RAUTAMETALLISEOKSET: OMINAISUUDET, OMINAISUUDET, ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Rautaseoksien ovat pääasiassa yhdistelmät homogeeninen rautaa, joka on lisätty hiiltä.

Käytetyimmistä, enimmäkseen seostettuista metalleista on: rauta (Fe), kupari (Cu), kromi (Cr), sinkki (Zn), alumiini (Al), titaani (Ti), nikkeli (Ni), koboltti (Co), Mangaani (Mn), tina (Sn), magnesium (Mg), lyijy (Pb) ja molybdeeni (Mo).

Metallit ja niiden seokset luokitellaan kahteen ryhmään: (1) rautapitoiset, rautapohjaiset ja (2) ei-rautapitoiset, kaikki muut.

Rautametalliseosten ominaisuudet

Seokset, joissa on vähemmän kuin 2% hiiltä (C), luokitellaan teräksiksi, kun taas seokset, joissa on enemmän kuin 2% C, tunnetaan nimellä valurauta tai valurauta.

Valuissa, kuten nimestä käy ilmi, valuraudat tuotetaan pääasiassa valukappaleina. Sitä vastoin teräksissä niitä tuotetaan pääosin muodonmuutos- ja muotokappaleina muovauksen jälkeen.

Valuraudassa hiilen edullinen muoto on alkuainegrafiitti, kun taas teräksissä hiiltä löytyy yleensä yhdistetyssä muodossa muiden metalliosien kanssa.

Rautametalliseosten käyttö

Terästeollisuus on jaettu lukuisiin toimialoihin sen käytöstä riippuen:

- Tavalliset hiiliteräkset, joita käytetään pääasiassa sekä rakennusten että teknisten laitteiden rakentamisessa.

- ruostumattomat teräkset, koneiden osia, hopeaesineitä tai lääkinnällisiä instrumentteja varten.

- Työkaluteräkset, joihin lisätään muita yhdisteitä niiden kestävyyden parantamiseksi.

Seostavien elementtien vaikutukset rauaseoksissa

Seosaineiden vaikutus rautametalliseoksiin riippuu yhdistetyn elementin tyypistä.

- Hiili on tärkein kovettuva elementti.

- Mangaani lisää lujuutta ja sitkeyttä, ja poista ylimääräinen rikki lisäämään sen helppoa kuumaa työtä.

- Pii on tärkein hapettumisenestoaine.

- Alumiinia käytetään loppuun hapetusreaktio.

- Fosfori on pääasiassa epäpuhtautta, se vähentää vastustuskykyä ja taipuisuutta.

- Rikki vain parantaa työstettävyyttä, mutta useimmissa tapauksissa se on ei-toivottua kuin fosfori.

- Kuparia lisätään ilmakehän korroosionkestävyyden lisäämiseksi.

- Koboltti lisää kovuutta ja parantaa sakeutta materiaalia leikkaamalla, jolloin ominaisuudet pysyvät korkeissa lämpötiloissa.

- Nikkeliä lisätään vetolujuuden lisäämiseksi.

- Volframi tarjoaa suuren lujuuden, korroosionkestävyyden ja korkeat lämpötilat.

Yleensä 2 tai useamman seostavan elementin yhdistelmä antaa parempia ominaisuuksia kuin yksin.

Cr-Ni-teräkset kehittävät hyvät kovetusominaisuudet erinomaisella taipuisuudella, kun taas Cr-Ni-Mo-teräkset kehittävät vielä paremman kovettumisen, mutta heikentyessä taipuisuudella hieman.

Kemianteollisuudessa, jossa lämmönvaihtoprosessia vaaditaan ehdottomasti, on pakollista käyttää tätä toimintoa suorittavia laitteita.

Yleisimmin käytetyt laitteet ovat kaksiputkiset tai putki- ja vaippavaihtimet. Putkimateriaali on pääosin valmistettu tavallisesta hiiliteräksestä johtuen sen alhaisista kustannuksista markkinoilla ja sen korkeasta lämmönjohtavuudesta lämmön kuljettamisessa.

Joidenkin rautametalliseosten ominaisuudet

Rautametalliseoksen taipuisuuden käyttäytyminen hiilen prosenttimäärän funktiona

Bibliografiset viitteet

1. Materiaalin ominaisuudet.. Saatavana osoitteessa materials23.blogspot.com
2. Alloys. Saatavana: es.wikipedia.org. Haettu 8. joulukuuta 2017.
3. Guanipa, V. (2011) Valinta tekniikan materiaaleista. (Toinen painos). Venezuelassa. Carabobon yliopisto.
4. Incropera, F. (1999). Lämmönsiirron perusteet. (Kuudes painos). Meksiko. Toimituksellinen Pretince Hall Hispanoamericana SA