ruwijzer-definitie

over het algemeen is ruwijzer een tussenproduct van de ijzerindustrie. Ruwijzer, ook bekend als ruwijzer, wordt geproduceerd door het hoogovenproces en bevat tot 4-5% koolstof, met kleine hoeveelheden andere onzuiverheden zoals zwavel, magnesium, fosfor en mangaan. Ruwijzer wordt geleverd in een verscheidenheid van ingots maten en gewichten, variërend van 3 kg tot meer dan 50 kg. Gietijzer is geen verkoopbaar product, maar een tussenstap in de productie van gietijzer en staal. De vermindering van verontreinigingen in gietijzer die materiaaleigenschappen negatief beïnvloeden, zoals zwavel en fosfor, levert gietijzer met 2-4% koolstof, 1-6% silicium en kleine hoeveelheden mangaan op.

eigenschappen van ruwijzer

materiaaleigenschappen zijn intensieve eigenschappen, dat wil zeggen dat ze onafhankelijk zijn van de hoeveelheid massa en op elk moment van plaats tot plaats binnen het systeem kunnen variëren. De basis van de materiaalwetenschap bestaat uit het bestuderen van de structuur van materialen, en ze te relateren aan hun eigenschappen (Mechanische, Elektrische enz.). Zodra een materiaalwetenschapper op de hoogte is van deze structuur-eigenschap correlatie, kan hij de relatieve prestaties van een materiaal in een bepaalde toepassing bestuderen. De belangrijkste determinanten van de structuur van een materiaal en dus van zijn eigenschappen zijn de samenstellende chemische elementen en de manier waarop het tot zijn uiteindelijke vorm is verwerkt.

mechanische eigenschappen van ruwijzer

materialen worden vaak voor verschillende toepassingen gekozen omdat zij wenselijke combinaties van mechanische eigenschappen hebben. Voor structurele toepassingen zijn materiaaleigenschappen cruciaal en ingenieurs moeten hiermee rekening houden.

sterkte van gietijzer

in de mechanica van materialen is de sterkte van een materiaal het vermogen om een uitgeoefende belasting te weerstaan zonder uitval of plastische vervorming. Sterkte van materialen houdt in principe rekening met de relatie tussen de externe belastingen toegepast op een materiaal en de resulterende vervorming of verandering in de afmetingen van het materiaal. Sterkte van een materiaal is het vermogen om deze toegepaste belasting te weerstaan zonder storing of plastische vervorming.

treksterkte

treksterkte van ruwijzer varieert sterk en hangt af van de vorm van de koolstof in de legering. Het hoge koolstofgehalte maakt het relatief zwak en bros. Het verminderen van de hoeveelheid koolstof tot 0,002–2,1% in massa produceert staal, dat tot 1000 keer harder kan zijn dan zuiver ijzer.

de eindtreksterkte is het maximum op de technische spannings-rekcurve. Dit komt overeen met de maximale spanning die kan worden gehandhaafd door een structuur in spanning. De uiteindelijke treksterkte wordt vaak verkort tot “treksterkte” of zelfs tot “de ultieme.”Als deze stress wordt toegepast en gehandhaafd, breuk zal resulteren. Vaak is deze waarde aanzienlijk meer dan de opbrengstspanning (zo veel als 50 tot 60 procent meer dan de opbrengst voor sommige soorten metalen). Wanneer een nodulair materiaal zijn ultieme kracht bereikt, ervaart het necking waar de dwarsdoorsnede lokaal afneemt. De stress-strain curve bevat geen hogere stress dan de uiteindelijke sterkte. Hoewel de vervormingen kunnen blijven toenemen, neemt de stress meestal af nadat de uiteindelijke sterkte is bereikt. Het is een intensieve eigenschap; daarom is de waarde ervan niet afhankelijk van de grootte van het proefstuk. Het is echter afhankelijk van andere factoren, zoals de bereiding van het monster, de aanwezigheid of anderszins van oppervlaktefouten en de temperatuur van de testomgeving en het materiaal. De treksterkte varieert van 50 MPa voor aluminium tot 3000 MPa voor staal met een zeer hoge sterkte.

opbrengststerkte

opbrengststerkte van ruwijzer varieert sterk en hangt af van de vorm die de koolstof in de legering aanneemt.

het rekgrenspunt is het punt op een spannings-rekcurve dat de grens van elastisch gedrag en het begingedrag van plastic aangeeft. Vloeigrens of vloeispanning is de eigenschap van het materiaal gedefinieerd als de spanning waarbij een materiaal plastiek begint te vervormen, terwijl vloeigrens het punt is waar niet-lineaire (elastische + plastic) vervorming begint. Voorafgaand aan het vloei punt zal het materiaal elastisch vervormen en zal terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm wanneer de aangebrachte spanning wordt verwijderd. Zodra het opbrengstpunt is gepasseerd, zal een deel van de vervorming permanent en niet-omkeerbaar zijn. Sommige staalsoorten en andere materialen vertonen een gedrag dat een opbrengstpuntfenomeen wordt genoemd. De vloeigrens variëren van 35 MPa voor aluminium met een lage sterkte tot meer dan 1400 MPa voor staal met een zeer hoge sterkte.

de elasticiteitsmodulus van Young

de elasticiteitsmodulus van Young van ruwijzer varieert sterk en hangt af van de vorm die de koolstof in de legering aanneemt.

de elasticiteitsmodulus van Young is de elasticiteitsmodulus voor trek-en drukspanning in het lineaire elasticiteitsregime van een uniaxiale vervorming en wordt gewoonlijk bepaald door trekproeven. Tot een beperkende stress, zal een lichaam in staat zijn om zijn afmetingen te herstellen bij het verwijderen van de belasting. De toegepaste spanningen zorgen ervoor dat de atomen in een kristal uit hun evenwichtspositie bewegen. Alle atomen worden dezelfde hoeveelheid verplaatst en behouden nog steeds hun relatieve geometrie. Wanneer de spanningen worden verwijderd, keren alle atomen terug naar hun oorspronkelijke posities en treedt er geen permanente vervorming op. Volgens de wet van de Hooke is de stress evenredig met de stam (in het elastische gebied), en de helling is Young ‘ s modulus. Young ‘ s modulus is gelijk aan de longitudinale spanning gedeeld door de stam.

de hardheid van ruwijzer

Brinell de hardheid van ruwijzer varieert sterk en hangt af van de vorm van de koolstof in de legering.

in de materiaalkunde is hardheid het bestand tegen indrukking van het oppervlak (plaatselijke plastische vervorming) en krassen. Hardheid is waarschijnlijk de meest slecht gedefinieerde materiaaleigenschap, omdat het kan wijzen op weerstand tegen krassen, weerstand tegen slijtage, weerstand tegen indrukking of zelfs weerstand tegen vormgeven of gelokaliseerde plastische vervorming. Hardheid is belangrijk vanuit een technisch oogpunt omdat de weerstand tegen slijtage door wrijving of erosie door stoom, olie en water in het algemeen toeneemt met de hardheid.

Brinell hardheidsmeting is een van de hardheidsmetingen die ontwikkeld zijn voor hardheidsmetingen. Bij Brinell-tests wordt een hard bolvormig indruklichaam onder een specifieke belasting in het oppervlak van het te testen metaal gedrukt. De typische test gebruikt een 10 mm (0.39 in) diameter gehard stalen kogel als een indruklichaam met een 3.000 kgf (29.42 kN; 6.614 lbf) kracht. De belasting wordt constant gehouden gedurende een bepaalde tijd (tussen 10 en 30 s). Voor zachtere materialen wordt een kleinere kracht gebruikt; voor hardere materialen wordt de stalen kogel vervangen door een wolfraamcarbide kogel.

de test levert numerieke resultaten op om de hardheid van een materiaal te kwantificeren, die wordt uitgedrukt door het Brinell – hardheidsgetal-HB. Het Brinell-hardheidsgetal wordt door de meest gebruikte testnormen (ASTM E10-14 en ISO 6506-1: 2005) aangeduid als HBW (H van hardheid, B van brinell en W van het materiaal van het indruklichaam, wolfraam (Wolfram) carbide). In vroegere normen werden HB of HBS gebruikt om te verwijzen naar metingen met stalen indruklichamen.

het Brinell-hardheidsgetal (HB) is de belasting gedeeld door het oppervlak van de indrukking. De diameter van de afdruk wordt gemeten met een microscoop met een gesuperponeerde schaal. Het Brinell-hardheidsgetal wordt berekend uit de vergelijking:

er zijn verschillende testmethoden die algemeen worden gebruikt (b.v. Brinell, Knoop, Vickers en Rockwell). Er zijn tabellen beschikbaar die de hardheidsgetallen van de verschillende testmethoden correleren waar correlatie van toepassing is. In alle schalen vertegenwoordigt een hoog hardheidsgetal een hard metaal.

thermische eigenschappen van ruw gietijzer

thermische eigenschappen van materialen hebben betrekking op de reactie van materialen op veranderingen in hun temperatuur en op het aanbrengen van warmte. Als een vaste stof energie absorbeert in de vorm van warmte, stijgt de temperatuur en neemt de afmetingen toe. Maar verschillende materialen reageren anders op de toepassing van warmte.

warmtecapaciteit, thermische uitzetting en thermische geleidbaarheid zijn eigenschappen die vaak van cruciaal belang zijn bij het praktische gebruik van vaste stoffen.

smeltpunt van gietijzer

gietijzer heeft een smeltpunt van 1420-1470 K, wat lager is dan een van de twee hoofdbestanddelen, en maakt het tot het eerste product dat wordt gesmolten wanneer koolstof en ijzer samen worden verhit.

in het algemeen is smelten een faseverandering van een stof van de vaste naar de vloeibare fase. Het smeltpunt van een stof is de temperatuur waarbij deze faseverandering plaatsvindt. Het smeltpunt definieert ook een toestand waarin de vaste stof en de vloeistof in evenwicht kunnen bestaan.

kookpunt van gietijzer

gietijzer is een stof met meerdere elementen, hoofdzakelijk ijzer, waaraan koolstof en onzuiverheden zijn toegevoegd. De koolstof is meestal in de vorm van carbiden van de legeringsmetalen. De carbiden hebben hogere kooktemperaturen dan de metaalmatrix. Het kookpunt van ijzer (geen ruwijzer) is 2860°C, dus het kookpunt van gietijzer ligt dicht bij deze waarde.

in het algemeen is koken een faseverandering van een stof van de vloeibare naar de gasfase. Het kookpunt van een stof is de temperatuur waarbij deze faseverandering (koken of verdampen) plaatsvindt.

warmtegeleidingsvermogen van gietijzer

gietijzer is een stof met meerdere elementen, hoofdzakelijk ijzer, waaraan koolstof en onzuiverheden zijn toegevoegd. De koolstof is meestal in de vorm van carbiden van de legeringsmetalen. De thermische geleidbaarheid van ijzer (geen ruwijzer) is 80 W/(M.K).

de warmteoverdrachtkarakteristieken van een vast materiaal worden gemeten door een eigenschap die warmtegeleidingsvermogen k (of λ) wordt genoemd, gemeten in W/M.K. Het is een maat voor het vermogen van een stof om warmte door een materiaal over te brengen door geleiding. Merk op dat de wet van Fourier van toepassing is op alle materie, ongeacht de toestand ervan (vast, vloeibaar of gas), daarom is het ook gedefinieerd voor vloeistoffen en gassen.

de thermische geleidbaarheid van de meeste vloeistoffen en vaste stoffen varieert met de temperatuur. Voor dampen hangt het ook af van de druk. In het algemeen:

de meeste materialen zijn bijna homogeen, daarom kunnen we meestal schrijven k = k (T). Soortgelijke definities worden geassocieerd met thermische geleidbaarheid in de Y-en z-richtingen (ky, kz) , maar voor een isotroop materiaal is de thermische geleidbaarheid onafhankelijk van de richting van overdracht, kx = ky = kz = k.