Lietinis geležis ir liejamosios plienas: cheminė sudėtis ir pagrindiniai skirtumai

Pasirinkimas tarp lietinės geležies ir liejamojo plieno yra svarbus sprendimas inžinerijoje ir gamyboje. Nors abu yra geležies lydiniai, gaminami liejimo būdu, jų skirtinga cheminė sudėtis – ypač anglies kiekis – lemia esminius savybių ir taikymo skirtumus.

Cheminė sudėtis ir mikrostruktura
Pagrindini skirtumas yra karbono kiekis. Geležis tipičiai turėti 2%–4% karbono, kartu 1%–3% silicius. Šis visokarbonski karbono kiekis priežastis karbono prekėpiti kaip grafito plokštės (graužtų želėzų) ar nodules (duktilų želėzų) želėzų matricėje. Lietas plienas , konverciai, turi daug nižš karbono kiekis, običiai zem 0,5%, karbono užtrikime rastime ar kaip želėzo karbide, rezultuodamas preponderantai perlitinės ar martensitinės mikrostrukturos.

Mechaniniai ir našumo rodikliai
Šis strukturowi skirtumas definišė jų performans:

• Stiprumas ir duktilumas:  Lietas plienas nagrinėti superiorys taisyklingos stiprumas, impact resistance, ir duktilumas. Jis gali withstand significant deformation before failure, making it ideal for dynamic loads. Geležis , especially gray iron, is strong in compression but relatively brittle in tension, with low impact resistance.

• Kietumas ir wear: Kai kurios lietmetalių, pavyzdžiui, baltasis lietmetalio, offers exceptional kietumas ir abrazyvinis resistance. While lietmetalo can be surface-hardened, lietmetalo often provides better wear resistance in certain applications.

• Damping & Machinability:  Geležis has excellent vibration damping capacity due to its graphite flakes and is generally easier to machine. Lietas plienas dampens vibrations less effectively but offers better weldability and weld strength.

Application & Cost Considerations

• Tipiniai panaudojimai:

  • Liejamosios geležies: Used for engine blocks, brake discs, machine tool bases, pipes, and cookware, where rigidity, damping, or wear resistance is critical.

  • Liejiamasis plienas: Employed in structural components, gears, heavy machinery parts, pressure vessels, and automotive suspensions where high strength, toughness, and fatigue resistance are required.

• Kaina: Apibendrintai kalbant, žaliavų ir gamybos sąnaudos paprastam liejiniui yra žemesnės nei liejinio iš plieno. Plienų gamybos procesas reikalauja daugiau energijos, o plieno liejimui dažnai reikia sudėtingesnių formų technologijos ir po liejimo šiluminio apdorojimo, kad būtų pasiekiamos pageidaujamos savybės.

Apibendrinant, geležis yra pasirinkimas kainą efektyviai kontroliuojantiems komponentams, kuriems reikalinga standumas, virpesių slopinimas ir atsparumas dilimui. Lietas plienas pasirenkamas aukšto našumo detalėms, veikiamoms smūgių, įtempių ir dinaminių apkrovų, kai svarbiausia yra atsparumas trūkinėjimui. Galutinis sprendimas priklauso nuo tikslaus mechaninių reikalavimų, eksploatavimo sąlygų ir bendrųjų sąnaudų įvertinimo.