K (קובלט), G (מנגן), X (כרום), V (טונגסטן), M (מוליבדן), יו (אלומיניום), C (סיליקון), F ( ונדיום), P (בורון). האותיות נכתבות אחרי המספר המציין את תכולת הפחמן. אם אין מספר אחרי האות, התוכן של אלמנט הסגסוג בפלדה הוא 1-1.5%. יוצא מן הכלל עבור מוליבדן ונדיום, שתכולתם ברוב הפלדות היא 0.2-0.3%.

אם אלמנט הסגסוג בפלדה הוא יותר מ-1.5%, אז המספר אחרי האות מציין את התוכן שלו כאחוז. לדוגמה, דרגה 15X מציינת פלדה בעלת ממוצע של 0.15% C ו-1-1.5% Cr, פלדה 35G2 - 0.35% C ו-2% Mn.

ההבדל בייעוד הפלדות האיכותיות מאלו האיכותיות הוא שהאות א' מוקצית לקצה דרגת הפלדה האיכותית, למשל פלדת 40XHNM היא איכותית ופלדת 40XHNMA היא גבוהה- איכות. אם הפלדה איכותית במיוחד אז בסוף הציון נכתבת האות ש'.

עבור פלדות המשמשות בצורת יציקה (ביציקה), האות L ממוקמת בסוף הציון.

פלדות כרום נושאות כדור מסומנות בהתחלה באותיות ШХ, תכולת הכרום בפלדות אלו מצוינת בעשיריות האחוז, ותכולת הפחמן, שהיא זהה עבור תכולות כרום שונות, אינה מצוינת. לדוגמה, פלדה ШХ15 מכילה בממוצע 1% C ו-1.5% Cr.

פלדות מהירות מסומנות באות P (חיתוך). המספר שלאחר האות מציין את התוכן של אלמנט הסגסוג העיקרי עבור פלדות אלה - טונגסטן.
דוגמה: R6M5K4 - פלדה במהירות גבוהה עם תכולת טונגסטן 6%, מוליבדן 5%, קובלט 4%.

פלדות חשמליות (שנאי) מסומנות באות E. המספר שאחרי האות מציין את תכולת אלמנט הסגסוגת - סיליקון - באחוזים.

על פי המותג SAE (ארה"ב), פלדות מבניות: פחמן וסגסוגת עם אלמנט אחד ושני מסומנות בארבע ספרות. הספרה הראשונה מציינת את יסוד הסגסוג העיקרי, השנייה - תכולתו באחוזים, השלישית והרביעית - תכולת הפחמן במאות האחוז. הספרה הראשונה 1 מאומצת כדי לייעד פלדות פחמן; אז הספרה השנייה היא 0. הספרות הראשונות: 2 מציינת פלדות ניקל; 3 - ניקל עם כרום; 4 - מוליבדן; 5 - כרום; 6 - כרום עם ונדיום; 7 - טונגסטן; 8 - ונדיום; 9 - סיליקטי עם מנגן.

לדוגמה, פלדה 1045 מתאימה לפלדה 45 על פי GOST; פלדה 5140 - פלדה 40X וכו'. עבור פלדות סגסוגת עם מספר רב של אלמנטים, ייעוד מורכב יותר מאומץ.

מתכות ברזליות כוללות ברזל יצוק ופלדות, שהן סגסוגות של ברזל עם פחמן, הכוללות גם סיליקון, מנגן, גופרית ואלמנטים נוספים.

ברזל יצוק- סגסוגת ברזל-פחמן, שבה תכולת הפחמן עולה על 2%. הוא מכיל גם סיליקון, מנגן, זרחן וגופרית. ברזל יצוק מותך בתנורי פיצוץ מעפרות ברזל. חומרי המוצא לייצורו, בנוסף לעפרה, הם דלק ושטפים.

עפרת ברזלהוא סלע המכיל תרכובות ברזל וזיהומים של יסודות אחרים. ברזל יצוק מתקבל מעפרת ברזל אדומה, חומה ומגנטית.

קוק הפחם משמש בעיקר כדלק. שטפים משמשים להפרדת גנוג מעפרת ברזל (תחמוצות של סיליקה, סידן, מנגן), אשר תורמת להיווצרות סיגים, משפיעה מזיקה על תהליך התכת הברזל.

בְּ ברזל יצוקפחמן כלול במצב חופשי בצורה של גרפיט או במצב קשור בצורה של ברזל קרביד או צמנטיט.

ברזל יצוק, שבהם פחמן הוא בצורת גרפיט, הם אפורים בשברים ובעלי מבנה גס. הם מעובדים היטב על ידי כלי חיתוך, בעלי איכויות יציקה גבוהות, נקודת התכה נמוכה יחסית (1100-1200 מעלות צלזיוס), התכווצות קלה (1%) ומשמשים לייצור חלקים רבים של מכונות ומנגנונים. ברזל יצוק אלה נקראים אפור או יציקה.

ברזל יצוק, שבו פחמן כלול רק בצורה של תרכובת כימית עם ברזל, יש צבע לבן בשבר. הם מעובדים בצורה גרועה על ידי כלי חיתוך והם משמשים בדרך כלל לייצור פלדה. ברזל יצוק אלה נקרא ברזל לבן או חזיר.

מלבד ברזל יצוק לבן ואפור, ליציקת חלקים בתעשיות הטרקטור, הרכב ואחרות, נעשה שימוש גם במה שנקרא ברזל יצוק קשיר, המתקבל מברזל יצוק לבן על ידי חישול מיוחד בתנורי חימום מיוחדים ב- טמפרטורה של 950-1000 מעלות צלזיוס. יחד עם זאת, הפריכות המוגזמת לקשיות האופיינית לברזל יצוק לבן פוחתת מאוד. ברזל יצוק בר צורה, כמו אפור, אינו מזויף, והשם "רקיע" מעיד רק על משיכותו המשמעותית.

כדי להגביר את החוזק, ברזל יצוק מסוגגים, כלומר ניקל, כרום, מוליבדן, נחושת ואלמנטים אחרים (ברזל יצוק סגסוגת) מוכנסים להרכבם, והם גם משתנים, כלומר. הוסף מגנזיום, אלומיניום, סידן, סיליקון (ברזל יצוק שונה).

ברזלים יצוקים מהדרגים הבאים קיבלו את השימוש הגדול ביותר: יציקות מברזל יצוק אפור: SCh-10, SCh-15, SCh-18, SCh-20 וכו '(GOST 1412-79); יציקות ברזל ניתנות לעיבוד: KCh30-6, KCh33-8, KCh35-10, KCh37-12 וכו' (GOST 1215-79).

האותיות והמספרים של דרגות ברזל יצוק מציינים: SCh - ברזל יצוק אפור, KCh - ברזל יצוק ברזל. המספרים אחרי האותיות עבור ברזל יצוק אפור מציינים את חוזק המתיחה.

פְּלָדָה- סגסוגת ברזל-פחמן המכילה לא יותר מ-2% פחמן. בהשוואה לברזל יצוק, לפלדה תכונות פיזיקליות ומכניות גבוהות משמעותית. הוא מאופיין בחוזק גבוה, הוא מעובד היטב על ידי חיתוך, ניתן לזייף, לגלגל, להקשיח אותו. בנוסף, הפלדה במצב מותך היא נוזלית וממנה מייצרים יציקות שונות. לכן, הוא נמצא בשימוש נרחב בכל תחומי הכלכלה הלאומית, במיוחד בהנדסת מכונות.

פְּלָדָהמתקבל מברזל חזיר על ידי התכה מחדש והסרה של עודפי פחמן, סיליקון, מנגן וזיהומים אחרים והותך בתנורים פתוחים, תנורים חשמליים וממירים.

השיטה הנפוצה ביותר להשגת דרגות פלדה רגילות היא אח פתוח, ולהתכה של פלדות איכותיות משתמשים בהתכה חשמלית.

פְּלָדָה, המומס מברזל יצוק במפעלי מתכות, בצורת מטיל נכנס לחנויות גלגול, פרזול או כבישה, שם הוא מעובד לצורות ויריעות, כמו גם לפרזול בצורות וגדלים שונים.

כל הפלדות המשמשות כיום מסווגות לפי הקריטריונים הבאים:

לפי הרכב כימי - פחמן, סגסוגת;

מבחינת איכות - פלדה באיכות רגילה, איכותית, איכותית;

בתיאום מראש - מבני, אינסטרומנטלי.

פלדת פחמןבשימוש נרחב בתעשייה. המרכיב העיקרי הקובע את תכונותיו המכניות ואחרות הוא פחמן. הגדלת תכולת הפחמן של פלדה מגבירה את החוזק והקשיחות, אך מפחיתה את הקשיחות והופכת אותה לשבירה יותר.

בהתאם למטרה, פלדת פחמן מחולקת למבנה ולכלי.

מבני פחמןפלדות מחולקות לפלדות איכותיות רגילות (GOST 380-78) ופלדות איכותיות (GOST 1050-74). בהתאם לתנאים ולמידת ההתחמצנות, מבדילים בין פלדות רגועות (cn), רגועות למחצה (ps) ורוחות (kp).

פלדה באיכות סטנדרטיתסמן באותיות St (פלדה) ובמספרים 1, 2, 3 ..... 6 (St0, St1, St2 וכו'). ככל שמספר זה גבוה יותר, כך הוא מכיל יותר פחמן.

בהתאם למטרה, פלדות אלה מחולקות לשלוש קבוצות:

קבוצה א- פלדות המסופקות על פי תכונות מכניות מבלי לציין את הרכבן הכימי (St0, St1kp, St2ps, St1sp, St2kp, St2sp, St3kp וכו');

קבוצה ב'- פלדות בעלות הרכב כימי מובטח (Bst0, Bst1kp, Bst1sp, Bst2kp וכו');

קבוצה ב'- פלדות באיכות גבוהה עם הרכב כימי מובטח ותכונות מכניות (VSt2, VSt3, VSt4, VSt5).

המספרים המציינים את דרגת הפלדה מציגים את תכולת הפחמן הממוצעת בפלדה במאות האחוז (לדוגמה, פלדה דרגת 45 מכילה בממוצע 0.45% פחמן).

דרגות פלדה נמוכות פחמן 05, 08, 10, 20, 25 משמשות לחלקים טעונים קלות, שייצורם קשור לריתוך והטבעה.

מדרגות פלדת פחמן בינוניות 40, 45, 50, 55 סרנים, פירים, גלגלי שיניים וחלקים אחרים עשויים.

פלדות פחמן גבוהות משמשות לייצור קפיצי סליל, כבלים וחלקים קריטיים אחרים.

פלדה באיכות כלי מסומנת באות Y, ואחריה מספר המציין את תכולת הפחמן בעשיריות האחוז, למשל, U7, U8, U10 וכו'.

פלדת כלי עבודה איכותית מכילה פחות מזיהומים איכותיים ומזיקים (גופרית, זרחן). הם מסמנים אותו באותו אופן כמו איכותי, אבל בתוספת האות A, למשל, U7A, U8A וכו'.

פלדת פחמן כלי משמשת לייצור כלים שונים (הקשה, חיתוך, מדידה וכו').

הרכב פלדת סגסוגתבנוסף לפחמן, מוכנסים יסודות המשפרים את תכונותיו. יסודות אלו כוללים: כרום, ניקל, סיליקון, טונגסטן, מנגן, ונדיום, קובלט וכו'.

בהתאם ליסודות הסגסוג שהוכנסו, הפלדות מחולקות לכרום, ניקל, סיליקון, כרום-ניקל, כרום-ונדיום וכו'.

אלמנטים מתגזריםלתת לפלדה, בהתאם לייעודה, את התכונות הדרושות. שקול את ההשפעה שיש להם על תכונות הפלדה.

כְּרוֹםמגביר את חוזק הפלדה, קשיותה ועמידות הבלאי שלה. ניקל מגביר את החוזק, הקשיחות והקשיחות של הפלדה, מגביר את עמידותה בפני קורוזיה ואת יכולת ההתקשות שלה. סיליקון בתכולתו של יותר מ-0.8% מגביר את החוזק, הקשיות והאלסטיות של הפלדה, תוך הפחתת הקשיחות שלה. מנגן מגביר את הקשיות והחוזק של הפלדה, משפר את יכולת הריתוך והקשיחות שלה.

סגסוגת פלדהעל פי מספר היסודות המתגסוגים המוכנסים לתוכו, הוא מסווג למסגסוג נמוך (עד 5% מהיסודות מתגסוגים), סגסוגים בינוניים (מ-5 עד 10%) ובעלי סגסוג גבוה (מעל 10%).

על פי מטרתה, פלדת סגסוגת, כמו פלדת פחמן, מחולקת למבנה ולכלי.

אלמנטים סגסוגת שהוכנסו להרכב הפלדה על פי התקן יש את הכינויים הבאים:

• X - כרום,
• B - טונגסטן,
• M - מוליבדן,
• F - ונדיום,
• K - קובלט,
• G - מנגן,
• T - טיטניום,
• C - סיליקון,
• H - ניקל,
• D - נחושת,
• יו - אלומיניום,
• P - בורון,
• A הוא חנקן.

פלדה באיכות גבוההמסומן בתוספת האות א' בסוף הסימון.

סגסוגת פלדהמסומן בשילוב של מספרים ואותיות.

שתי הספרות הראשונות מציינות את תכולת הפחמן הממוצעת במאות האחוז, האותיות הן יסודות סגסוגת, המספרים שלאחר האותיות מציינים את אחוז היסודות הללו בפלדה.

אז, המותג 40X מציין פלדת כרום עם תכולה של 0.4% פחמן ו-1% כרום;

12XNZA - פלדת כרום-ניקל המכילה כ-0.12% פחמן, 1% כרום ו-3% ניקל וכו'.

פלדה סגסוגת מבנית משמשת לייצור חלקי מכונות קריטיים ומבני מתכת שונים. כדי לשפר את התכונות המכניות של חלקי פלדה זו נתונים לטיפול בחום.

פלדות סגסוגת מבניות כוללות:

• כרום (15X, 20X, 30X וכו'),
• כרום ונדיום (15HF, 20HF, 40HF),
• כרום-סיליקון (33XC, 38XC, 40XC),
• כרום-ניקל (12XH2, 12XHZA וכו').

פלדת כלי סגסוגת עמידה יותר בפני שחיקה מפלדת פחמן, היא מתקשה עמוקה יותר, מספקת קשיחות גבוהה יותר כאשר היא מרווה, ונוטה פחות להתעוות ולהיסדק כאשר היא מרווה.

תכונות החיתוך של פלדות סגסוגות זהות בערך לאלו של פלדות פחמן, מכיוון שיש להן עמידות בחום נמוכה, שווה ל-200-250 מעלות צלזיוס.

המטרה של כמה דרגות של פלדות כלי סגסוגת היא כדלקמן:

פלדה 9XC משמשת לייצור תבניות, מקדחות, חורצים, חותכים, מסרקים וברזים;

פלדה 11X ו- 13X - לקבצים, סכיני גילוח, כלי ניתוח וחריטה;

פלדת HVG - לברזים ארוכים, חוגרים וכלים נוספים.

לייצור כלי חיתוך משתמשים בפלדה במהירות גבוהה, המכונה כך בשל תכונות החיתוך הגבוהות שלה.

בשל נוכחותם של טונגסטן ונדיום בהרכבה, לפלדה זו עמידות גבוהה בחום, קשיות אדומה, כלומר, יכולת לשמור על קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה בטמפרטורות גבוהות.

כלי העשוי מפלדה במהירות גבוהה, מחומם עד 550-600 מעלות צלזיוס במהלך החיתוך, אינו מאבד את תכונות החיתוך שלו.

אנשים רבים יודעים על חומר כזה כמו ברזל יצוק ומאפייני החוזק שלו. היום נעמיק את הידע הזה ונברר מהו ברזל יצוק, ממה הוא מורכב, אילו סוגים זה קורה וכיצד מייצרים אותו.

מתחם

מהו ברזל יצוק? זוהי סגסוגת של ברזל, פחמן וזיהומים שונים, שבזכותה היא רוכשת את התכונות הדרושות. החומר חייב להכיל לפחות 2.14% פחמן. אחרת, זה יהיה פלדה, לא ברזל יצוק. זה הודות לפחמן כי ברזל יצוק גדל קשיות. יחד עם זאת, אלמנט זה מפחית את הגמישות והגמישות של החומר, מה שהופך אותו לשביר.

בנוסף לפחמן, הרכב ברזל יצוק ללא תקלות כולל: מנגן, סיליקון, זרחן וגופרית. מותגים מסוימים מוסיפים גם תוספים נוספים כדי לתת לחומר תכונות ספציפיות. יסודות סגסוגת נפוצים כוללים כרום, ונדיום, ניקל ואלומיניום.

לחומר צפיפות של 7.2 גרם/ס"מ 3 . עבור מתכות וסגסוגות שלהן, זהו נתון גבוה למדי. ברזל יצוק מתאים לייצור כל מיני מוצרים על ידי יציקה. בהקשר זה, הוא עולה על כל סגסוגות הברזל למעט כמה ציוני פלדה.

נקודת ההיתוך של ברזל יצוק היא 1200 מעלות. עבור פלדה, נתון זה גבוה יותר ב-250-300 מעלות. הסיבה לכך נעוצה בתכולת הפחמן המוגברת בברזל יצוק, מה שגורם לקשרים הדוקים פחות בין אטומי ברזל. במהלך ההתכה של ברזל יצוק והתגבשותו לאחר מכן, לפחמן אין זמן לחדור במלואו למבנה הברזל. לכן, החומר הוא שביר. המבנה של ברזל יצוק אינו מאפשר להשתמש בו לייצור מוצרים הנתונים כל הזמן לעומסים דינמיים. אבל מה שברזל יצוק הוא אידיאלי עבור חלקים שחייבים להיות בעלי חוזק מוגבר.

קַבָּלָה

השגת ברזל יצוק היא תהליך מאוד יקר ועתיר חומרים. כדי לקבל טון אחד של סגסוגת, אתה צריך 550 ק"ג קולה ו-900 ליטר מים. באשר לעפרה, כמותה תלויה בתכולת הברזל בה. ככלל, נעשה שימוש בעפרות עם שבריר מסה של ברזל של לפחות 70%. עיבוד עפרות עשירות פחות אינו כדאי מבחינה כלכלית.

לפני שהולכים לבית ההיתוך, החומר מועשר. ייצור ברזל חזיר ב-98% מהמקרים מתבצע בתנורי פיצוץ.

התהליך הטכנולוגי כולל מספר שלבים. ראשית, מועמסים עפרות לכבשן הפיצוץ, הכוללות עפרות ברזל מגנטיות (תרכובת של תחמוצת ברזל דו-תלת-ערכית). ניתן להשתמש גם בעפרות המכילות תחמוצת ברזל מיובשת או מלחים שלה. בנוסף לחומרי הגלם, מונחים בכבשן גחלים של קוקינג, הנחוצים ליצירת טמפרטורה גבוהה ולשמירה עליה. תוצרי בעירה של פחמים כחומרים להפחתת ברזל מעורבים גם בתגובות כימיות.

בנוסף, שטף מסופק לכבשן, הממלא את התפקיד של זרז. הוא מאיץ את תהליך המסת הסלעים ושחרור הברזל. חשוב לציין שלפני הכניסה לכבשן על העפרה לעבור עיבוד מיוחד. מכיוון שחלקים קטנים נמסים טוב יותר, הוא נמחץ מראש במפעל ריסוק. לאחר מכן שוטפים את העפרה כדי להיפטר מזיהומים שאינם מתכתיים. לאחר מכן חומר הגלם מיובש ונשרף בכבשנים. הודות לצלייה מוסרים ממנו גופרית ויסודות זרים אחרים.

לאחר שהכבשן נטען במלואו, מתחיל השלב השני של הייצור. כאשר המבערים מופעלים, הקולה מחמם בהדרגה את חומרי ההזנה. זה משחרר פחמן, המגיב עם חמצן ויוצר תחמוצת. האחרון לוקח חלק פעיל בהפחתת הברזל מהתרכובות בעפרה. ככל שמצטבר יותר גז בכבשן, התגובה מתקדמת לאט יותר. כאשר מגיעים לפרופורציה הרצויה, התגובה נעצרת לחלוטין. גזים עודפים משמשים עוד כדלק לשמירה על הטמפרטורה הנדרשת בכבשן. לשיטה זו מספר יתרונות. ראשית, זה מאפשר לך להפחית את עלויות הדלק, מה שמפחית את עלות תהליך הייצור. ושנית, מוצרי בעירה אינם נכנסים לאטמוספירה, מזהמים אותה, אלא ממשיכים להשתתף בייצור.

עודפי פחמן מתערבבים עם ההמסה ונספג בברזל. כך מייצרים ברזל יצוק. זיהומים שלא נמסו צפים על פני התערובת ומוסרים. הם נקראים סיגים. הסלג מוצא שימוש בייצור של חומרים מסוימים. כאשר כל החלקיקים העודפים מוסרים מההמסה, מוסיפים לו תוספים מיוחדים.

זנים

מהו ברזל יצוק וכיצד הוא מתקבל, כבר גילינו, כעת נעסוק בסיווג החומר הזה. בדרך שתוארה לעיל, מתקבל ברזל הסבה ויציקה.

ברזל חזיר משמש לייצור פלדה במסלול BOF. סוג זה מאופיין בתכולה נמוכה של סיליקון ומנגן בסגסוגת. ברזל יציקה משמש לייצור של כל מיני מוצרים. הוא מחולק לחמישה סוגים, שכל אחד מהם ייחשב בנפרד.

לבן

סגסוגת זו נבדלת על ידי התוכן של עודף פחמן בצורה של קרביד או צמנטיט. שמו של מין זה ניתן עבור הצבע הלבן בתקלה. תכולת הפחמן של ברזל יצוק כזה היא בדרך כלל יותר מ-3%. ברזל יצוק לבן הוא שביר ושביר מאוד, ולכן משתמשים בו במידה מוגבלת. סוג זה משמש לייצור חלקים בתצורה פשוטה המבצעים פונקציות סטטיות ואינם נושאים עומסים כבדים.

על ידי הוספת תוספי סגסוגת להרכב ברזל יצוק לבן, ניתן להגדיל את הפרמטרים הטכניים של החומר. לשם כך משתמשים לרוב בכרום או ניקל, פחות ונדיום או אלומיניום. מותג עם תוספים מסוג זה נקרא "סורמיט". הוא משמש במכשירים שונים כגוף חימום. ל"סורמיט" התנגדות גבוהה, ועובד היטב בטמפרטורות שאינן גבוהות מ-900 מעלות. השימוש הנפוץ ביותר של ברזל יצוק לבן הוא בייצור אמבטיות ביתיות.

אפור

זהו הסוג הנפוץ ביותר של ברזל יצוק. זה מצא יישום בתחומים שונים של הכלכלה הלאומית. בברזל יצוק אפור, פחמן קיים בצורה של פרליט, גרפיט או פרליט פריט. בסגסוגת כזו, תכולת הפחמן היא כ-2.5%. באשר לברזל יצוק, לחומר זה חוזק גבוה, ולכן הוא משמש לייצור חלקים המקבלים עומס מחזורי. ברזל יצוק אפור משמש לייצור תותבים, סוגרים, גלגלי שיניים ומארזי ציוד תעשייתי.

הודות לגרפיט, ברזל יצוק אפור מפחית את החיכוך ומשפר את הביצועים של חומרי סיכה. לכן, לחלקים העשויים ברזל יצוק אפור עמידות גבוהה לבלאי מסוג זה. כאשר פועלים בסביבות אגרסיביות במיוחד, מוכנסים לחומר תוספים נוספים המאפשרים ליישר את ההשפעה השלילית. אלה כוללים: מוליבדן, ניקל, כרום, בורון, נחושת ואנטימון. אלמנטים אלה מגנים על ברזל יצוק אפור מפני קורוזיה. בנוסף, חלקם מגבירים את הגרפיטיזציה של פחמן חופשי בסגסוגת. זה יוצר מחסום מגן המונע מאלמנטים מזיקים להגיע אל פני השטח של הברזל היצוק.

חצי לב

חומר ביניים בין שני הזנים הראשונים הוא חצי ברזל יצוק. הפחמן הכלול בו מוצג בצורה של גרפיט וקרביד בפרופורציות שוות בערך. בנוסף, כמויות קטנות של עופרת (לא יותר מ-3%) וצמנטיט (לא יותר מ-1%) עשויות להיות בסגסוגת כזו. תכולת הפחמן הכוללת של ברזל יצוק נעה בין 3.5 ל-4.2%. מגוון זה משמש לייצור חלקים המופעלים בתנאים של חיכוך מתמיד. אלה כוללים רפידות בלמים לרכב, כמו גם גלילים למכונות שחיקה. כל מיני תוספים מתווספים לסגסוגת כדי להגביר עוד יותר את עמידות הבלאי.

חָשִׁיל

סגסוגת זו היא מעין ברזל יצוק לבן, אשר נתון לשריפה מיוחדת על מנת לבצע גרפיטציה של פחמן חופשי. בהשוואה לפלדה, לברזל יצוק כזה יש תכונות שיכוך משופרות. בנוסף, הוא אינו רגיש לחריצים ומתפקד היטב בטמפרטורות נמוכות. בברזל יצוק כזה, חלק המסה של פחמן אינו עולה על 3.5%. בסגסוגת, הוא מוצג בצורה של פריט, פרליט גרגירי המכיל תכלילים של גרפיט או פרליט פריט. ברזל יצוק ברזל, כמו חצי ברזל יצוק, משמש בעיקר בייצור חלקים הפועלים בתנאי חיכוך מתמשכים. כדי לשפר את ביצועי החומר מוסיפים לסגסוגת מגנזיום, טלוריום ובורון.

חוזק גבוה

סוג זה של ברזל יצוק מתקבל עקב היווצרותם של תכלילי גרפיט כדוריים בסריג המתכת. בגלל זה, בסיס המתכת של סריג הגביש נחלש, והסגסוגת רוכשת תכונות מכניות משופרות. היווצרות של גרפיט נודולרי מתרחשת עקב החדרת מגנזיום, איטריום, סידן וצריום לחומר. ברזל רקיע קרוב בפרמטרים שלו לפלדה עתירת פחמן. זה מתאים ליציקה ויכול להחליף לחלוטין חלקי פלדה של מנגנונים. בשל המוליכות התרמית הגבוהה שלו, חומר זה יכול לשמש לייצור צינורות ומכשירי חימום.

קשיים בתעשייה

כיום, ליציקת ברזל יצוק יש סיכויים מפוקפקים. העובדה היא שבשל רמת העלויות הגבוהה וכמות הפסולת הגדולה, התעשיינים נוטשים יותר ויותר את הברזל היצוק לטובת תחליפים זולים יותר. הודות להתפתחות המהירה של המדע, זה זמן רב ניתן להשיג חומרים טובים יותר בעלויות נמוכות יותר. תפקיד רציני בעניין זה הוא על ידי הגנת הסביבה, שאינה מקבלת את השימוש בתנורי פיצוץ. ייקח שנים, אם לא עשרות שנים, להמיר באופן מלא התכת ברזל לתנורים חשמליים. למה כל כך הרבה זמן? כי זה מאוד יקר, ולא כל מדינה יכולה להרשות זאת לעצמה. לכן, נותר רק לחכות עד שייווצר ייצור המוני של סגסוגות חדשות. כמובן שלא ניתן יהיה לעצור לחלוטין את השימוש התעשייתי בברזל יצוק בזמן הקרוב. אבל ברור שהיקף הייצור שלו יירד מדי שנה. מגמה זו החלה לפני 5-7 שנים.

סיכום

לאחר התמודדות עם השאלה: "מהו ברזל יצוק?", אנו יכולים להסיק מספר מסקנות. ראשית, ברזל יצוק הוא סגסוגת של ברזל, פחמן ותוספים. שנית, יש לו שישה סוגים. שלישית, ברזל יצוק הוא חומר שימושי ורב-תכליתי מאוד, ולכן במשך זמן רב הייצור היקר שלו היה יעיל. רביעית, כיום ברזל יצוק כבר נחשב לשריד לעבר, ומאבד בהדרגה את מעמדו לחומרים אמינים וזולים יותר.

ברזל יצוק נכנס חזק לחיינו לפני שנים רבות. הוא קל יחסית לייצור ונעשה בו שימוש נרחב בתחומים שונים. כדי לקבל מושג ברור על חומר זה, אתה צריך לדעת את תכונותיו, חסרונותיו, יתרונותיו, הרכבו הכימי, המאפיינים, המבנה של ברזל יצוק וסגסוגותיו, ייצורם והיקפם.

אז, בואו לגלות אילו סגסוגות ברזל-פחמן נקראות ברזל יצוק.

מוּשָׂג

ברזל יצוק הוא סגסוגת ברזל-פחמן בעלת תכולת פחמן, כלומר, הכוונה לחומר המורכב מסגסוגת ופחמן. אחוז הפחמן בברזל יצוק הוא יותר מ-2.14%. האלמנט האחרון יכול להיכנס לברזל יצוק בצורה של גרפיט או צמנטיט.

סרטון זה מדבר על התכונות של ברזל יצוק:

זנים

יש ברזל יצוק לבן ואפור.

• הפחמן בברזל יצוק לבן הוא בצורת ברזל קרביד. אם תשבור אותו, אתה יכול לראות גאות לבנה. בצורתו הטהורה, ברזל יצוק לבן אינו משמש. הוא מתווסף לתהליך ייצור הברזל הרקיע.
• בהפסקה, לברזל יצוק אפור יש ברק כסוף. לסוג זה של ברזל יצוק מגוון רחב של שימושים. זה מתאים היטב לחיתוך.

בנוסף, ברזל יצוק הם בעלי חוזק גבוה, גמיש ובעלי תכונות מיוחדות.

• חוזק גבוהברזל יצוק משמש להגברת חוזק המוצר. התכונות המכניות של ברזל יצוק כזה מאפשרות לעשות זאת בצורה מושלמת. ברזל רקיע מתקבל מאפור כתוצאה מהוספת זיהומי מגנזיום למסה.
• חָשִׁילברזל יצוק הוא סוג של אפור. השם לא אומר שהברזל היצוק הזה מחושל בקלות. יש לו תכונות פלסטיות משופרות. הוא מתקבל על ידי חישול מברזל יצוק לבן.
• להבדיל אותו דבר חצי לבברזל יצוק. בו חלק מהפחמן הוא בצורת גרפיט, והחלק הנותר הוא בצורת צמנטיט.

מאפיינים מיוחדים

המוזרות של ברזל יצוק טמונה בתהליך הייצור שלו. נקודת ההיתוך הממוצעת של סוגים שונים של ברזל יצוק היא 1200ºС. ערך זה הוא 300 מעלות פחות מזה של פלדה. זה נובע מתכולת הפחמן הגבוהה מאוד. פחמן ויש להם מערכת יחסים לא מאוד קרובה אחד עם השני.

כאשר תהליך ההיתוך בעיצומו, לא ניתן לשלב פחמן במלואו בסריג הברזל. כתוצאה מכך, ברזל יצוק הופך שביר. זה לא יכול לשמש לייצור חלקים שעליהם העומס יפעל כל הזמן.

ברזל יצוק שייך לחומרי מטלורגיית ברזל. לעתים קרובות משווים את המאפיינים שלו לפלדה. מוצרי פלדה או ברזל יצוק נמצאים בשימוש נרחב בחיינו. השימוש בהם מוצדק. לאחר השוואת המאפיינים, נוכל לומר את הדברים הבאים על שני החומרים הללו:

• העלות של מוצרי ברזל יצוק נמוכה מעלות הפלדה.
• חומרים משתנים בצבע. ברזל יצוק הוא חומר מט כהה, בעוד הפלדה קלה ומבריקה.
• ברזל יצוק קל יותר ליציקה מאשר פלדה. אבל קל יותר לרתך ולזייף פלדה.
• ברזל יצוק פחות עמיד מפלדה.
• ברזל יצוק קל יותר מפלדה.
• לפלדה יש ​​תכולת פחמן גבוהה יותר מאשר פלדה.

יתרונות וחסרונות

לברזל יצוק, כמו לכל חומר, יש את היתרונות והחסרונות שלו.

היתרונות של ברזל יצוק כוללים:

• פחמן בברזל יצוק יכול להיות במצבים שונים. לכן, חומר זה יכול להיות משני סוגים (אפור ולבן).
• סוגים מסוימים של ברזל יצוק הם בעלי חוזק מוגבר, ולכן ברזל יצוק לפעמים דומה לפלדה.
• ברזל יצוק יכול לשמור על טמפרטורה לאורך זמן. כלומר, בחימום, החום מתפזר באופן שווה על פני החומר ונשאר בו לאורך זמן.
• מבחינת ידידותיות לסביבה, ברזל יצוק הוא חומר נקי. לכן, הוא משמש לעתים קרובות להכנת מנות שבהן אוכל מבושל לאחר מכן.
• ברזל יצוק עמיד בפני סביבה חומצית-בסיסית.
• ברזל יצוק יש היגיינה טובה.
• לחומר יש חיי שירות ארוכים למדי. יש לשים לב שככל שמשתמשים בברזל יצוק ארוך יותר, כך איכותו טובה יותר.
• ברזל יצוק הוא חומר עמיד.
• ברזל יצוק הוא חומר לא מזיק. הוא לא מסוגל לגרום אפילו נזק קטן לגוף.

החסרונות של ברזל יצוק כוללים:

• ברזל יצוק יחליד אם ייחשף למים לזמן קצר.
• ברזל יצוק הוא חומר יקר. עם זאת, חסרון זה מוצדק. ברזל יצוק הוא איכותי מאוד, פרקטי ואמין. גם פריטים העשויים ממנו מתגלים כאיכותיים ועמידים.
• ברזל יצוק אפור מאופיין בגמישות נמוכה.
• פריכות אופיינית לברזל יצוק לבן. זה בעצם הולך להתכה.

מאפיינים ומאפיינים

1. גוּפָנִי. מאפיינים אלו כוללים: משקל סגולי, מקדם התפשטות ליניארית, כיווץ בפועל. המשקל הסגולי משתנה בהתאם לתכולת הפחמן של החומר.
2. תֶרמִי. המוליכות התרמית של החומר מחושבת בדרך כלל על פי כלל העקירה. עבור ברזל יצוק מוצק, קיבולת החום הנפחית היא 1 cal / cm 3 * o C. אם הברזל היצוק הוא נוזלי, אז זה בערך 1.5 cal / cm 3 * o C.
3. מֵכָנִי. מאפיינים אלה תלויים בבסיס עצמו, כמו גם בגודל ובצורה של הגרפיט. העמיד ביותר הוא ברזל יצוק אפור עם בסיס פרליטי, והרקיע ביותר - עם בסיס פריטי. הירידה המקסימלית בכוח נצפית בצורה של גרפיט "צלחת", ואת המינימום - בצורה של "כדור".
4. הידרודינמית. הצמיגות בברזל יצוק משתנה בהתאם לנוכחות של מנגן וגופרית. הוא גם עולה בחדות כאשר טמפרטורת הברזל היצוק עוברת את נקודת ההתמצקות.
5. טֶכנוֹלוֹגִי. לברזל יצוק תכונות יציקה מצוינות, עמידות בפני שחיקה ורעידות.
6. כִּימִי. על פי פוטנציאל האלקטרודה (כפי שהוא יורד), המרכיבים המבניים של ברזל יצוק מסודרים בצורה הבאה: צמנטיט - פוספיד אוטקטי - פריט.

הבדלים בין ברזל יצוק לפלדה מבחינת הרכב ותכונות כימיים

המאפיינים של ברזל יצוק מושפעים מזיהומים מיוחדים.

• אז תוספת של גופרית יכולה להפחית משמעותית את הנזילות ולהפחית את עמידותו.
• תוספת של זרחן בו זמנית מאפשרת ליצור תוצר בעל צורה מורכבת, אך אינה מעניקה לו חוזק מוגבר.
• התערובת בצורה הופכת את נקודת ההיתוך לא כל כך גבוהה ומשפרת מאוד את תכונות היציקה. אחוזים שונים של סיליקון מאפשרים ליצור ברזל יצוק שונה: מלבן טהור ועד פריטי.
• מנגן מחמיר את היציקה והתכונות הטכנולוגיות, אך מגביר את החוזק והקשיחות.

הסרטון שלהלן יספר לכם כיצד לרתך ברזל יצוק באמצעות ריתוך חשמלי:

מבנה והרכב

אם ניקח בחשבון ברזל יצוק כחומר מבני, אז זהו חלל מתכת עם תכלילים של גרפיט. המבנה של ברזל יצוק הוא בעיקר פרלייט, לידבוריט וגרפיט רקיע.יתר על כן, עבור כל סוג של ברזל יצוק, אלמנטים אלה שולטים בפרופורציות שונות או נעדרים לחלוטין.

על פי המבנה, ברזל יצוק הם:

• פרלייט,
• פריטי ו
• פריטי-פרליטי.

גרפיט קיים בחומר זה באחת מהצורות הבאות:

• כַּדוּרִי. גרפיט מקבל צורה זו כאשר מוסיפים תוספי מגנזיום. הצורה הכדורית של גרפיט אופיינית לברזלים יצוקים בעלי חוזק גבוה.
• פלסטיק. הגרפיט דומה לצורת עלי הכותרת. בצורה זו, גרפיט קיים בברזל יצוק רגיל. ברזל יצוק זה בעל תכונות משיכות גבוהות.
• קַשׂקַשִׂי. גרפיט מקבל צורה זו כתוצאה מחישול ברזל יצוק לבן. גרפיט בצורה מתקלפת נמצא בברזל רקיע.
• Vermicular. גרפיט של הצורה הנקראת נמצא בברזל יצוק אפור. זה פותח במיוחד כדי לשפר את המשיכות ותכונות אחרות.

ייצור מתכת

בתנורי פיצוץ מיוחדים. חומר הגלם העיקרי לייצור ברזל יצוק הוא. התהליך הטכנולוגי מורכב מהפחתת תחמוצות ברזל של עפרות וייצור חומר נוסף במוצא - ברזל יצוק. הדלקים הבאים משמשים לייצור ברזל יצוק: קוק, גז טבעי ואנתרציט תרמי.

לאחר הפחתת העפרה יש לברזל צורה מוצקה. לאחר מכן מורידים אותו לחלק מיוחד של התנור (קיטור), שבו פחמן מומס בברזל. התפוקה היא ברזל נוזלי, הנופל לחלק התחתון של התנור.

המחיר של ברזל יצוק (ל-1 ק"ג) תלוי בכמות הפחמן שבו, בנוכחותם של זיהומים נוספים ורכיבי סגסוגת. בערך המחיר של טון ברזל יצוק יהיה 8,000 רובל.

תחומי שימוש

• הוא משמש לייצור חלקים בהנדסת מכונות. בעיקר ברזל יצוק משמש לייצור בלוקים למנועים ולגלי ארכובה. עבור האחרונים, נדרש ברזל יצוק משופר, שאליו מתווספים תוספי גרפיט מיוחדים. בשל עמידותו של ברזל יצוק לחיכוך, עשויים ממנו רפידות בלמים באיכות מעולה.
• ברזל יצוק יכול לעבוד בצורה חלקה גם בטמפרטורות נמוכות מאוד. לכן, הוא משמש לעתים קרובות בייצור חלקי מכונות שיצטרכו לעבוד בתנאי אקלים קשים.
• ברזל יצוק הוכיח את עצמו היטב בתחום המתכות. הוא מוערך בזכות מחירו הנמוך יחסית ותכונות היציקה המעולות. מוצרים העשויים מברזל יצוק מאופיינים בחוזק מעולה ועמידות בפני שחיקה.
• מגוון גדול של מוצרי אינסטלציה עשויים מברזל יצוק. אלה כוללים כיורים, רדיאטורים, כיורים וצינורות שונים. אמבטיות ברזל יצוק ורדיאטורי חימום מפורסמים במיוחד. חלקם משמשים בדירות עד היום, למרות שנרכשו לפני שנים רבות. מוצרי ברזל יצוק שומרים על המראה המקורי ואינם זקוקים לשיקום.
• הודות לתכונות היציקה הטובות שלו, יצירות אמנות אמיתיות מתקבלות מברזל יצוק. הוא משמש לעתים קרובות בייצור של מוצרי אמנות. לדוגמה, כמו שערים פתוחים יפים או מונומנטים אדריכליים.

האם אתה בוחר אמבטיה? לא בטוח מה עדיף, ברזל יצוק או פלדה? אז הסרטון הזה יעזור לך: