Jenis besi: Sifat, Penggunaan, dan aplikasi

1. Pengenalan

Besi adalah salah satu logam paling asas yang digunakan dalam pelbagai industri kerana kelimpahannya, kekuatan, dan fleksibiliti.

Dari bahan binaan ke jentera, Besi memainkan peranan penting dalam kehidupan seharian dan proses perindustrian kita.

Memahami pelbagai jenis besi adalah penting untuk memilih bahan yang paling sesuai untuk aplikasi tertentu.

Dalam blog ini, Kami akan menyelam ke pelbagai jenis besi, Terokai sifat mereka, dan menyerlahkan di mana dan bagaimana ia digunakan,

Membolehkan anda membuat keputusan yang lebih baik apabila memilih besi yang sesuai untuk projek anda.

2. Apa itu besi?

Besi (Fe) adalah elemen kimia yang berlimpah secara semulajadi, terdapat di kerak bumi.

Kepentingan sejarahnya sangat besar -kembali ke Zaman Besi ketika ia menggantikan gangsa sebagai bahan utama untuk alat dan senjata.

Besi terutamanya dikenali dengan kekuatan dan ketahanannya, Tetapi sifatnya bergantung dengan ketara pada unsur -unsur pengalirannya.

Besi tulen agak lembut dan tidak sesuai untuk kebanyakan aplikasi struktur.

Walau bagaimanapun, dengan menambahkan elemen seperti karbon dan pelbagai aloi, Ciri-ciri mekanikal besi boleh disesuaikan untuk memenuhi tuntutan industri tertentu.

Ciri -ciri asas besi:

• Kekuatan: Besi mempamerkan kekuatan tegangan yang tinggi, terutamanya apabila dialihkan dengan elemen lain.
• Kebolehtelapan: Walaupun kekuatannya, Besi boleh dibentuk atau dibentuk apabila dipanaskan, bergantung pada komposisi aloi.
• Sifat magnet: Besi adalah ferromagnet, bermaksud ia tertarik dengan magnet dan dapat mengekalkan sifat magnet.

3. Jenis besi

Klasifikasi besi terutamanya bergantung pada kandungan karbonnya, yang mempengaruhi kekuatannya, kebolehtelapan, dan aplikasi. Mari kita lihat lebih dekat pada empat jenis utama besi:

Besi tempa

Besi tempa dicirikan oleh kandungan karbon yang rendah (kurang daripada 0.1%), menjadikannya lembut, Dukes, dan mudah dibentuk.

Ia juga mempunyai rintangan kakisan yang sangat baik dan mudah dikimpal. Dari segi sejarah, besi tempa adalah pilihan utama dalam pembinaan, terutamanya untuk jambatan dan bangunan.

Hari ini, ia masih digunakan untuk elemen hiasan seperti pintu pagar, pagar, dan pagar.

• Sifat utama: Mudah dibentuk, tahan kakisan, mudah dikimpal
• Aplikasi biasa: Pintu hiasan, pagar, pagar, dan perabot besi tempa.

Besi tuang

Besi tuang dibuat dengan mencairkan besi dan menambah bahagian karbon yang lebih tinggi (2.5% ke 4%). Ini memberikan kekerasan yang meningkat tetapi juga menjadikannya lebih rapuh daripada besi tempa.

Besi tuang terkenal dengan keupayaannya untuk dilemparkan ke dalam bentuk yang kompleks, yang menjadikannya sesuai untuk aplikasi tugas berat yang memerlukan rintangan haus yang tinggi.

Jenis besi tuang:

• Besi kelabu: Mengandungi serpihan grafit, Menawarkan sifat castability dan redaman yang sangat baik. Biasa digunakan untuk blok enjin, paip, dan jentera.
• Besi putih: Keras dan rapuh, dengan grafit kecil, menjadikannya sesuai untuk aplikasi tahan haus seperti Lining Mill.
• Besi mulur: Juga dikenali sebagai besi tuang nodular, ia telah meningkatkan kekuatan tegangan dan kemuluran, menjadikannya sesuai untuk komponen dan paip automotif.

• Besi yang mudah dibentuk: Dirawat haba untuk meningkatkan kemuluran, digunakan untuk komponen jentera berat.
• Sifat utama: Rintangan haus yang tinggi, Castability yang sangat baik, redaman getaran tinggi
• Aplikasi biasa: Blok enjin, jentera tugas berat, paip, dan bahagian perindustrian.

Keluli (Termasuk keluli karbon dan keluli aloi)

Keluli adalah versi besi yang halus, Dicipta dengan mengurangkan kandungan karbonnya dan menambahkan elemen aloi lain seperti mangan, Chromium, dan nikel.

Ini menghasilkan lebih kuat, Bahan yang lebih serba boleh dengan pelbagai sifat bermanfaat. Keluli boleh dibahagikan kepada:

• Keluli karbon: Mengandungi pelbagai karbon, menjadikannya lebih kuat tetapi kurang tahan kakisan.
• Keluli aloi: Dibawa dengan logam lain untuk mencapai sifat tertentu seperti peningkatan ketangguhan, Rintangan untuk dipakai, atau kekuatan suhu tinggi.
• Keluli tahan karat: Aloi besi, Karbon, dan sekurang -kurangnya 10.5% Chromium, memberikan rintangan kakisan yang luar biasa.
  Keluli tahan karat sering digunakan dalam persekitaran yang keras seperti aplikasi marin, pemprosesan makanan, dan instrumen perubatan.

• Sifat utama: Kekuatan tinggi, fleksibiliti, Rintangan kakisan yang sangat baik (Untuk keluli tahan karat)
• Aplikasi biasa: Pembinaan, Automotif, jentera, Aeroangkasa, Peranti perubatan, dan produk pengguna.

Besi babi

Besi babi adalah produk perantaraan bijih besi di relau letupan. Ia mengandungi karbon yang tinggi (Kira -kira 3-4%) dan kekotoran lain, menjadikannya terlalu rapuh untuk kegunaan langsung dalam kebanyakan aplikasi.

Besi babi terutamanya digunakan sebagai bahan mentah untuk menghasilkan besi dan besi tuang.

• Sifat utama: Kandungan karbon yang tinggi, rapuh, digunakan sebagai bahan mentah untuk pemprosesan selanjutnya.
• Aplikasi biasa: Pengeluaran keluli, Pemutus besi.

4. Sifat dan ciri -ciri setiap jenis besi

Ketika datang untuk memilih jenis besi yang sesuai untuk aplikasi tertentu, memahami sifat dan ciri unik setiap jenis adalah penting.

Perbezaan kandungan karbon, elemen aloi, dan kaedah pemprosesan membawa kepada variasi yang signifikan dalam kekuatan, ketahanan, kebolehkerjaan, dan penentangan terhadap faktor persekitaran.

Besi tempa

Sifat:

• Kandungan karbon rendah: Besi tempa biasanya kurang daripada 0.1% Karbon, yang menjadikannya lembut dan mulur. Ini membolehkan ia mudah dibentuk dan dikimpal tanpa retak.
• Rintangan kakisan: Struktur berserabut besi tempa menjadikannya tahan terhadap kakisan. Ini adalah ciri utama yang menjadikannya popular dari segi sejarah untuk aplikasi luaran.
• Kekuatan tegangan: Walaupun ia mempunyai kekuatan yang agak rendah berbanding dengan keluli, Kebolehtelapannya membolehkannya menahan ketegangan dan daya ricih dengan berkesan.

Ciri -ciri:

• Mudah dibentuk: Besi tempa dapat dengan mudah dipalsukan ke dalam pelbagai bentuk, itulah sebabnya ia sering digunakan dalam kerja hiasan seperti pintu gerbang, pagar, dan pagar.
• Kebolehkerjaan: Sangat mudah untuk bekerja di Forge kerana kandungan karbonnya yang rendah. Ini menjadikannya pilihan pilihan untuk reka bentuk artistik dan kerja logam yang lebih baik.
• Kebolehkalasan: Ia boleh dikimpal tanpa komplikasi, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kimpalan untuk bergabung bersama.
• Rintangan terhadap keletihan: Besi tempa kurang terdedah kepada kegagalan keletihan, yang menjadikannya tahan lama walaupun dalam struktur di bawah pergerakan atau tekanan yang berterusan.

Besi tuang

Sifat:

• Kandungan karbon yang tinggi: Besi tuang biasanya mengandungi 2.5-4% Karbon, yang memberikan kekerasan yang unggul tetapi juga mengakibatkan kelembutan.
• Castability yang sangat baik: Kandungan karbon tinggi dan keadaan cair menjadikannya sesuai untuk melemparkan ke dalam bentuk kompleks dan bahagian besar.
• Pakai rintangan: Besi tuang sangat tahan, itulah sebabnya ia biasanya digunakan untuk blok enjin, paip, dan komponen tekanan tinggi lain.

Ciri -ciri:

• Brittleness: Besi tuang rapuh dan boleh pecah di bawah tekanan tegangan, yang mengehadkan penggunaannya dalam aplikasi di mana kesan kesan atau tegangan diperlukan.
• Rintangan haus yang tinggi: Ia sangat tahan untuk dipakai dan lelasan, menjadikannya bahan untuk jentera dan komponen tugas berat yang tertakluk kepada pakaian yang kerap.
• Redaman getaran yang baik: Besi tuang sangat baik dalam getaran redaman, Itulah sebabnya ia sering digunakan di pangkalan jentera dan komponen seperti blok enjin.

Keluli (Termasuk keluli karbon dan keluli aloi)

Sifat:

• Kandungan karbon yang lebih rendah daripada besi tuang: Keluli biasanya mempunyai kandungan karbon kurang dari 2%, yang membolehkannya menjadi lebih kuat dan lebih sukar daripada besi tuang.
• Fleksibiliti: Keluli boleh dialihkan dengan pelbagai elemen, seperti mangan, Chromium, dan nikel, untuk meningkatkan sifatnya.
  Fleksibiliti ini membolehkannya disesuaikan untuk pelbagai aplikasi, dari komponen struktur kekuatan tinggi hingga bahan tahan kakisan.
• Kekuatan dan ketangguhan: Keluli lebih kuat daripada besi tuang dan dapat menahan tekanan dan kesan yang lebih besar, menjadikannya sesuai untuk aplikasi struktur dan berat.

Ciri -ciri:

• Kekuatan: Keluli, terutamanya keluli aloi, menawarkan kekuatan tegangan unggul dan sering digunakan untuk pembinaan, Automotif, dan aplikasi perindustrian yang memerlukan kekuatan tinggi.
• Kemuluran dan Kebolehtelapan: Keluli boleh dibentuk menjadi pelbagai bentuk melalui penempaan, bergulir, atau kimpalan, Menawarkan fleksibiliti dalam fabrikasi.
• Rintangan kakisan: Jenis keluli tertentu, Seperti keluli tahan karat, menawarkan ketahanan yang sangat baik terhadap kakisan, menjadikannya sempurna untuk Marin, perubatan, dan aplikasi pemprosesan makanan.

Besi babi

Sifat:

• Kandungan karbon yang tinggi: Besi babi mempunyai kandungan karbon tentang 3-4%, menjadikannya lebih rapuh daripada jenis besi lain.
  Tahap karbon yang tinggi ini juga menghadkan aplikasi langsung dalam kebanyakan proses perindustrian.
• Kekotoran: Ia mengandungi sejumlah besar kekotoran, termasuk sulfur, Fosforus, dan silikon, yang perlu dikeluarkan sebelum diproses selanjutnya.
• Produk perantara: Besi babi terutamanya digunakan sebagai produk perantara untuk pengeluaran keluli atau besi cast lain.

Ciri -ciri:

• Brittleness: Kerana kandungan dan kekotoran karbon yang tinggi, Besi babi terlalu rapuh untuk kebanyakan aplikasi praktikal tanpa perbaikan selanjutnya.
• Digunakan untuk pengeluaran keluli: Ia terutamanya digunakan dalam relau letupan dan kemudiannya ditukar menjadi bentuk besi atau keluli yang lebih halus.
• Titik lebur yang tinggi: Besi babi mempunyai titik lebur yang agak tinggi, menjadikannya sesuai untuk aplikasi faundri tertentu.

Perbandingan sifat

Harta	Besi tempa	Besi tuang	Keluli	Besi babi
Kandungan karbon	< 0.1%	2.5-4%	< 2%	3-4%
Kekuatan	Sederhana	Rendah hingga sederhana	Tinggi	Rendah
Kekuatan tegangan	Ketegangan tinggi	Rendah	Sangat tinggi	Sangat rendah
Kemuluran	Sangat tinggi	Rendah	Tinggi	Sangat rendah
Kebolehkerjaan	Cemerlang	Bagus untuk pemutus	Cemerlang untuk membentuk	Sangat rendah
Rintangan kakisan	Baik	Sederhana	Cemerlang (terutamanya keluli tahan karat)	Miskin
Aplikasi	Pintu, pagar, perabot	Blok enjin, paip, bahagian jentera	Pembinaan, Automotif, alat	Bahan mentah untuk keluli

5. Aplikasi setiap jenis besi

Setiap jenis besi mempunyai sifat yang berbeza yang menjadikannya sesuai untuk aplikasi tertentu di pelbagai industri.

Memahami kegunaan ini dapat membantu membimbing pemilihan bahan berdasarkan keperluan prestasi, ketahanan, dan pertimbangan ekonomi projek.

Besi tempa

Aplikasi:

• Struktur hiasan: Besi tempa telah lama disukai untuk tujuan hiasan dan seni bina kerana kebolehtelapan dan rayuan estetiknya. Kegunaan umum termasuk:

• • Pintu dan pagar: Keupayaan besi tempa untuk mudah dibentuk menjadi reka bentuk yang rumit menjadikannya sesuai untuk pintu gerbang, pagar, dan pagar.
    Rintangan kakisannya juga menjadikannya sesuai untuk persekitaran luaran.
  • Balkoni dan pagar tangga: Kekuatan dan rayuan estetika menjadikan besi tempa sebagai pilihan yang popular untuk balkoni, pagar tangga, dan handrails.
  • Perabot: Besi tempa sering digunakan dalam pengeluaran perabot taman yang bergaya dan tahan lama, kerusi, dan jadual.
  • Seni hiasan: Artis telah menggunakan besi tempa secara historis untuk mencipta patung -patung dan unsur -unsur artistik lain kerana kebolehkerjaan mereka.

• Kepentingan sejarah dalam pembinaan: Besi tempa digunakan secara sejarah dalam projek pembinaan berskala besar, seperti jambatan, Keretapi, dan bangunan, kerana kekuatan dan ketahanannya.

Industri:

• Pembinaan: Untuk pagar, pintu, dan komponen struktur di bangunan.
• Seni bina: Untuk merancang pintu, Gril tingkap, dan pagar.
• Seni dan reka bentuk: Dalam mewujudkan rumit, kepingan besi buatan tangan, seperti arca dan perabot.

Besi tuang

Aplikasi:

• Komponen enjin: Kerana kebolehpercayaan yang sangat baik, besi tuang biasanya digunakan dalam pembuatan komponen enjin.

• • Blok enjin: Rintangan haus tinggi Cast Iron dan keupayaan untuk meredakan getaran menjadikannya sesuai untuk blok enjin dalam automotif, perindustrian, dan enjin marin.
  • Kepala silinder: Bahan ini juga digunakan untuk kepala silinder dalam enjin automotif kerana ketahanan dan kekonduksian terma.

• Paip dan paip: Rintangan dan ketahanan kakisan Besi Cast menjadikannya ruji dalam pembinaan paip air, paip saliran, dan sistem paip lain.

• • Paip pembetung: Di banyak bandar, Paip besi tuang digunakan untuk sistem kumbahan dan air kerana keupayaan mereka untuk menahan tekanan yang tinggi dan menahan kakisan.
  • Sistem saliran: Rintangan besi tuang ke suhu tinggi dan kakisan menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam sistem saliran dan sisa.

• Jentera dan alat berat: Rintangan Haus Tinggi Cast Iron menjadikannya penting untuk pengeluaran bahagian jentera berat, seperti:

• • Katil dan bingkai jentera: Keupayaan bahan untuk menyerap getaran dan mengekalkan kekuatan di bawah tekanan berat menjadikannya sesuai untuk pangkalan mesin dan bingkai.
  • Relau: Besi tuang biasanya digunakan dalam pembinaan relau letupan dan peralatan perindustrian lain yang beroperasi di bawah api yang tinggi.

• Alat memasak: Besi tuang adalah bahan kegemaran untuk memasak, Terutama kuali dan periuk, kerana pengekalan haba yang sangat baik dan pengedarannya juga.

• • Skillet dan ketuhar Belanda: Sifat pengekalan haba membenarkan walaupun memasak, Membuat besi tuang pilihan yang ideal untuk memasak dapur dan ketuhar.

Industri:

• Automotif: Blok enjin, kepala silinder, dan komponen brek.
• Paip: Paip, longkang, dan sistem pembetung.
• Pembuatan: Pangkalan mesin, acuan, dan komponen jentera berat.
• Alat memasak: Kuali besi, ketuhar, dan gril.

Keluli (Termasuk keluli karbon dan keluli aloi)

Aplikasi:

• Pembinaan: Keluli digunakan secara meluas dalam pembinaan bangunan, Jambatan, dan projek infrastruktur kerana kekuatan tegangan dan fleksibiliti yang tinggi.

• • Keluli struktur: Keluli adalah tulang belakang seni bina moden, Menyediakan rangka kerja pencakar langit, Jambatan, dan struktur besar lain.
  • Memperkukuhkan bar (Rebar): Keluli digunakan dalam struktur konkrit bertetulang, Memberi kekuatan kepada bangunan dan infrastruktur.

• Industri automotif: Keluli sangat diperlukan dalam kenderaan pembuatan, menawarkan kekuatan, ketahanan, dan keselamatan.

• • Bingkai kereta: Keluli digunakan dalam pengeluaran bingkai kereta, Menawarkan kekuatan dan rintangan kesan untuk menjaga penghuni selamat semasa kemalangan.
  • Komponen enjin: Aloi keluli kekuatan tinggi digunakan di bahagian enjin, seperti crankshafts, camshafts, dan piston.

• Industri Aeroangkasa: Keluli, terutamanya keluli aloi kekuatan tinggi, penting dalam industri aeroangkasa untuk pengeluaran komponen kritikal yang mesti menahan keadaan yang melampau.

• • Bingkai pesawat: Sifat ringan dan kekuatan tinggi keluli menjadikannya sesuai untuk pembinaan struktur pesawat.
  • Gear pendaratan: Aloi keluli digunakan dalam pembuatan peralatan pendaratan dan komponen pesawat tekanan tinggi lain.

• Alat dan jentera: Kemungkinan dan kekuatan keluli menjadikannya bahan untuk alat dan jentera perindustrian.

• • Alat pemotongan: Keluli digunakan untuk membuat alat pemotong, latihan, dan jentera ketepatan lain kerana kekerasan dan penentangannya untuk dipakai.
  • Galas: Keluli digunakan secara meluas dalam galas bola pembuatan, yang mengurangkan geseran dalam jentera dan membolehkan operasi yang lebih lancar.

• Infrastruktur: Keluli adalah bahan penting dalam infrastruktur seperti jambatan, jalan, dan kereta api.

• • Keretapi: Keretapi keluli digunakan dalam keretapi kerana mereka dapat menahan berat kereta api lulus yang luar biasa.
  • Jambatan: Keluli digunakan untuk membina jambatan, memberikan kekuatan yang diperlukan untuk menyokong beban berat.

Industri:

• Pembinaan: Untuk struktur bangunan, rebar, dan tetulang.
• Automotif: Dalam pengeluaran kenderaan dan komponen automotif.
• Aeroangkasa: Untuk komponen pesawat yang memerlukan kekuatan dan ringan.
• Pembuatan: Untuk alat, jentera, dan peralatan berat.
• Infrastruktur: Dalam kereta api, Jambatan, dan lebuh raya.

Besi babi

Aplikasi:

• Bahan mentah untuk pengeluaran keluli: Besi babi tidak biasanya digunakan dalam bentuk mentahnya kerana kandungan karbon yang tinggi dan kelembutannya. Sebaliknya,
  Ia berfungsi sebagai titik permulaan untuk menghasilkan jenis besi dan keluli lain.

• • Pengeluaran keluli: Besi babi karbon tinggi ditapis dalam relau letupan untuk menghasilkan keluli.
    Langkah ini melibatkan menghapuskan karbon dan kekotoran yang berlebihan, mengakibatkan pelbagai gred keluli.

• Pemutus di Foundries: Beberapa besi babi, terutamanya apabila dialihkan dengan elemen lain, digunakan secara langsung untuk tujuan pemutus.

• • Pelakon untuk bahagian perindustrian: Besi babi boleh dipadamkan dan diproses untuk menghantar komponen jentera perindustrian, termasuk gear, pam, dan bahagian enjin tugas berat.

• Pengeluaran besi tuang: Besi babi digunakan sebagai bahan asas dalam pengeluaran produk besi tuang.
  Ia dicampur dengan elemen lain seperti silikon untuk menghasilkan besi kelabu, besi mulur, atau besi putih.

Industri:

• Pembuatan keluli: Sebagai produk perantara untuk pengeluaran keluli.
• Foundries: Dalam proses pemutus untuk komponen perindustrian.
• Penapis besi dan keluli: Dalam pengeluaran besi tuang dan perbaikan selanjutnya menjadi keluli.

6. Kesimpulan

Setiap jenis besi memainkan peranan yang unik dalam pelbagai industri berdasarkan sifatnya yang berbeza.

Memahami aplikasi setiap jenis besi membolehkan pengeluar, jurutera, dan pereka untuk membuat keputusan yang tepat yang meningkatkan prestasi, keberkesanan kos, dan keselamatan dalam projek mereka.

Sekiranya anda sedang mencari produk besi berkualiti tinggi yang tersuai, Memilih Deze adalah keputusan yang sempurna untuk keperluan pembuatan anda.

Hubungi kami hari ini!