mikä on harmaa rauta – harmaa valurauta – määritelmä

materiaalitekniikassa valuraudat ovat rautaseosten luokka, jonka hiilipitoisuus on yli 2,14 painoprosenttia. Tyypillisesti valuraudat sisältävät 2,14 paino – % – 4,0 paino – % hiiltä ja missä tahansa 0,5 paino – % – 3 Paino – % piitä. Rautaseoksia, joiden hiilipitoisuus on pienempi, kutsutaan teräksiksi. Erona on, että valurautaa voi hyödyntää eutektinen jähmettymistä binary rauta-hiili-järjestelmä. Termi eutektinen on kreikkaa ja tarkoittaa” helppoa tai hyvin sulavaa”, ja eutektinen piste kuvaa faasikaavion koostumusta, jossa saavutetaan alhaisin sulamislämpötila. Rauta-hiili-järjestelmässä eutektinen piste esiintyy koostumuksessa 4,26 paino – % C ja lämpötilassa 1148°C.

Katso myös: Valurautatyypit

Harmaavalurauta-Harmaavalurauta

Harmaavalurauta on vanhin ja yleisin olemassa oleva rautatyyppi ja luultavasti se, mitä useimmat ihmiset ajattelevat kuullessaan termin “valurauta”. Harmaan valuraudan hiili-ja piipitoisuudet vaihtelevat 2,5 ja 4,0 paino – % välillä ja vastaavasti 1,0 ja 3,0 paino – % välillä.

Harmaavaluraudalle on ominaista sen grafiittinen mikrorakenne,jonka vuoksi materiaalin murtumat ovat harmaita. Tämä johtuu siitä, että sen koostumuksessa on grafiittia. Harmaassa valuraudassa grafiitti muodostuu hiutaleina, ottaen kolmiulotteisen geometrian.

Harmaavaluraudalla on vähemmän vetolujuutta ja iskunkestävyyttä kuin teräksellä, mutta sen puristuslujuus on verrattavissa matala – ja keskihiiliseen teräkseen. Harmaalla valuraudalla on hyvä lämmönjohtavuus ja ominaislämpökapasiteetti, joten sitä käytetään usein keittoastioissa ja jarruroottoreissa.

tiivistelmä

nimi	Harmaarauta
vaihe STP	ei sovelleta
tiheys	7150 kg / m3
Murtovetolujuus	395 MPa
myötölujuus	N / A
Youngin kimmokerroin	124 GPa
Brinell-kovuus	235 BHN
sulamispiste	1260 °C
lämmönjohtavuus	53 W / mK
lämpökapasiteetti	460 J / g K
Hinta	1,2 $ / kg

harmaalla valuraudalla on myös erinomainen vaimennuskyky, jonka grafiitti antaa, koska se absorboi energiaa ja muuntaa sen lämmöksi. Suuri vaimennuskapasiteetti on suotavaa materiaaleille, joita käytetään rakenteissa, joissa toiminnan aikana aiheutuu ei-toivottuja värähtelyjä, kuten työstökoneiden alustoissa tai kampiakseleissa. Materiaaleilla, kuten messingillä ja teräksellä, on pienet vaimennuskapasiteetit, jotka mahdollistavat tärinäenergian välittämisen niiden läpi ilman vaimennusta.

ominaisuudet Harmaa valurauta-ASTM A48 Luokka 40

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.

Harmaavaluraudan mekaaniset ominaisuudet – ASTM A48 Luokka 40

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

vahvuus Harmaa valurauta – ASTM A48 Luokka 40

materiaalien mekaniikassa materiaalin vahvuus on sen kyky kestää kohdistettua kuormitusta ilman vikoja 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.

Murtovetolujuus

Harmaavaluraudan Murtovetolujuus (ASTM A48-Luokka 40) on 295 MPa.

murtovetolujuus on suurin teknisen jännityskäyrän aikana. 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.

Youngin kimmokerroin

Youngin harmaavaluraudan kimmokerroin (ASTM A48-Luokka 40) on 124 GPa.

nuoren kimmomoduuli on yksiakselisen muodonmuutoksen lineaarisessa elastisuusjärjestelmässä veto-ja puristusjännityksen kimmomoduuli, 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.

Harmaavaluraudan kovuus-ASTM A48 Luokka 40

Brinell-kovuus harmaavalurauta (ASTM A48 Luokka 40) on noin 235 MPa.

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:

yleisessä 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.

Harmaavaluraudan lämpöominaisuudet – ASTM A48 Luokka 40

materiaalien lämpöominaisuudet viittaavat materiaalien reagointiin 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.

harmaan valuraudan sulamispiste – ASTM A48 – Luokka 40

harmaan valuraudan sulamispiste-ASTM A48-teräs on noin 1260°C.

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.

harmaan valuraudan lämmönjohtavuus – ASTM A48 Luokka 40

harmaan valuraudan lämmönjohtavuus – ASTM A48 on 53 W/(M.K).

kiinteän aineen lämmönsiirto-ominaisuudet mitataan ominaisuudella nimeltä lämmönjohtavuus, k (tai λ), mitattuna W/m.K. se mittaa aineen kykyä siirtää lämpöä materiaalin 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. Yleensä:

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.

toivomme, tämä artikkeli, harmaa rauta-harmaa valurauta, auttaa sinua. Jos on, Anna meille like sivupalkissa. Päätarkoituksena tällä sivustolla on auttaa yleisöä oppimaan mielenkiintoisia ja tärkeitä tietoja materiaaleista ja niiden ominaisuuksista.