Lietātais tērauds pret lietāto tēraudu: ķīmiskā sastāva un galveno atšķirību skaidrojums

Lietātā tērauda un lietātā tērauda izvēle ir pamata lēmums inženierijā un ražošanā. Kaut abi ir dzelzs sakausējumi, kas ražoti liēšanas procesā, to atšķirīgais ķīmiskais sastāvs—galvenokārt oglekļa saturs—izraisa būtiski atšķirīgas īpašības un pielietojumus.

Ķīmiskais sastāvs un mikrostruktūra
Galvenā atšķirība slēpjas oglekļa saturā. Čuguns parasti satur 2% līdz 4% oglekļa, kā arī 1% līdz 3% silīcija. Šis augstais oglekļa saturs rada lieko oglekli, kas izdalās kā grafīta plāksnītes (pelēkajā dzelzī) vai mezgliņi (elastīgajā dzelzī) dzelzs matricā. Formēts tiraža svārdeklis , gluži pretēji, satur daudz zemāku oglekļa daudzumu, parasti zem 0,5%, turēdams oglekli šķīdumā vai kā dzelzs karbīdu, rezultējot galvenokārt perlitiskā vai martensītiskā mikrostruktūrā.

Mehāniskās un ekspluatācijas īpašības
Šī strukturālā atšķirība nosaka to darbību:

• Izturība un elastība:  Formēts tiraža svārdeklis nodrošina pārāku stiepes izturību, triecienuizturību un elastību. Tas var izturēt ievērojamu deformāciju pirms sabrukuma, padarot to ideālu dinamiskiem slodzēm. Čuguns , jo īpaši pelēkā dzelzs, ir izturīga spiedienā, bet salīdzinoši trausla stiepē, ar zemu triecienuizturību.

• Cietība un nodilums: Daži čuguni, piemēram, baltais čuguns, piedāvā izcili cietību un berzes izturību. Kaut arī liešanas tērauds var tikt cietināts virsmā, čuguns bieži nodrošina labāku nodilumizturību noteiktos pielietojumos.

• Vibrāciju slāpēšana un apstrādājamība:  Čuguns ir izcila vibrāciju slāpēšanas spēja, pateicoties grafīta plāksnītēm, un to vispārēji ir vieglāk apstrādāt. Formēts tiraža svārdeklis slāpē vibrācijas mazāk efektīvi, taču piedāvā labāku metināmību un metinājuma stiprumu.

Pielietojuma un izmaksu apsvērumi

• Tipiskas lietojumprogrammas:

  • Čuguns: Izmanto dzinēju korpusos, bremžu diskos, mašīnrīku pamatos, caurulēs un pavardiem, kur svarīga ir stingrība, vibrāciju slāpēšana vai nodilumizturība.

  • Liets tērauds: Izmanto konstrukcijas komponentos, zobratos, smagās mašīnās, spiedkatlos un automašīnu suspensijās, kur nepieciešama augsta izturība, elastīgums un izturība pret nogurumu.

• Kosta: Parasti izejmateriālu un ražošanas izmaksas parastajam liemeņam ir zemākas nekā tēraudam. Tērauda ražošanas process prasa vairāk enerģijas, un tērauda liešanai bieži nepieciešama sarežģītāka veidņu tehnoloģija un pēcliešanas termoapstrāde, lai sasniegtu vajadzīgās īpašības.

Kopsavilkumā, čuguns ir izvēle izdevīgiem komponentiem, kuriem nepieciešama stingrība, svārstību slāpēšana un nodilumizturība. Formēts tiraža svārdeklis tiek izvēlēts augsta veiktspējas detaļām, kas pakļautas triecieniem, spriegumam un dinamiskām slodzēm, kur galvena nozīme ir izturībai. Lēmums galu galā ir atkarīgs no precīzas mehānisko prasību, ekspluatācijas apstākļu un kopējo izmaksu novērtējuma.