Rauta

Mitä on rauta?

Rauta on kemiallinen alkuaine (Fe, järjestysluku 26), joka kuuluu siirtymämetalleihin. Se on yksi maapallon yleisimmistä metalleista ja esiintyy luonnossa pääosin malmeina, kuten hematiittina ja magnetiittina. Rauta on sitkeä, hyvin taottava ja magneettinen metalli, mutta puhdas rauta on suhteellisen pehmeää ja siksi harvoin käytössä sellaisenaan. Konepajateollisuudessa rauta toimii usein perusmateriaalina, jota jatkojalostetaan erilaisiksi metalliseoksiksi, kuten teräkseksi tai valuraudaksi, mutta rauta viittaa silti nimenomaan alkuaineeseen eikä valmiiseen seokseen.

Raudan ja teräksen ero konepajateollisuudessa

Teräs on seos, jossa rauta on pääkomponentti ja hiilipitoisuus tyypillisesti alle 2 %. Teräksen ominaisuudet määräytyvät hiilen ja muiden seosaineiden mukaan. Puhdas rauta sen sijaan sisältää vain hyvin pieniä määriä epäpuhtauksia, ja sen ominaisuudet eroavat huomattavasti teräksestä — esimerkiksi lujuus on pienempi, mutta sitkeys ja muokattavuus suurempia. Konepajateollisuudessa teräs on ylivoimaisesti yleisempi työmateriaali, mutta raudan käsitteellinen tuntemus on tärkeää, sillä kaikki ferrometallit perustuvat raudan kemiallisiin ja fysikaalisiin ominaisuuksiin.

Raudan ominaisuudet koneistuksessa

Puhdas rauta on pehmeää, helposti muovattavaa ja hyvin sitkeää. Sen sulamispiste on noin 1538 °C ja se on erinomainen sähkön- ja lämmönjohde. Magneettiset ominaisuudet ovat merkittävä etu monissa teollisissa sovelluksissa, kuten sähkömoottoreissa, generaattoreissa ja kiinnitysjärjestelmissä. Konepajoissa puhdasta rautaa käytetään harvoin koneistuksessa sellaisenaan, sillä sen kulutuskestävyys on heikko, mutta joissakin erikoistapauksissa, kuten pehmeissä kiinnityspaloissa tai magneettikomponenteissa, se on käyttökelpoinen.

Raudan esiintyminen ja jalostus

Luonnossa rauta esiintyy lähinnä oksideina ja karbonaatteina. Malmi rikastetaan ja pelkistetään masuunissa tai suorapelkistysmenetelmillä, jolloin saadaan raakarautaa. Raakarauta sisältää vielä runsaasti hiiltä (3–4 %) ja on hauras, joten sitä jatkojalostetaan joko teräkseksi tai valuraudaksi. Konepajateollisuuden näkökulmasta tämä jalostusprosessi määrittää, millaisia lopputuotteita rauta mahdollistaa — ilman rautaa ei olisi myöskään koneistukseen sopivia teräslaatuja tai valurautakomponentteja.

Raudan merkitys konepajateollisuudessa

Vaikka konepajoissa puhutaan lähes aina teräksestä tai valuraudasta, näiden materiaalien pohjalla on aina rauta. Raudan kemialliset ominaisuudet määrittävät, miten nämä seokset käyttäytyvät työstössä, lämpökäsittelyssä ja käytössä. Koneistajan on hyvä tiedostaa raudan perusluonne, sillä se auttaa ymmärtämään materiaalin magneettisuutta, lämpölaajenemista, korroosioherkkyyttä ja seostamisen vaikutuksia.

Yhteenveto

Rauta on perusmetalli, jonka ominaisuudet muodostavat pohjan koko konepajateollisuuden keskeisille materiaaleille. Vaikka koneistuksessa käytetään harvoin puhdasta rautaa, sen merkitys on keskeinen kaikissa rautapohjaisissa seoksissa. Raudan ja teräksen eron ymmärtäminen on olennaista, jotta materiaalin ominaisuuksia voidaan hyödyntää tehokkaasti konepajoissa ja koneistamoissa.