Raudan vahvuus riippuu sen muodosta ja seoskoostumuksesta. Puhdas rauta, vaikka se on vahva itsessään, on suhteellisen pehmeä eikä ole kovin vahva verrattuna muihin materiaaleihin. Hiilellä tai muilla elementeillä seottaessa rauta voi kuitenkin muuttua paljon vahvemmaksi, kuten teräs- ja valuraudassa.
Puhtaan raudan lujuus
Vetolujuus: Puhtaalla raudalla on tyypillisesti avetolujuusnoin370–450 MPa (Megapascals). Tämä tarkoittaa, että se kestää noin 370–450 megapastisen voiman ennen jännityksen alaisuudessa murtumista. Vaikka tämä riittää tiettyihin sovelluksiin, se on alhaisempi kuin monien muiden metallien vahvuus.
Rautaseosten lujuus (teräs ja valurauta)
Teräs (rauta + hiili)
Leuto teräs: Teräs on paljon vahvempi materiaali kuin puhdas rauta, pääasiassa sen hiilipitoisuuden vuoksi. Lievä teräs, joka sisältää {{0}}. 05% - 0,25% hiili, on avetolujuusvälillä400 MPa ja 550 MPa.
Voimakkaan teräs: Teräs, jossa on korkeampi hiilipito1000 MPa(1 GPA), mikä tekee siitä sopivan raskaisiin sovelluksiin, mukaan lukien rakennus, auto- ja teollisuuskoneet.
Valurauta (rauta + hiili + pii)
Harmaa valurauta: Valuraudassa on tyypillisesti vetolujuus200 MPa ja 400 MPa, riippuen seoksen koostumuksesta ja hoidosta. Se on vahva puristus, mutta hauras ja vähemmän sopiva vetolujuuteen.
Rauta- rautarauta: Tunnetaan myös nimellä nodulaarinen valurauta, se voi saavuttaa vetolujuuden noin600 MPa - 900 MPa, tekee siitä taipuvaisemman ja kovemman kuin perinteinen valurauta.
Vertailu muihin materiaaleihin
Alumiini: Alumiinilla on tyypillisesti vetolujuus200–300 MPa, mikä tekee raudasta (ja erityisesti teräksestä) huomattavasti vahvemman.
Kupari: Kuparin vetolujuus on noin210–250 MPa, mikä tekee siitä heikomman kuin rauta.
Titaani: Titaaniseokset ovat paljon vahvempia kuin rauta, vetolujuudet vaihtelevat900 MPa yli 1400 MPa, seoksesta riippuen.
Betoni: Betoni, jota käytetään rakenteessa, on puristuslujuus20–40 MPa, paljon alhaisempi kuin rauta tai teräs, mutta sitä vahvistetaan usein raudalla (teräskadulla) vetolujuuden parantamiseksi.
Johtopäätös
Puhdas rautaon suhteellisen pehmeä ja heikko verrattuna muihin metalleihin, ja vetolujuus on370–450 MPa.
Teräs, joka on raudan seos hiilellä ja muilla elementeillä, on paljon vahvempi, vetolujuudet ovat usein ylittäneet1000 MPa.
Valurautaon vahva puristus, mutta yleensä heikompi jännitteessä kuin teräs, vetolujuudet vaihtelevat200 MPa - 900 MPa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että rauta puhtaassa muodossaan ei ole erityisen vahvaa, mutta sen lujuutta voidaan parantaa huomattavasti seoksella, varsinkin kun siitä tulee teräs- tai pallokevalurauta.
4o mini
