Dzelzs stiprums ir atkarīgs no tā formas un sakausējuma sastāva. Tīrs dzelzs, kaut arī pats par sevi ir spēcīgs, ir salīdzinoši mīksts un nav ļoti spēcīgs, salīdzinot ar citiem materiāliem. Tomēr, sakausējot ar oglekli vai citiem elementiem, dzelzs var kļūt daudz stiprāks, kā tas ir ar tērauda un čuguna un čuguna gadījumā.
Tīra dzelzs spēks
Stiepes izturība: Pure dzelzs parasti ir astiepes izturībaapmēram370–450 MPa (megapascals)Apvidū Tas nozīmē, ka tas var izturēt apmēram 370–450 megapascals spēku pirms spriedzes sadalīšanās. Lai gan tas ir pietiekams noteiktiem lietojumiem, tas ir zemāks par daudzu citu metālu stiprumu.
Dzelzs sakausējumu stiprums (tērauda un čuguna) stiprums
Tērauds (dzelzs + ogleklis)
Viegls tērauds: Tērauds ir daudz spēcīgāks materiāls nekā tīrs dzelzs, galvenokārt tā oglekļa satura dēļ. Viegls tērauds, kas satur {{0}}. 05% līdz 0,25% oglekļa, ir astiepes izturībastarp400 MPa un 550 MPa.
Augstas izturības tērauds: Tēraudam ar lielāku oglekļa saturu vai sakausētu ar citiem elementiem (piemēram, hromu vai niķeli) var būt stiepes izturība1000 MPa(1 GPA), kas padara to piemērotu lieljaudas lietojumiem, ieskaitot celtniecības, automobiļu un rūpniecisko mašīnu.
Čuguna (dzelzs + ogleklis + silīcijs)
Pelēks čuguna: Čuguna parasti ir stiepes izturība starp200 MPa un 400 MPa, atkarībā no sakausējuma sastāva un ārstēšanas. Tas ir spēcīgs kompresijas gadījumā, bet trausls un mazāk piemērots stiepes lietojumiem.
Kaļamais čuguna: Pazīstams arī kā mezglainais čuguna dzelzs, tas var sasniegt apmēram stiepes izturību600 MPa līdz 900 MPa, padarot to kaļamāku un stingrāku nekā tradicionālā čuguna.
Salīdzinājums ar citiem materiāliem
Alumīnijs: Alumīnija parasti ir stiepes izturība apkārt200–300 MPa, kas padara dzelzi (un īpaši tēraudu) ievērojami spēcīgāku.
Vara: Vara stiepes izturība ir aptuveni210–250 MPa, padarot to vājāku par dzelzi.
Titāns: Titāna sakausējumi ir daudz spēcīgāki par dzelzi, ar stiepes izturību, sākot no900 MPa līdz vairāk nekā 1400 MPa, atkarībā no sakausējuma.
Konkrēts: Betonam, ko izmanto būvniecībā, ir spiedes stiprums apkārt20–40 MPa, daudz zemāks par dzelzi vai tēraudu, bet to bieži pastiprina ar dzelzi (tērauda armatūru), lai uzlabotu stiepes izturību.
Secinājums
Tīrs dzelzsir salīdzinoši mīksts un vājš, salīdzinot ar citiem metāliem, ar stiepes izturību370–450 MPa.
Tērauds, kas ir dzelzs sakausējums ar oglekli un citiem elementiem, ir daudz spēcīgāks, un stiepes izturības bieži pārsniedz1000 MPa.
Čugunsir spēcīga saspiešana, bet parasti vājāka spriegojums nekā tērauds, ar stiepes izturību, sākot no200 MPa līdz 900 MPa.
Rezumējot, dzelzs tīrā formā nav īpaši spēcīgs, bet tā izturību var ievērojami uzlabot, leģējot, it īpaši, ja tas kļūst par tēraudu vai kaļamo čugunu.
4o mini
