mikä on harkkorauta – raaka rauta – määritelmä

yleensä harkkorauta on rautateollisuuden Välituote. Harkkorauta, joka tunnetaan myös raakarautana, valmistetaan masuuniprosessissa ja sisältää jopa 4-5% hiiltä, jossa on pieniä määriä muita epäpuhtauksia, kuten rikkiä, magnesiumia, fosforia ja mangaania. Harkkorautaa toimitetaan eri valantekokoina ja-painoina, 3 kg: sta yli 50 kg: aan. Harkkorauta ei ole myytävä tuote, vaan välivaihe valuraudan ja teräksen tuotannossa. Materiaalin ominaisuuksiin negatiivisesti vaikuttavien epäpuhtauksien, kuten rikin ja fosforin, vähentäminen tuottaa valurautaa, joka sisältää 2-4% hiiltä, 1-6% piitä ja pieniä määriä mangaania.

harkkoraudan ominaisuudet

materiaalin ominaisuudet ovat intensiivisiä ominaisuuksia, eli ne ovat riippumattomia massan määrästä ja voivat vaihdella paikasta toiseen systeemin sisällä minä hetkenä hyvänsä. Materiaalitieteen perustana on tutkia materiaalien rakennetta ja suhteuttaa ne niiden ominaisuuksiin (mekaaninen, sähköinen jne.). Kun materiaalitieteilijä tietää tästä rakenne-ominaisuus-korrelaatiosta, hän voi sitten lähteä tutkimaan materiaalin suhteellista suorituskykyä tietyssä sovelluksessa. Aineen rakenteeseen ja siten sen ominaisuuksiin vaikuttavat pääasiallisesti sen kemialliset alkuaineet ja tapa, jolla se on jalostettu lopulliseen muotoonsa.

harkkoraudan mekaaniset ominaisuudet

materiaaleja valitaan usein erilaisiin käyttötarkoituksiin, koska niillä on toivottavia mekaanisten ominaisuuksien yhdistelmiä. Rakenteellisissa sovelluksissa materiaalien ominaisuudet ovat ratkaisevia ja insinöörien on otettava ne huomioon.

harkkoraudan lujuus

materiaalien mekaniikassa materiaalin vahvuus on sen kyky kestää kohdistettua kuormitusta ilman pettämistä tai plastista muodonmuutosta. Materiaalien lujuus katsoo periaatteessa materiaaliin kohdistuvien ulkoisten kuormitusten ja siitä johtuvan muodonmuutoksen tai materiaalin mittojen muutoksen välisen suhteen. Materiaalin vahvuus on sen kyky kestää tätä kohdistettua kuormitusta ilman vikoja tai plastista muodonmuutosta.

harkkoraudan Murtovetolujuus

harkkoraudan Murtovetolujuus vaihtelee suuresti ja riippuu hiilen muodosta seoksessa. Suuri hiilipitoisuus tekee siitä suhteellisen heikon ja hauraan. Hiilen määrän vähentäminen 0,002-2,1 massaprosenttiin tuottaa terästä, joka voi olla jopa 1000 kertaa kovempaa kuin puhdas rauta.

murtovetolujuus on suurin teknisessä jännitys-venymiskäyrässä. Tämä vastaa suurinta rasitusta, jota rakenne voi kestää jännityksessä. Ultimate-vetolujuus lyhennetään usein muotoon ” vetolujuus “tai jopa muotoon” ultimate.”Jos tätä rasitusta sovelletaan ja pidetään yllä, seurauksena on murtuma. Usein tämä arvo on huomattavasti enemmän kuin saanto stressiä (jopa 50-60 prosenttia enemmän kuin saanto joidenkin metallien). Kun sitkeä materiaali saavuttaa lopullisen vahvuutensa, se kokee kaulaa, jossa poikkipinta-ala pienenee paikallisesti. Jännitys-venymäkäyrä ei sisällä suurempaa rasitusta kuin lopullinen vahvuus. Vaikka muodonmuutokset voivat edelleen kasvaa, stressi yleensä vähenee, kun lopullinen vahvuus on saavutettu. Se on intensiivinen ominaisuus, joten sen arvo ei riipu testikappaleen koosta. Se riippuu kuitenkin muista tekijöistä, kuten näytteen valmistelusta, pintavikojen esiintymisestä tai muusta esiintymisestä sekä testiympäristön ja materiaalin lämpötilasta. Murtovetolujuus vaihtelee alumiinin 50 MPa: sta erittäin lujien terästen jopa 3000 MPa: han.

myötölujuus

harkkoraudan myötölujuus vaihtelee suuresti ja riippuu hiilen muodosta seoksessa.

myötöpiste on jännityskäyrän piste, joka ilmaisee elastisen käyttäytymisen rajan ja alkavan muovikäyttäytymisen. Myötölujuus tai myötörasitus on materiaalin ominaisuus, joka määritellään jännitykseksi, jossa materiaali alkaa muuttaa muotoaan plastisesti, kun taas myötöpiste on piste, jossa epälineaarinen (Elastinen + muovi) muodonmuutos alkaa. Ennen myötöpistettä materiaali muuttaa muotoaan elastisesti ja palaa alkuperäiseen muotoonsa, kun sovellettu jännitys poistetaan. Kun myötöpiste on läpäisty, osa muodonmuutoksesta on pysyvä ja palautumaton. Joissakin teräksissä ja muissa materiaaleissa esiintyy myötöpiste-ilmiöksi kutsuttua käyttäytymistä. Myötövahvuudet vaihtelevat 35 MPa: sta matalalujuisen alumiinin yli 1400 MPa: han erittäin lujien terästen osalta.

Youngin kimmokerroin

Youngin harkkoraudan kimmokerroin vaihtelee suuresti ja riippuu hiilen muodosta seoksessa.

Youngin kimmokerroin on yksiakselisen muodonmuutoksen lineaarisessa elastisuusjärjestelmässä veto-ja puristusjännityksen kimmokerroin, ja sitä arvioidaan yleensä vetokokeilla. Rajoittavaan rasitukseen asti keho pystyy palauttamaan mittansa kuorman poistamisen yhteydessä. Kohdistetut jännitykset saavat Kiteen atomit liikkumaan tasapainoasemastaan. Kaikki atomit siirtyvät saman verran ja säilyttävät silti suhteellisen geometriansa. Kun jännitykset poistetaan, kaikki atomit palaavat alkuperäisiin asemiinsa eikä pysyvää muodonmuutosta tapahdu. Hooken lain mukaan rasitus on verrannollinen rasitukseen (elastisella alueella), ja kaltevuus on Youngin modulus. Youngin modulus on yhtä suuri kuin Pitkittäinen rasitus jaettuna rasituksella.

harkkoraudan kovuus

harkkoraudan Brinell-kovuus vaihtelee suuresti ja riippuu hiilen muodosta seoksessa.

materiaalitieteessä kovuudella tarkoitetaan kykyä kestää pinnan sisennystä (paikallinen plastinen muodonmuutos) ja naarmuuntumista. Kovuus on luultavasti kaikkein huonosti määritelty materiaalin ominaisuus, koska se voi osoittaa naarmuuntumiskestävyyttä, hankauskestävyyttä, sisennyskestävyyttä tai jopa muovauskestävyyttä tai paikallista plastista muodonmuutosta. Kovuus on tärkeää tekniikan kannalta, koska kitkan tai höyryn, öljyn ja veden aiheuttaman eroosion aiheuttama kulutuskestävyys yleensä kasvaa kovuuden myötä.

Brinellin kovuuskoe on yksi kovuuskokeita varten kehitetyistä sisennyskokeista. Brinell-testeissä testattavan metallin pintaan pakotetaan tietyn kuormituksen alla kova, pallomainen sisennys. Tyypillisessä testissä käytetään sisennysaineena halkaisijaltaan 10 mm: n (0,39 in) karkaistua teräskuulaa, jonka voima on 3 000 kgf (29,42 kN; 6,614 lbf). Kuormitus pysyy vakiona tietyn ajan (10-30 sekuntia). Pehmeämmille materiaaleille käytetään pienempää voimaa; kovemmille materiaaleille teräspallon tilalla on volframikarbidikuula.

testistä saadaan numeeriset tulokset materiaalin kovuuden kvantifioimiseksi, joka ilmaistaan Brinellin kovuusluvulla – HB. Brinellin kovuusluku on yleisimmin käytetyissä testistandardeissa (ASTM E10-14 ja ISO 6506-1:2005) nimetty HBW: ksi (h: ksi kovuudesta, B: ksi brinellistä ja W: ksi indenterin materiaalista, volframista (volframista) karbidista). Aiemmissa standardeissa HB: tä tai HBS: ää käytettiin terässisentereillä tehtyihin mittauksiin.

Brinellin kovuusluku (HB) on kuormitus jaettuna sisennyksen pinta-alalla. Jäljen läpimitta mitataan mikroskoopilla, jossa on päällekkäin mittakaava. Brinellin kovuusluku lasketaan yhtälöstä:

käytössä on useita eri testimenetelmiä (esimerkiksi Brinell, Knoop, Vickers ja Rockwell). Saatavilla on taulukoita, jotka korreloivat niiden eri testimenetelmien kovuusluvut, joihin sovelletaan korrelaatiota. Kaikissa asteikoissa suuri kovuusluku edustaa kovaa metallia.

harkkoraudan ja raakaraudan lämpöominaisuudet

materiaalien lämpöominaisuudet viittaavat materiaalien reaktioon lämpötilan muutoksiin ja lämmön käyttöön. Kun kiinteä aine absorboi energiaa lämmön muodossa, sen lämpötila nousee ja sen mitat kasvavat. Mutta eri materiaalit reagoivat lämmön levittämiseen eri tavalla.

lämpökapasiteetti, lämpölaajeneminen ja lämmönjohtavuus ovat ominaisuuksia, jotka ovat usein kriittisiä kiinteiden aineiden käytännön käytössä.

harkkoraudan sulamispiste

harkkoraudan sulamispiste on välillä 1420-1470 K, Mikä on alempi kuin jommallakummalla sen kahdesta pääkomponentista, ja se on siten ensimmäinen tuote, joka sulatetaan hiiltä ja rautaa kuumennettaessa yhdessä.

yleensä sulaminen on aineen faasimuutosta kiinteästä nestefaasista. Aineen sulamispiste on lämpötila, jossa tämä faasimuutos tapahtuu. Sulamispiste määrittelee myös tilan, jossa kiinteä ja neste voivat olla tasapainossa.

harkkoraudan Kiehumispiste

harkkorauta on monielementtinen, pääasiassa raudasta valmistettu aine, johon on lisätty hiiltä ja epäpuhtauksia. Hiili on enimmäkseen seosmetallien karbideina. Karbideilla on korkeampi kiehumislämpötila kuin metallimatriisilla. Raudan (ei harkkoraudan) kiehumispiste on 2860°C, joten harkkoraudan kiehumispiste on lähellä tätä arvoa.

yleensä kiehuminen on aineen faasimuutosta nesteestä kaasufaasiin. Aineen kiehumispiste on lämpötila, jossa tämä faasimuutos (kiehuminen tai höyrystyminen) tapahtuu.

harkkoraudan lämmönjohtavuus

harkkorauta on monielementtinen, pääasiassa raudasta valmistettu aine, johon on lisätty hiiltä ja epäpuhtauksia. Hiili on enimmäkseen seosmetallien karbideina. Raudan (ei harkkoraudan) lämmönjohtavuus on 80 W/(m.K).

kiinteän aineen lämmönsiirto-ominaisuudet mitataan ominaisuudella nimeltä lämmönjohtavuus, k (tai λ), mitattuna W/m.K. Se mittaa aineen kykyä siirtää lämpöä aineen läpi johtumalla. Huomaa, että Fourier ‘ n laki pätee kaikkeen aineeseen riippumatta sen olomuodosta (kiinteästä, nestemäisestä tai kaasusta), joten se määritellään myös nesteille ja kaasuille.

useimpien nesteiden ja kiinteiden aineiden lämmönjohtavuus vaihtelee lämpötilan mukaan. Höyryjen osalta se riippuu myös paineesta. Yleisesti:

useimmat materiaalit ovat hyvin lähes homogeenisia, joten voimme yleensä kirjoittaa K = k (T). Vastaavat määritelmät liittyvät Y – ja z-suunnissa esiintyviin lämpöjohtavuuteen (ky, kz), mutta isotrooppisella materiaalilla lämmönjohtavuus on riippumaton siirtosuunnasta, KX = ky = kz = k.