co je šedá železo-šedá litina-definice

v materiálovém inženýrství jsou litiny třídou železných slitin s obsahem uhlíku nad 2,14% hmotnostních. Litiny obvykle obsahují od 2,14% hmotnostních do 4,0% hmotnostních uhlíku a kdekoli od 0,5% hmotnostních do 3% hmotnostních křemíku. Slitiny železa s nižším obsahem uhlíku jsou známé jako ocel. Rozdíl je v tom, že litiny mohou využít eutektického tuhnutí v binárním systému železo-uhlík. Termín eutectic je řecký pro “snadné nebo dobře tání,” a eutectic bod představuje složení na fázovém diagramu, kde je dosaženo nejnižší teploty tání. U systému železo-uhlík se eutektický bod vyskytuje při složení 4,26% hmotnostních C a teplotě 1148°C.

Viz také: Typy litin

šedá železo-šedá litina

šedá litina je nejstarší a nejběžnější typ železa v existenci a pravděpodobně to, co většina lidí myslí, když slyší termín “litina”. Obsah uhlíku a křemíku šedých litin se pohybuje mezi 2,5 a 4,0% hmotnostních a 1,0 a 3,0% hmotnostních.

šedá litina se vyznačuje svou grafitickou mikrostrukturou, která způsobuje, že zlomeniny materiálu mají šedý vzhled. To je způsobeno přítomností grafitu v jeho složení. V šedé litině se grafit tvoří jako vločky a získává trojrozměrnou geometrii.

šedá litina má menší pevnost v tahu a odolnost proti nárazům než ocel, ale její pevnost v tlaku je srovnatelná s nízkouhlíkovou a středně uhlíkovou ocelí. Šedá litina má dobrou tepelnou vodivost a měrnou tepelnou kapacitu, proto se často používá v nádobách a brzdových rotorech.

shrnutí

Název	šedá železo
fáze při STP	N / A
hustota	7150 kg / m3
mez pevnosti v tahu	395 MPa
mez kluzu	N / A
Youngův modul pružnosti	124 GPa
Brinell tvrdost	235 BHN
teplota tání	1260 °C
tepelná vodivost	53 W / mK
tepelná kapacita	460 J / g K
cena	1.2 $ / kg

šedá litina má také vynikající tlumicí kapacitu, která je dána grafitem, protože absorbuje energii a přeměňuje ji na teplo. Velká tlumicí kapacita je žádoucí pro materiály používané v konstrukcích, kde jsou během provozu vyvolávány nežádoucí vibrace, jako jsou základny obráběcích strojů nebo klikové hřídele. Materiály jako mosaz a ocel mají malé tlumicí kapacity, které umožňují přenos vibrační energie bez útlumu.

vlastnosti šedé litiny-třída ASTM A48 40

vlastnosti materiálu jsou intenzivní vlastnosti, to znamená, že jsou nezávislé na množství hmoty a mohou se v každém okamžiku lišit od místa k místu v systému. Základem vědy o materiálech je studium struktury materiálů a jejich vztah k jejich vlastnostem (mechanické, elektrické atd.). Jakmile materiálový vědec ví o této korelaci struktury a vlastností, pak může pokračovat ve studiu relativního výkonu materiálu v dané aplikaci. Hlavními determinanty struktury materiálu a tím i jeho vlastností jsou jeho základní chemické prvky a způsob, jakým byl zpracován do své konečné podoby.

mechanické vlastnosti šedé litiny-ASTM A48 Class 40

materiály jsou často voleny pro různé aplikace, protože mají žádoucí kombinace mechanických vlastností. Pro konstrukční aplikace jsou vlastnosti materiálu zásadní a inženýři je musí vzít v úvahu.

pevnost šedé litiny-ASTM A48 Třída 40

v mechanice materiálů je pevnost materiálu jeho schopnost odolat aplikovanému zatížení bez poruchy nebo plastické deformace. Pevnost materiálů v zásadě bere v úvahu vztah mezi vnějším zatížením aplikovaným na materiál a výslednou deformací nebo změnou rozměrů materiálu. Pevnost materiálu je jeho schopnost odolat tomuto zatížení bez poruchy nebo plastické deformace.

mez pevnosti v tahu

mez pevnosti v tahu šedé litiny (ASTM A48 Třída 40) je 295 MPa.

mez pevnosti v tahu je maximální na křivce technického napětí a deformace. To odpovídá maximálnímu napětí, které může být udržováno strukturou v napětí. Mez pevnosti v tahu se často zkracuje na “pevnost v tahu” nebo dokonce na “konečnou”.”Pokud je tento stres aplikován a udržován, dojde ke zlomenině. Tato hodnota je často výrazně vyšší než mez kluzu (až o 50 až 60 procent více než výnos u některých druhů kovů). Když tvárný materiál dosáhne své konečné pevnosti, zažije krk tam, kde se plocha průřezu lokálně zmenšuje. Křivka napětí a deformace neobsahuje vyšší napětí než maximální pevnost. I když se deformace mohou dále zvyšovat, napětí obvykle klesá po dosažení maximální síly. Jedná se o intenzivní vlastnost; proto jeho hodnota nezávisí na velikosti zkušebního vzorku. Závisí však na jiných faktorech, jako je příprava vzorku, přítomnost nebo jinak povrchových defektů a teplota zkušebního prostředí a materiálu. Mez pevnosti v tahu se liší od 50 MPa u hliníku až po 3000 MPa u ocelí s velmi vysokou pevností.

Youngův modul pružnosti

Youngův modul pružnosti šedé litiny (ASTM A48 Třída 40) je 124 GPa.

Youngův modul pružnosti je modul pružnosti pro tahové a tlakové napětí v režimu lineární elasticity jednoosé deformace a obvykle se hodnotí tahovými zkouškami. Až do omezujícího stresu bude tělo schopno obnovit své rozměry po odstranění zátěže. Aplikovaná napětí způsobují, že se atomy v krystalu pohybují ze své rovnovážné polohy. Všechny atomy jsou přemístěny ve stejném množství a stále si udržují svou relativní geometrii. Po odstranění napětí se všechny atomy vrátí do svých původních poloh a nedochází k trvalé deformaci. Podle Hookeho zákona je napětí úměrné napětí (v elastické oblasti) a sklon je Youngův modul. Youngův modul se rovná podélnému napětí dělenému kmenem.

tvrdost šedé litiny-ASTM A48 Class 40

Brinell tvrdost šedé litiny (ASTM A48 Class 40) je přibližně 235 MPa.

ve vědě o materiálech je tvrdost schopnost odolat povrchovému odsazení (lokalizované plastické deformaci) a poškrábání. Tvrdost je pravděpodobně nejvíce špatně definovaná vlastnost materiálu, protože může naznačovat odolnost proti poškrábání, odolnost proti oděru, odolnost proti prohloubení nebo dokonce odolnost proti tvarování nebo lokalizované plastické deformaci. Tvrdost je důležitá z technického hlediska, protože odolnost proti opotřebení třením nebo erozí párou, olejem a vodou se obecně zvyšuje s tvrdostí.

Brinellova zkouška tvrdosti je jednou z zkoušek tvrdosti odsazení, která byla vyvinuta pro testování tvrdosti. V brinellových testech je tvrdý kulový indenter nucen pod specifickým zatížením do povrchu kovu, který má být testován. Typický test používá kuličku z kalené oceli o průměru 10 mm (0.39 in) jako indenter se silou 3,000 kgf (29.42 kn; 6,614 lbf). Zatížení je udržováno konstantní po určitou dobu (mezi 10 a 30 s). U měkčích materiálů se používá menší síla, u tvrdších materiálů je ocelová koule nahrazena kuličkou z karbidu wolframu.

zkouška poskytuje číselné výsledky pro kvantifikaci tvrdosti materiálu, která je vyjádřena číslem tvrdosti Brinell-HB. Číslo tvrdosti Brinell je označeno nejčastěji používanými zkušebními normami (ASTM E10-14 a ISO 6506-1: 2005)jako HBW (H Z tvrdosti, B z brinellu A W z materiálu indenter, karbid wolframu (wolfram)). V dřívějších normách se HB nebo HBS používaly k označení měření provedených ocelovými odsazovači.

číslo tvrdosti Brinell (HB) je zatížení děleno povrchovou plochou odsazení. Průměr otisku se měří mikroskopem s navrstvenou stupnicí. Brinellovo číslo tvrdosti je vypočteno z rovnice:

běžně se používá řada zkušebních metod (např. Brinell, Knoop, Vickers a Rockwell). K dispozici jsou tabulky, které korelují čísla tvrdosti z různých zkušebních metod, kde je použitelná korelace. Ve všech stupnicích představuje vysoké číslo tvrdosti tvrdý kov.

tepelné vlastnosti šedé litiny-ASTM A48 Třída 40

tepelné vlastnosti materiálů se vztahují k reakci materiálů na změny jejich teploty a na aplikaci tepla. Jak pevná látka absorbuje energii ve formě tepla, její teplota stoupá a její rozměry se zvyšují. Různé materiály však reagují na aplikaci tepla odlišně.

tepelná kapacita, tepelná roztažnost a tepelná vodivost jsou vlastnosti, které jsou často kritické při praktickém použití pevných látek.

teplota tání šedé litiny-ASTM A48 Třída 40

teplota tání šedé litiny-ASTM A48 ocel je kolem 1260°C.

obecně platí, že tavení je fázová změna látky z pevné látky do kapalné fáze. Teplota tání látky je teplota, při které dochází k této fázové změně. Bod tání také definuje stav, ve kterém pevná látka a kapalina mohou existovat v rovnováze.

tepelná vodivost šedé litiny – ASTM A48 Třída 40

tepelná vodivost šedé litiny-ASTM A48 je 53 W/(m. K).

charakteristiky přenosu tepla pevného materiálu se měří vlastností nazývanou tepelná vodivost, k (nebo λ), měřená ve W / m. K. je to míra schopnosti látky přenášet teplo materiálem vedením. Všimněte si, že Fourierův zákon platí pro veškerou hmotu, bez ohledu na její stav (pevná látka, kapalina nebo plyn), proto je také definován pro kapaliny a plyny.

tepelná vodivost většiny kapalin a pevných látek se mění s teplotou. U par závisí také na tlaku. Obecně:

většina materiálů je téměř homogenní, proto můžeme obvykle psát K = K (T). Podobné definice jsou spojeny s tepelnou vodivostí ve směru y a z (ky, kz), ale pro izotropní materiál je tepelná vodivost nezávislá na směru přenosu, kx = ky = kz = k.

doufáme, že vám tento článek, šedá železo – šedá litina, pomůže. Pokud ano, dejte nám like v postranním panelu. Hlavním účelem této webové stránky je pomoci veřejnosti dozvědět se některé zajímavé a důležité informace o materiálech a jejich vlastnostech.