Чугун это сталь


Статьи - Отличия чугуна и стали

Основой для изготовления чугуна или стали служит железо. В природе это – металл с серебристым отливом, не имеющий достаточной твердости. Такой металл практически не используется в промышленности, а широкое применение получили различные сплавы железа.

Чугун и сталь – это сплавы железа с углеродом, но от содержания этих элементов и примесей будет зависеть качество металла.

Чугун.

Чугун – первичный продукт металлургии. В его составе содержится углерода более 2% и значительное количество примесей, влияющих на свойства металла: марганец, фосфор, кремний, сера, легирующие добавки.

Чугун относят к хрупким металлам, его можно легко разбить на осколки при ударе, поэтому он менее практичен в обработке и применении. Вид углерода, содержащегося в чугуне,  влияет на его свойства, поэтому различают несколько видов чугуна:

- серый,  мягкий металл с низкой температурой плавления;

- белый, с повышенной твердостью, но хрупкий;

- ковкий, вторичный продукт белого чугуна;

- высокопрочный.

Плотность чугуна составляет 7000 кг/м3.

Сталь.

Процентное содержание углерода в сплаве не должно превышать отметку 2%, а железо составлять не менее 45%. Оставшиеся 53% могут содержать различные легирующие добавки и примеси, которые позволяют изменять его свойства.

Существует большое количество разновидностей и классификаций. В зависимости от количества связующих элементов различают:

- низколегированные;

- среднелегированные.

Также различают по количеству углерода:

- низкоуглеродистые;

- среднеуглеродистые;

- высокоуглеродистые.

На качество металла влияет наличие неметаллических включений (оксиды, сульфиды, фосфиды) и существует классификация по качеству.

Общая характеристика это – металл, обладающий хорошей прочностью, износостойкостью, твердостью, пригоден для различных видов обработки. Плотность стали 7700 – 7900 кг/м3.

Не смотря, на большое количество разновидностей чугуна и стали, можно выделить основные параметры различия этих металлов:

- сталь обладает большей прочностью, пластичностью и твердостью;

-  более пластична, поэтому хорошо поддается обработке (штамповке, ковке, прокатке, сварке), изделия из чугуна выполняют методом литья;

- чугун имеет меньшую стоимость;

- сталь имеет высокую теплопроводность, качество повышают методом закаливания, а чугун из-за пористости металла способен удерживать тепло;

- сплавы имеют различный удельный вес.

Металлургия поставляет на рынок сотни разновидностей того и другого сплава, которые имеют свои особенности и характеристики, но обязательными компонентами этих металлов являются железо и углерод. Поэтому сталь и чугун можно объединить в группу железоуглеродистых сплавов.

Характеристики стали и чугуна, как основных железоуглеродистых сплавов

Из всего разнообразия металлов, применяемых в производстве кованых изделий, наибольшее распространение получили железоуглеродистые сплавы. К ним, в первую очередь, относятся сталь и чугун. Эти материалы служат для изготовления таких конструкций, как кованые заборы, ограждения, ворота. Также стальные и чугунные элементы являются частью конструкций фонарных столбов, кованых урн и других изделий.

Сталь – это железоуглеродистый сплав, содержание углерода в котором колеблется в пределах до 2%. Чугун же, являясь более хрупким металлом, имеет в своем составе углерод в количестве более 2%. При этом, как можно понять, чем выше процент содержания углерода в сплаве, тем ниже его показатели прочности. Кроме углерода в состав сплавов входят и другие компоненты (марганец, фосфор, сера, кремний), но преимущественную часть все-таки занимает железо.

Железо – это металл, который характеризуется важной особенностью, которая определяет его широкую сферу применения. Это аллотропичность, способность к превращениям в твердом состоянии. Такой показатель можно проследить при изменении температур. При температуре до 910 °С структура железа имеет кристаллическую решетку центрированого куба (так называемое «альфа-железо»). При повышении температуры решетка преобразуется в куб с центрироваными гранями, и такое железо имеет название «гамма-железо». При показателях температуры превышающих 1400 °С кристаллическая решетка принимает свою первоначальную конфигурацию и носит название «дельта-железо». При обычной температуре альфа-железо сохраняет магнитные свойства, которые теряются при достижении 768 °С. Немагнитное железо, существующее в период нагрева от 768 °С до 910 °С, называется «бета-железо». Таким образом, основными формами являются альфа- и гамма-железо, которые отличаются способностью к растворению углерода. Гамма-железо имеет свойство растворять большее количество углерода, что является важным показателем при термообработке стали.

Основными составляющими любого железоуглеродистого сплава являются феррит и цементит. Это собственно и есть железо, содержание которого в сплаве колеблется от 93 до 99%, но с незначительным добавлением углерода. Содержание углерода в феррите совсем мало, а цементит имеет в своем составе 6% углерода. Существует также и такое понятие как перлит. Это смесь феррита с цементитом, которая образуется при температуре 723 °С.

Структура железа, которая появляется при достижении температуры 910 °С, т.е. когда мы говорим о дельта-железе, называется аустенитом. Это та структура, в которой может быть растворено наибольшее количество углерода.

Если мы говорим о белом чугуне, то целесообразно вспомнить и такую составляющую как ледебурит. Это смесь цементита и аустенита, которая содержит 4,3% углерода.

Таким образом, можно говорить о характеристиках стали и чугуна в зависимости от их структурных составляющих. Например, если сталь содержит цементит, она является в разы более хрупкой, чем та, которая имеет в своей структуре феррит. Сплавы, имеющие аустенит отличаются еще менее высокой прочностью.

Кроме этого на физические свойства железоуглеродистых сплавов влияет наличие в них постоянных примесей. Как уже говорилось выше, сталь и чугун неизбежно имеют в своем составе серу, фосфор, марганец и кремний. Обычная сталь содержит до 0,05% серы, до 0,05% фосфора, до 0,8% марганца и до 0,4% кремния. Примеси фосфора и кремния в структуре стали не образуют отдельных зерен, а растворяются в феррите. Сера же в железе не растворяется, но при этом в структуре стали образует сульфиды железа и марганца. Эти химические соединения, а также оксиды металла называют неметаллическими включениями.

Разобравшись, какие же примеси существуют в составе железоуглеродистых сплавов, рассмотрим их непосредственное влияние на свойства металла.

Углерод, как самый важный компонент, оказывает наиболее серьезное влияние. Чем больше процент содержания углерода, тем выше хрупкость, но ниже показатели удлинения и сужения. Предел прочности и упругости стали определяется содержанием углерода до 0,9%. Дальнейшее увеличение углерода в составе провоцирует появление цементита в его структуре, а значит и повышение хрупкости.

Наличие марганца и кремния в составе сплавов обычной стали практически не оказывает никакого воздействия. Но вот сера и фосфор определенным образом могут навредить. Повышенный процент содержания серы реализуется в появлении так называемой красноломкости стали. Это значит,  что при достижении 900-1200 °С в металле начинают образовываться трещины. Большое содержание фосфора вызывает обратный процесс, называемый хладноломкостью. Сталь становится хрупкой, особенно на морозе. Но иногда сера и фосфор оказывают и положительное влияние на свойства стали. Например, в некоторой степени облегчают обрабатываемость на станках.

В зависимости от содержания углерода и других примесей различают углеродистые и легированые стали. Легироваными называются те, в которых содержатся искусственно добавленные металлы (хром, никель и др.). Углеродистые же стали в своем составе, кроме постоянных примесей, о которых говорилось выше, ничего не содержат.

Железо, чугун, сталь - Слесарно-инструментальные работы


Железо, чугун, сталь

Категория:

Слесарно-инструментальные работы



Железо, чугун, сталь

Железо — самый распространенный материал. Однако чистое железо редко применяется в технике. В чистом виде оно не настолько прочно, насколько должен быть прочным добротный машиностроительный материал. Только в соединении с другим элементом — углеродом сплавы железа приобретают нужные качества и становятся теми материалами, которые служат основой для изготовления «ашин и технологической оснастки для их производства. Такие сплавы носят название чугунов и сталей.

Рис. 1. Схема и поле зрения сравнительного микроскопа.

Чугун — железоуглеродистый сплав, содержащий 2,5—4% уг лерода. Углерод в чугуне находится, как правило, в виде зерен или пластинок графита, рассеянных между зернами железа. Такое строение делает чугун неособенно прочным, однако высокие литейные качества обеспечивают его широкое применение в виде чугунных отливок.

В инструментальном производстве чугунные отливки используются для изготовления оснований, корпусов, различных сторк и плит приспособлений и штампов.

Чрезвычайно широкое распространение получил серый чугун. Изготовленные из него детали обладают различной прочностью в зависимости от марки чугуна. Серые чугуны имеют следующие марки: СЧ 12—28; СЧ 15—32; СЧ 18—36; СЧ 21—40; СЧ 24—44; СЧ 28—48; СЧ 32—52. Эти условные обозначения марок характеризуют прочность чугуна. Первые две цифры говорят о величине предела прочности при растяжении, а вторые две цифры обозначают предел прочности при изгибе. Число, характеризующее прочность, выражается в килограммах на квадратный миллиметр Следовательно, самым прочным чугуном будет серый чугун марки СЧ 32—52.

За последние годы удалось повысить прочность чугуна введением в расплавленный металл небольшого количества ферросилиция, способствующего более мелкой кристаллизации и получению более округленной формы зерен графита. Приготовленный таким образом чугун называется модифицированным. В настоящее время освоен модифицированный чугун следующих марок: МСЧ 28—48; МСЧ 32—52; МСЧ 35—56 и МСЧ 38—60. Как видно из приведенного обозначения марок, модифицированный чугун на 15—20% прочнее обыкновенного серого чугуна.

Модифицирование чугуна магнием позволило создать сверхпрочный чугун. Такой чугун на 70—75% прочнее серого чугуна и его прочность достигает прочности хорошей стали. Открытие сверхпрочного чугуна еще больше расширило применение чугуна в технике. Он теперь может применяться на весьма’ ответственные детали машин и инструментов и даже, например, на такие части режущего инструмента, как державки твердосплавных резцов, подверженных, как известно, действию больших сил.

Теперь чугун применяется и в качестве материала для изготовления подшипников. Антифрикционный чугун, идущий для этих целей, прекрасно притирается к вращающимся деталям, мало изнашивается и отлично заменяет цветные металлы. В таком чугуне больше свободного графита, чем в сером. Это свойство делает его лучшим материалом при изготовлении притиров, которыми производится абразивная доводка инструмента.

Другая группа железоуглеродистых сплавов — стали. Это железоуглеродистые сплавы, в которых содержание углерода находится в пределах от 0,05 до 2,0%. В отличие от чугуна, углерод здесь присутствует не в виде свободного графита, а в виде химического соединения с железом. Стали — самые прочные железоуглеродистые сплавы.


Реклама:

Читать далее:
Виды и марки сталей

Статьи по теме:

В чем отличие чугуна от стали. Чем чугун отличается от стали

Чугун - это сочетание углерода (C) и железа (Fe), которое имеет ряд характерных признаков и определенное сходство со сталью. В состав стали также входит углерод и железо. Разбирая характеристики металла как химического элемента, стоит обратить внимание, чугун магнитится или нет? Что влияет на его характеристики и отчего они зависят?

Общие сведения

Представляет собой сплав железа и углерода, которого в составе лигатуры должно быть не менее 2 %. Имеет несколько разновидностей:

  1. Ковкий.
  2. Белый.
  3. Серый.

По своей природе железо очень мягкий, но прочный материал, чтобы справиться с его мягкостью и придать прочность, в лигатуру добавляют углерод. Ковкий чугун - название это не говорит о том, что металл можно ковать, а обозначает его пластичность.

Белый чугун на изломе имеет белый цвет. Он тяжелый, прочный и не подвержен влажной коррозии. Имеет несколько разновидностей и используется для изготовления ковких материалов.

Серый чугун содержит примеси, таким эпитетом обозначают сплав железа, углерода и кремния. Большая часть углерода в лигатуре находится в виде графита. На изломе имеет серый цвет.

Стоит обратить внимание на высокопрочный чугун, в составе которого находится шаровидный графит. Он не так сильно ослабляет металлическую сетку, а также не считается концентратором напряжения.

По объемам производства Россия входит в тройку лидеров, уступая только Китаю и Японии.

Углерод в сплаве содержится в форме:

  • графита;
  • цементита.

Графит - минерал в виде самородков, считается модификацией углерода. Увидеть этот элемент можно при наличии в доме карандаша, там графит находится в виде стержня. Графит известен давно, его применение зависит от отрасли: относительно мягкий, в древности использовался при изготовлении посуды из глины. В сплаве с железом является источником углерода, при повышении температуры меняется, становясь более твердым, но хрупким.

В химии представляет собой атом углерода, который имеет связь с тремя другими атомами. При добавлении к железу влияет на его качества, повышая твердость сплава.

Чугунные сковороды

Цементит, или кардит железа, хрупкий, пластичный и слабо магнитится. Образуется в материале, в состав которого входит железо уже при малом количестве углерода. Считается фазовой и структурной составляющей сплава.

В процентном соотношении не превышает 2,14 %. Температура плавления - от 1150 до 1200 °C, ниже на 300 °C, чем у железа.

Стоит отметить, что чугун подвержен сухой коррозии. В сравнении со сталью может показаться, что он имеет определенное преимущество по антикоррозийным свойствам, но это не так. Сталь и чугун в равной степени подвержены коррозии.

Основные характеристики

Свойства чугуна можно классифицировать по следующим пунктам:

  1. Химические.
  2. Тепловые.
  3. Технологические.
  4. Гидродинамические.

Химические характеристики металла - это склонность к коррозии. Она зависит от состава сплава и элементов, которые входят в него, а также от факторов внешней среды. Элементы в составе лигатуры могут как снижать склонность металла к коррозии, так и повышать ее, все зависит от их влияния на структуру металла.

Теплопроводность железа уменьшается за счет увеличения в его составе примесей. Теплопроводность сплава изменяется за счет степени его графитизации.

Жидкотекучесть относят к технологическим свойствам, ее степень определяют различными способами. Свойство это увеличивается при уменьшении вязкости.

Вязкость металла уменьшается при увеличении содержания в составе марганца, а также при уменьшении в сплаве количества серы и других неметаллических включений. Вязкость также зависит от температуры. Она пропорциональна абсолютной температуре и опыту контакта с ней.

А также существуют и магнитные свойства чугуна, которые в основном зависят от структуры металла. Делятся на первичные и вторичные.

К первичным характеристикам относят:

  • температуру магнитного превращения;
  • насыщение;
  • индукцию;
  • проницаемость в сильных полях.

Эти характеристики не зависят от формы и распределения, но зависят от количества и свойства феноменальных фаз.

К вторичным характеристикам относят:

  • проницаемость в слабых и средних полях;
  • коэрцитивную силу;
  • индукцию;
  • насыщение;
  • остаточный магнетизм.

Вторичные свойства определяются главным образом формой и распределением структурных составляющих.

Существует парамагнитный, или немагнитный чугун. Это материал, который используют в том случае, если требуется снизить магнитные свойства металла, а заменить его на сплав из цветных металлов не представляется возможным.

Чаще других углерод и железо разбавляют:

  1. Никелем.
  2. Марганцем.
  3. Медью и алюминием.

Магнитомягкий материал обладает магнитными свойствами. За них отвечают феррит и цементит. От количества цементита зависят магнитные характеристики металла и степень их выраженности. Одинаковое количество графита в сплаве может определить различные его металлические свойства. Таким образом, магнитными свойствами обладают не все разновидности чугуна, а только ковкий и высокопрочный.

А вот серый чугун при той же матрице подобными свойствами не обладает. Поэтому его относят к парамагнитным материалам.

Похожим образом на материал влияет и уменьшение количества перлита, что нередко используется в металлургии при изготовлении деталей. Отпуск после закалки способен улучшить магнитные составляющие металла.

Металл может обладать магнитными свойствами, а может их вовсе не иметь, и причина тут не в углероде. Железо магнитится, и все сплавы, которые имеют в составе этот элемент, имеют схожие характеристики. Но не стоит забывать и о том, что на лигатуру влияет не только железо, но и углерод, а также другие элементы: никель, медь, марганец и др. Благодаря своим свойствам материал имеет различное применение.

Таким образом, чугун и магнитится, и нет, все зависит от сплава, а также от наличия в его составе цементита.

Разница между ломом чугуна и ломом стали не только в химическом составе, но и визуальная. Для тестирования разницы Вам понадобится шлифовальный круг, кусок металла, паяльная лампа, защитная маска и перчатки

Физические свойства чугуна и литой стали

Можно различить металлы по их внешности. Чугун грубый, матово-серого цвета, в то время как литая сталь гладкая и серебристо-серого цвета.

Тест на искру

Вам понадобятся два небольших кусочка каждого металла. Прижмите шлифовальный круг к краю каждого металла и обратите внимание на цвет образующихся искр. Сталь создаст блестящие белые искры, в то время как чугун будет генерировать тусклые красные искры.

Тест на дробление

Возьмите небольшой кусочек от каждого металла, и попытайтесь раздробить. Вы увидите, что чугун ломается хаотично в то время, как литая сталь будет дробиться на длинные, гладкие тонкие части практически без усилий.

Тест на плавление

Для этого теста Вам небольшой кусок от каждого металла для плавления. Наденьте защитное снаряжение и расплавьте металл паяльной лампой. Чем больше углерода в металле, тем труднее становится металл. Вы увидите, что чугун плавится быстрее, и становится красным. Литая сталь плавится дольше, и становится белой при расплавлении.

Тест на хрупкость

Бросьте тонкую пластинку каждого из металлов и бросьте его на землю с некоторым усилием. Чугун сломается на множество частей, в то время как сталь не сломается, или сломается на две части. Это потому, что чугун более хрупкий, сталь.

Чугун и сталь - две разновидности соединений железа с углеродом - находят широчайшее применение в самых разных отраслях промышленности. Но порой возникает необходимость отличить чугун от стали, например, при ремонте, ведь эти сплавы обладают разными свойствами и, соответственно, требуют разного обращения.

Способы определения чугуна

Вы можете определить чугун по плотности изделия. Взвесьте предмет, а затем определите, какой объем воды он вытесняет. Таким образом вы рассчитаете его плотность и сделаете вывод о материале. Дело в том, что плотность основных марок стали лежит в пределах 7,7 - 7,9 граммов/см^3, плотность же наиболее распространенного серого чугуна не превышает 7,2 граммов/см^3. Но это способ ненадежен, так как есть ещё белый чугун, плотность которого колеблется между 7,6 и 7,8 граммами/см^3. Поэтому, его можно применять только будучи твёрдо уверенным: изделие сделано либо из стали, либо из серого чугуна.

Можете воспользоваться магнитом. К чугуну он прилипает хуже, чем к стали. Но и этот способ точным назвать нельзя, поскольку некоторые виды легированных сталей с высоким содержанием никеля почти не притягивают магнит.

Поэтому надёжнее пользоваться одним из следующих методов: определять чугун с помощью вида образующихся опилок или стружки, а также с помощью шлифовальной машинки. Возьмите напильник с мелкой насечкой, несколько раз проведите по поверхности изделия. Постарайтесь собрать образующиеся мельчайшие опилки на лист бумаги. Сложите бумагу вдвое и энергично потрите. Если это чугун, то бумага будет заметно испачкана, если это сталь, следов практически не останется.

Можете также немного посверлить изделие тонким сверлом (разумеется, не с лицевой стороны, а в месте, которое не бросается в глаза). При этом образуется небольшое количество стружки. По её внешнему виду и свойствам можно безошибочно определить, из какого материала изготовлена деталь. Если это чугун - стружка буквально рассыплется у вас в пальцах, превращаясь в пыль. Если это сталь - стружка будет выглядеть как витая пружинка и может даже оцарапать ваши пальцы, если вы попробуете её сломать.

Наконец, можно судить о материале по величине, форме и цвету искр, образующихся, когда по краю изделия проводят шлифовальной машинкой. Чем больше содержание углерода, тем ярче и сильнее будет сноп светло-желтых искр. А содержание углерода в чугуне гораздо выше, чем в стали.

Если есть сомнения - лучше использовать в качестве эталонов куски чугуна и стали и сравнивать форму и свойства опилок (стружек), а также вид образующихся искр с тем, что получается при обработке этих образцов.

  • Градация стали и чугуна
  • Устойчивость к коррозии

Чугунные и стальные изделия металлургической промышленности находят применение как в быту, так и на производстве. Оба материала представляют собой уникальные сплавы железа и углерода. Всем известно, что железо добывается из глубин земли в огромных количествах. Но в чистом виде эксплуатировать его невозможно, этот элемент слишком мягок, а поэтому непригоден для изготовления высокопрочных изделий. Поэтому в промышленных, строительных и бытовых целях употребляется не железо в чистом виде, а его производные -чугуны и стали. Чем отличается сталь от чугуна?

Чугун и сталь представляют собой сплавы железа и углерода.

Их отличие проявляется во многих качествах, и общность элементов при производстве не дает материалу идентичные характеристики.

Градация стали и чугуна

Вернуться к оглавлению

Схема производства стали.

Для получения стали железо сплавляется с углеродом и разнообразными примесями. Обязательным условием является содержание углерода не более 2% (он увеличивает прочность), а железа – не меньше 45%. Оставшуюся часть составляют легирующие связывающие компоненты (хром, молибден, никель и т.д). Хром увеличивает прочность стали, ее твердость и сопротивляемость износу. Никель увеличивает прочность, вязкость и твердость. повышает ее антикоррозийные качества и прокаливаемость. Кремний добавляет прочности, твердости и упругости стали, снижает ее вязкость. Марганец улучшает свариваемость и прокаливаемость.Металлурги выделяют разные виды стали. Классифицируют их в зависимости от объема оставляющих элементов. Например, содержание более 11% легирующих металлов дает высоколегированную сталь. Существует также:

  1. Низколегированная сталь – до 4%.
  2. Среднелегированная сталь – до 11%.

Механические свойства стали.

По количеству углерода сталь классифицируется на:

  • низкоуглеродистый металл – до 0,25% С;
  • среднеуглеродистый металл – до 0,55% С;
  • высокоуглеродистый металл – до 2% С.

Состав неметаллических элементов (фосфидов, сульфидов) классифицирует металл на:

  • обычную;
  • качественную;
  • высококачественную;
  • особо высококачественную сталь.

В итоге все виды стали представляют собой прочный, износостойкий и устойчивый к деформации сплав с температурой плавления от 1450 до 1520 °C.

Вернуться к оглавлению

В производстве чугуна тоже сплавляется железо и углерод. Основным же отличием чугуна от стали является содержание последнего в смеси. Оно должно составлять больше 2%. Помимо этого, смесь содержит примеси: кремний, марганец, фосфор, серу и легирующие металлы. Чугун более хрупок, чем сталь, и разрушается без видимого деформирования. Углерод в металле представлен графитом или цементитом, при этом объем и форма элемента дают определение разновидностям сплава:

  1. Белый чугун, в котором весь объем углерода представлен цементитом. На изломе этот материал имеет белый цвет, очень твердый, но при этом хрупкий. Легок в обработке и применяется для производства ковкой разновидности.
  2. Серый – углерод представлен графитом, придающим материалу пластичность. Мягок, подвержен резанию, с низкой температурой плавления.
  3. Ковкий, который получается из белого чугуна специальным отжигом (томлением) его в особых нагревательных печах при температуре 950-1000 °С. При этом чрезмерная хрупкость и твердость, характерные для белого чугуна, намного снижаются. Ковкий чугун не куется, а название указывает лишь на его пластичность.
  4. Высокопрочный чугун, содержащий шаровидный графит, образованный в процессе кристаллизации.

Количеством углерода в сплаве определяется температура его плавления (чем больше содержание элемента, тем ниже температура и выше текучесть при нагреве). Поэтому чугун является жидкотекучим, непластичным, хрупким и трудно поддающимся обработке материалом с температурой плавления от 1150 до 1250 °C.

Вернуться к оглавлению

Устойчивость к коррозии

Оба сплава подвержены коррозии, и неправильная эксплуатация способствуют ускорению этого процесса.

Получение чугуна из руды.

Чугун в процессе использования покрывается сверху сухой ржавчиной. Это так называемая химическая коррозия. Влажная (электрохимическая) коррозия воздействует на чугун медленнее, чем на сталь. Первоначально напрашивается вывод, что антикоррозионные характеристики чугуна гораздо выше. На самом деле оба эти сплава подвержены коррозии в равной степени, просто в отношении чугунных изделий из-за толстых стен процесс занимает больше времени. Этим, например, можно объяснить разницу в сроке службы котлов: стальные – от 5 до 15 лет, чугунные – от 30 лет.

В 1913 году Гарри Бреарли совершил открытие в области металлургии. Он обнаружил, что сталь с высоким содержанием хрома имеет хорошее сопротивление к кислотной коррозии. Так появилась нержавеющая сталь. Она тоже имеет свою градацию:

  1. Коррозионно-стойкая сталь имеет стойкость к коррозии в элементарных промышленных и бытовых условиях (нефтегазовая, легкая, машиностроительная промышленность, хирургические инструменты, бытовая нержавеющая посуда).
  2. Жаростойкая сталь устойчива к высоким температурам и агрессивным средам (химическая промышленность).
  3. Жаропрочная сталь отличается повышенной механической прочностью в условиях высоких температур.

Вернуться к оглавлению

Термический шок и ударопрочность

Сравнительные показатели чугунов и стали.

Чугун и сталь часто применяются при изготовлении отопительных котлов. При этом вопрос устойчивости к термическим ударам становится особенно важным. Если в неостывший чугунный котел попадет холодная вода, он может треснуть. Стальным изделиям термошок не страшен. Сталь более эластична и отлично переносит разницу температур. Но большие и частые температурные перепады у стали способствуют появлению «усталых» зон и, как следствие, трещин в местах, которые ослаблены сваркой.

Хорошая пластичность делает стальные изделия устойчивыми к механическим повреждениям. Хрупкость же чугуна неизбежно приводит к образованию трещин при ударах или перекосах.

Серый чугун имеет более однородную структуру, повышенные пластичность и антикоррозийные свойства, способен выдерживать большие температурные скачки.

  1. Чугун менее прочен и тверд, нежели сталь.
  2. Сталь тяжелее и имеет более высокую температуру плавления.
  3. Более низкое содержание углерода в стали в отличие от чугуна позволяет более легко ее обрабатывать (варить, резать, ковать).
  4. По аналогичной причине чугунные изделия производят только методом литья, стальные же могут быть кованными и сварными.
  5. Изделия из стали менее пористые, чем из чугуна, а потому их теплопроводность значительно выше.
  6. Изделия из чугуна имеют, как правило, черный цвет и матовую поверхность, а из стали – светлые с блестящей поверхностью.

Вернуться к оглавлению

  1. По плотности изделия. Необходимо взвесить предмет и определить, какой объем воды он вытеснит. Плотность стали лежит в диапазоне 7,7-7,9 г/см³, серого чугуна – не превышает 7,2 г/см³. Этот способ не отличается особой надежностью, потому что белый чугун имеет плотность между 7,6 и 7,8 г/см³.
  2. При помощи магнита. Чугун магнитится хуже, чем сталь. Минус этого метода в том, что стали с высоким содержанием никеля практически не притягивают магнит.
  3. Наиболее точным способом является определение чугуна при помощи шлифовальной машинки и вида образующейся стружки. Следует взять напильник с мелкой насечкой и провести по поверхности предмета несколько раз. Образовавшиеся опилки необходимо собрать на бумагу, сложить ее вдвое и энергично потереть. Чугун заметно испачкает бумагу, сталь практически не оставит следов.

Можно сделать выводы о материале по величине, форме и цвету искр, появляющихся при шлифовке. Чем больше углерода, тем ярче и сильнее будет сноп светло-желтых искр. Как мы уже знаем, чугун содержит углерода больше, чем сталь. Также при сверловке изделия тонким сверлом можно определить материал по виду стружки. Чугунная стружка буквально на глазах превратится в пыль, стальная – приобретет вид витой пружины.

October 21, 2016

Малоосведомлённый человек считает, что основным конструкционным материалом современности является железо. Разбирающийся знает, что под словом «железо9raquo; имеются в виду железоуглеродистые сплавы - сталь и чугун. Казалось бы, два абсолютно разных материала и их очень легко отличить. Однако, учитывая широкий ассортимент их видов и марок, тонкую грань различия в химическом составе некоторых из них определить трудно. Важно обладать дополнительными навыками для того, чтобы знать ответ на вопрос: чугун от стали чем отличается?

  1. Шероховатый, имеющий серый матовый цвет.
  2. Плавление при 1000-1600˚С в зависимости от состава (для промышленных в среднем - 1000-1200˚С, белые и передельные чугуны расплавляются при более высоких температурах).
  3. Плотность: 7200-7600 кг/м 3 .
  4. Удельная теплоемкость: 540 Дж/(кг˚С).
  5. Высокая твердость: 400-650НВ.
  6. Низкая пластичность, очень крошится при воздействии давлением; наивысшие значения относительного удлинения имеет ковкий высокопрочный чугун δ=6-12%.
  7. Невысокая прочность: 100-200 МПа, для ковкого ее значения достигают 300-370 МПа, для некоторых марок высокопрочного - 600-800 МПа.
  8. Моделируется с помощью термической обработки, однако редко и с большой осторожностью, так как для него характерен процесс трещинообразования.
  9. Легируется с помощью вспомогательных химических элементов, однако значительная степень легирования еще больше усложняет процессы технологической обработки.
  10. Характеризуется удовлетворительной свариваемостью, хорошей обрабатываемостью резанием, отличными литейными свойствами. Ковке и штамповке не подлежит.
  11. Хорошая износостойкость и коррозионная стойкость.

Чугун - материал для корпусных деталей, блоков, узлов машин, изготовленных методом литья. Является основной шихтовой составляющей для выплавки стали.

Железоуглеродистый сплав, содержащий карбон в количестве не больше 2,14 % и железо - не менее 45 %, называется сталью. Ее основные характеристики:

  1. Гладкая, имеет серебристый цвет с характерным отблеском.
  2. Плавление в пределах 1450˚С.
  3. Плотность составляет от 7700 до 7900 кг/м 3 .
  4. Теплоемкость при комнатной температуре: 462 Дж/(кг˚С).
  5. Невысокая твердость, в среднем 120-250 НВ.
  6. Отличная пластичность: коэффициент относительного удлинения δ для различных марок колеблется в рамках 5-35 %, для большинства - δ9ge;20-40 %.
  7. Средние значения предела прочности для конструкционных материалов - 300-450 МПа; для особо прочных легированных - 600-800 МПа.
  8. Хорошо поддается коррекции свойств с помощью термической и химикотермической обработки.
  9. Активно легируется различными химическими элементами с целью изменения свойств и назначения.
  10. Качественно высокие показатели свариваемости, обрабатываемости давлением и резанием.
  11. Характеризуется низкими показателями коррозионной стойкости.

Сталь - это основной конструкционный сплав в современной металлургии, машиностроении, приборостроении и технике.

Определяем происхождение по типу детали

Рассмотрев подробные характеристики этих сплавов, можно уверенно пользоваться знаниями о том, чугун от стали чем отличается. Имея перед собой металлический предмет, сомневаясь в его происхождении, рационально сразу вспомнить главные отличительные технологические свойства. Итак, чугун - это литейный материал. Из него производят простую посуду, массивные трубы, корпусы станков, двигателей, крупные объекты несложной конфигурации. Из стали изготавливают детали всех размеров и сложности, так как для этого применяются ковка, штамповка, волочение, прокатывание и другие способы обработки металла давлением. Таким образом, если стоит вопрос о происхождении арматуры, сомнений быть не может - это сталь. Если интересует происхождение массивного казана - это чугун. Если же необходимо узнать, из чего изготовлен корпус двигателя или коленчатого вала - следует прибегнуть к иным вариантам распознавания, так как возможны оба варианта.

Цветовые особенности и анализ хрупкости

Для того чтобы знать, как отличить чугун от стали на глаз, нужно помнить о главных визуальных отличиях. Для чугуна характерен матовый серый цвет и более шероховатая внешняя текстура. Сталь характеризуется особым для нее серебристым блестящим оттенком и минимальной шероховатостью.

Также важными знаниями о том, как отличить чугун от стали визуально, является информация о пластичности этих материалов. Если исследуемые заготовки или металлические предметы не имеют серьёзной ценности, можно испробовать их на прочность и пластичность, применив ударную силу. Хрупкий чугун раскрошится на кусочки, в то время как сталь только деформируется. При более серьезных нагрузках, направленных на дробление, крошки чугуна получатся мелкой разнообразной формы, а кусочки стали - крупными, правильной конфигурации.

Резать и сверлить

Как отличить чугун от стали в домашних условиях? Необходимо получить из него мелкую пыль или стружку. Так как сталь обладает высокой пластичностью, то и стружка ее имеет извивистый характер. Чугун же крошится, при сверлении образуется мелкая стружка надлома вместе с пылью.

Для получения пыли можно воспользоваться напильником или рашпилем и немного подточить край интересующей детали. Полученную мелкодисперсную стружку рассмотреть на руке или белом листе бумаги. Чугун содержит углерод в большом количестве в виде графитовых включений. Поэтому при растирании его пыли остается черный графитовый «след9raquo;. В сталях же углерод находится в связанном состоянии, поэтому механическое влияние на пыль не дает никаких видимых результатов.

Нагревать и искрить

Как отличить чугун от стали? Нужно оперировать необходимым оборудованием и небольшим запасом терпения.

В первом случае можно прибегнуть к нагреванию, к примеру, с помощью паяльной лампы, облачившись изначально в специальную защитную одежду и соблюдая правила безопасности в работе. Температуру нужно повышать до начала плавления металла. Уже было сказано, что температура плавления чугуна выше, чем у стали. Однако это касается преимущественно белых и передельных чугунов. Относительно всех промышленных марок — они содержат углерод в количестве не более 4,3 % и плавятся уже при 1000-1200˚С. Таким образом, его расплавить можно значительно быстрее.

Познавательным методом получения информации о том, чугун от стали чем отличается, является использование экспериментального образца на шлифовальном станке или под острым кругом шлифовальной машинки. Анализ осуществляется по характеристикам искр. Для чугуна характерны неяркие искры красного цвета, а для стали - яркие слепящие короткие лучи с бело-желтым оттенком.

Как звучит

Интересная особенность заключается в том, как отличить чугун от стали по звуку. Эти два сплава звучат по-разному. Вовсе не обязательно производить музыкальный аккомпанемент на имеющихся экспериментальных объектах. Но необходимо иметь оба образца либо обладать опытным слухом в данном вопросе. Сталь характеризуется более высокой плотностью, что отражается на ее звучании. При ударе о нее металлическим предметом звук получается намного более звонкий, нежели в той же ситуации с чугуном.

Для того чтобы знать, чугун от стали чем отличается, необходимо иметь немного знаний об этих материалах и определенный опыт. Ведь опытный профессионал в сфере ковки, шлифования, фрезерования, сверления, точения, термообработки или сварки, металлург или техник легко отличает их между собой, оценив лишь визуально или на ощупь.

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

9 знаменитых женщин, которые влюблялись в женщин Проявление интереса не к противоположному полу не является чем-то необычным. Вы вряд ли сможете удивить или потрясти кого-то, если признаетесь в том.

Что форма носа может сказать о вашей личности? Многие эксперты считают, что, посмотрев на нос, можно многое сказать о личности человека. Поэтому при первой встрече обратите внимание на нос незнаком.

Наперекор всем стереотипам: девушка с редким генетическим расстройством покоряет мир моды Эту девушку зовут Мелани Гайдос, и она ворвалась в мир моды стремительно, эпатируя, воодушевляя и разрушая глупые стереотипы.

Никогда не делайте этого в церкви! Если вы не уверены относительно того, правильно ведете себя в церкви или нет, то, вероятно, поступаете все же не так, как положено. Вот список ужасных.

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

Разница между ломом чугуна и ломом стали не только в химическом составе, но и визуальная. Для тестирования разницы Вам понадобится шлифовальный круг, кусок металла, паяльная лампа, защитная маска и перчатки

Физические свойства чугуна и литой стали

Можно различить металлы по их внешности. Чугун грубый, матово-серого цвета, в то время как литая сталь гладкая и серебристо-серого цвета.

Тест на искру

Вам понадобятся два небольших кусочка каждого металла. Прижмите шлифовальный круг к краю каждого металла и обратите внимание на цвет образующихся искр. Сталь создаст блестящие белые искры, в то время как чугун будет генерировать тусклые красные искры.

Тест на дробление

Возьмите небольшой кусочек от каждого металла, и попытайтесь раздробить. Вы увидите, что чугун ломается хаотично в то время, как литая сталь будет дробиться на длинные, гладкие тонкие части практически без усилий.

Тест на плавление

Для этого теста Вам небольшой кусок от каждого металла для плавления. Наденьте защитное снаряжение и расплавьте металл паяльной лампой. Чем больше углерода в металле, тем труднее становится металл. Вы увидите, что чугун плавится быстрее, и становится красным. Литая сталь плавится дольше, и становится белой при расплавлении.

Тест на хрупкость

Бросьте тонкую пластинку каждого из металлов и бросьте его на землю с некоторым усилием. Чугун сломается на множество частей, в то время как сталь не сломается, или сломается на две части. Это потому, что чугун более хрупкий, сталь.

Найдите на детали не бросающееся в глаза место и несколько раз пройдитесь по металлу надфилем или мелким напильником. Полученные опилки разотрите в пальцах. Обычный чугун оставит характерный графитовый черный цвет на коже.
Ещё нагляднее будет, если потереть опилки между листами белой бумаги. Стальные опилки бумагу не измарают.

Можно определить – чугун перед вами или сталь – опытным путем: по цвету и форме искры.
Включите шлифовальную машину и возьмите две заведомо известные вам детали или болванки: стальную и чугунную. Пустите с них поочередно искры и сравните. После этого пройдитесь точно так же по детали, в которой вы сомневаетесь. Вывод делайте исходя из наибольшей аналогии с образцами.
Искры, возникающие при шлифовании стали, представляют собой мельчайшие расплавленные частицы металла, которые летят по касательной к окружности круга в месте его контакта с деталью.
При наличии в металле углерода, раскаленные частицы, соприкасаясь с воздухом, окисляются, углерод превращается в углекислоту. При этом образуются очень многочисленные искры с короткими лучами.
У чугуна искра будет яркого соломенного цвета.

Возьмите дрель и вставьте в неё сверло маленького диаметра. Определите на детали укромное место и чуть-чуть засверлите.
Во-первых, сам процесс сверления чугунной детали отличен от сверления по стали. Чтобы лучше прочувствовать разницу, проделайте подобные сверления на известных вам образцах чугуна и стали.
Во-вторых, при сверлении чугуна почти не образуется стружка. А если и образуется, то очень короткая и она легко перетирается пальцами в труху. Стальная же стружка свитая, как проволока, и её пальцами не сломаешь.
Можно также проверить вид металла обработкой на токарном станке – у чугуна стружка будет представлять собой грубую пыль.


Внимание, только СЕГОДНЯ!

Чугун и сталь - две разновидности соединений железа с углеродом - находят широчайшее применение в самых разных отраслях промышленности. Но порой возникает необходимость отличить чугун от стали, например, при ремонте, ведь эти сплавы обладают разными свойствами и, соответственно, требуют разного обращения.

Способы определения чугуна

Вы можете определить чугун по плотности изделия. Взвесьте предмет, а затем определите, какой объем воды он вытесняет. Таким образом вы рассчитаете его плотность и сделаете вывод о материале. Дело в том, что плотность основных марок стали лежит в пределах 7,7 - 7,9 граммов/см^3, плотность же наиболее распространенного серого чугуна не превышает 7,2 граммов/см^3. Но это способ ненадежен, так как есть ещё белый чугун, плотность которого колеблется между 7,6 и 7,8 граммами/см^3. Поэтому, его можно применять только будучи твёрдо уверенным: изделие сделано либо из стали, либо из серого чугуна.

Поэтому надёжнее пользоваться одним из следующих методов: определять чугун с помощью вида образующихся опилок или стружки, а также с помощью шлифовальной машинки. Возьмите напильник с мелкой насечкой, несколько раз проведите по поверхности изделия. Постарайтесь собрать образующиеся мельчайшие опилки на лист бумаги. Сложите бумагу вдвое и энергично потрите. Если это чугун, то бумага будет заметно испачкана, если это сталь, следов практически не останется.

Можете также немного посверлить изделие тонким сверлом (разумеется, не с лицевой стороны, а в месте, которое не бросается в глаза). При этом образуется небольшое количество стружки. По её внешнему виду и свойствам можно безошибочно определить, из какого материала изготовлена деталь. Если это чугун - стружка буквально рассыплется у вас в пальцах, превращаясь в пыль. Если это сталь - стружка будет выглядеть как витая пружинка и может даже оцарапать ваши пальцы, если вы попробуете её сломать.

Если есть сомнения - лучше использовать в качестве эталонов куски чугуна и стали и сравнивать форму и свойства опилок (стружек), а также вид образующихся искр с тем, что получается при обработке этих образцов.

Есть Китай и Китай. В ИКЕЕ вся нержавейка китайского производства, но держатели марки (шведы, а сейчас — вроде бы — голландцы) жестко контролируют производство. В результате, как мне кажется, соотношение цена/качество у весьма непритязательных икеевских кастрюль-сковородок одно из лучших на нашем рынке. На индукционной панели работают все, — если заявлены.

БОльшая часть мировой БРЕНДОВОЙ электроники делается в Китае. Из другой «бытовой» фигни могу назвать некоторых производителей ножей. Хуже, когда сам бренд китайский, но и тут идет быстрый прогресс: есть вещи
(например, в электронике, в производстве автобусов) которые у китайцев под контролем государства стали делаться очень хорошо. Но вот когда в игру включаются наши акулы бизнеса, создающие «немецкие» бренды и налепливающие западообразные лейблы на продукцию китайских неизвестных и бесконтрольных ремесленников, — тут тока держись.

Слышал, что во времена перестроечных кооперативов в Одессе высшим шиком считалась не подделка кроссовок под фирменный «Addidas», а их поделка под китайскую подделку «Addidas». Вот этот стиль у всех поднимающихся с колен так и сохранился — повсюду. Шваль и быдло, обкрадывающая своих.

Хоспади! Да когда же этот пресловутый «магнитик» исчезнет из кулинарных сообществ. Классическая «пищевая нержавейка» — сталь «18/10» — нехрена не притягивается никакими «постоянными магнитиками», но она великолепнейшим образом подходит для индукционных плит.

  • Members
  • 1967 сообщений
    • Город: Украина
    • Имя: Сергей Савельевич

    как отличить чугун от стали.

    Посмотрите внимательно на коленвал, чугунные — литые, стальные обычно кованные из целого куска стали. Вполне можно почти безошибочно определить по внешнему виду. Кстати, от какого мотора коленвал? И еще раз кстати, подавляющее большинство коленвалов чугунные литые. Очевидно лить дешевле и проще, чем ковать.

    #16 Sergey19

  • Members
  • 84 сообщений
    • Город: Барнаул
    • Имя: Сергей

    как отличить чугун от стали.

    Как? Они одинаково липнут.

    #17 Vladimir_V

  • Members
  • 2163 сообщений
    • Город: Воронеж

    как отличить чугун от стали.

    Магнит гораздо хуже липнет к чугуну чем к стали.

    Не, к прочным чугунам также.
    Можно засверлить в укромном месте маленьким сверлышком. Милиграмм снять. Чугун не образует стружки — в общем сверлится совсем не так, как сталь. Для набивки глазомера достаточно засверлить любую заведомую чугунину.

    #18 khatru

  • Members
  • 4432 сообщений
    • Город: Москва
    • Имя: Дмитрий

    как отличить чугун от стали.

    Чугун не образует стружки

    тоже так думал. а недавно сверлил корпус старого советского гидромотора. таки спиральная стружка, правда короткая — 20-30. хотя чугун однозначно. видимо зависит от марки и проч

    #19 Vladimir_V

  • Members
  • 2163 сообщений
    • Город: Воронеж

    как отличить чугун от стали.

    таки спиральная стружка,

    Может и стружка — но она пальцами трется в труху. А стальная сливная как проволока, не вот сломаешь.

    #20 khatru

  • Members
  • 4432 сообщений
    • Город: Москва
    • Имя: Дмитрий

    как отличить чугун от стали.

    Может и стружка — но она пальцами трется в труху

    может быть. потому и короткая. пальцами не пробовал. да и из миллиграмма не поймешь — это же сильно меньше куб мм 🙂

    Вы можете определить чугун по плотности изделия. Взвесьте предмет, а затем определите, какой объем воды он вытесняет. Таким образом вы рассчитаете его плотность и сделаете вывод о материале. Дело в том, что плотность основных марок стали лежит в пределах 7,7 – 7,9 граммов/см^3, плотность же наиболее распространенного серого чугуна не превышает 7,2 граммов/см^3. Но это способ ненадежен, так как есть еще белый чугун, плотность которого колеблется между 7,6 и 7,8 граммами/см^3. Поэтому, его можно применять только будучи твердо уверенным: изделие сделано либо из стали, либо из серого чугуна.

    Можете воспользоваться магнитом. К чугуну он прилипает хуже, чем к стали. Но и этот способ точным назвать нельзя, поскольку некоторые виды легированных сталей с высоким содержанием никеля почти не притягивают магнит.

    Поэтому надежнее пользоваться одним из следующих методов: определять чугун с помощью вида образующихся опилок или стружки, а также с помощью шлифовальной машинки. Возьмите напильник с мелкой насечкой, несколько раз проведите по поверхности изделия. Постарайтесь собрать образующиеся мельчайшие опилки на лист бумаги. Сложите бумагу вдвое и энергично потрите. Если это чугун, то бумага будет заметно испачкана, если это сталь, следов практически не останется.

    Можете также немного посверлить изделие тонким сверлом (разумеется, не с лицевой стороны, а в месте, которое не бросается в глаза). При этом образуется небольшое количество стружки. По ее внешнему виду и свойствам можно безошибочно определить, из какого материала изготовлена деталь. Если это чугун – стружка буквально рассыплется у вас в пальцах, превращаясь в пыль. Если это сталь – стружка будет выглядеть как витая пружинка и может даже оцарапать ваши пальцы, если вы попробуете ее сломать.

    Наконец, можно судить о материале по величине, форме и цвету искр, образующихся, когда по краю изделия проводят шлифовальной машинкой. Чем больше содержание углерода, тем ярче и сильнее будет сноп светло-желтых искр. А содержание углерода в чугуне гораздо выше, чем в стали.

    Если есть сомнения – лучше использовать в качестве эталонов куски чугуна и стали и сравнивать форму и свойства опилок (стружек), а также вид образующихся искр с тем, что получается при обработке этих образцов.

    В своей жизни нам часто приходится сталкиваться с использованием различных изделий из чугуна . который по своей структуре представляет довольно хрупкий сплав, но с хорошей теплопроводностью. В соответствии с этим нередко возникает вопрос, а как его варить, ведь чугун из-за высокого содержания в нём углерода, серы и фосфора относится к группе плохо свариваемых металлов?


    Опустив тонкости химического состава чугуна, химических и других процессов происходящих при сварке, давайте всё же разберёмся: как сварить чугун? Промышленность нашей страны производит серый и белый чугун, которые сильно отличаются по своему составу и характеристикам. Соответственно, и способы сварки для них разные. Здесь необходимо помнить, что сварить изделия из чугуна, которые длительное время подвергались воздействию высоких температур от 300 градусов и выше, а так же изделия, длительное время проработавшие в непосредственном соприкосновении с различными маслами, практически не представляется возможным.

    Наиболее приемлемым способом сварки чугуна в наших бытовых условиях является сварка с использованием электросварочного аппарата. Итак, при электросварке проведите V-образную разделку свариваемых кромок и тщательно очистите их от масла, ржавчины и грязи щеткой.

    Приобретите электроды с покрытием УОНИ-13/45 (сварку данными электродами проводят при постоянном токе обратной полярности).

    Сварочный шов накладывайте отдельными участками (в разбивку), это поможет вам избежать неравномерного разогрева детали (отдельно направленные участки сварочного шва должны быть не более 10 см).При сварке изделий толщиной более 5 мм не забывайте выполнить усиление шва на длину равную толщине свариваемой детали.

    Во время сварки не забывайте давать остывать отдельно наплавляемым участкам до 60-80 градусов.При сварке чугуна с использованием шпилек делайте следующее: с помощью дрели (в шахматном порядке) просверлите в подготовленных кромках отверстия (не сквозные!), нарежьте резьбу и вверните в них шпильки из низкоуглеродистой стали (угол кромок свариваемых деталей должен составлять 90 градусов).

    В разделку вставьте шпильки большего диаметра.Сварку выполните электродами с защитно-легирующим покрытием марки Э42 (42А) или Э50 (50А) на постоянном или переменном токе, при этом толщина электрода подбирается в зависимости от толщины свариваемого изделия.
    Саму сварку выполните путём обваривания шпилек кольцевым швом и только после этого короткими участками заполните пространство между обваренными шпильками и саму разделку.Есть и другие способы сварки чугуна, но о них поговорим позже.

    Информация, расчёты, калькуляторы,
    ГОСТЫ

    В соответствии c требованиями, предъявляемыми и деталям, чугун может применяться в качестве ферромагнитного (магнитно-мягкого) или паромагнитного материала.

    Магнитные свойства в большей степени, чем какие-либо другие, зависят от структуры металла, что определяет разделение магнитные свойств на первичные и вторичные. К первичным относятся индукция, насыщение (4ΠI) . проницаемость в сильных полях и температура магнитного превращения. Эти свойства зависят от количества и состава ферромагнитных фаз и не зависят от их формы и распределения. К вторичным свойствам относятся гистерезисные характеристики: индукция, насыщение и проницаемость в слабых и средних, полях, коэрцитивная сила, остаточный магнетизм. Вторичные свойства мало зависят от состава фаз и определяются главным образом формой и распределением структурных составляющих.

    Основными ферромагнитными составляющими чугуна являются феррит и цементит, характеризующиеся следующими данными (табл. 1).

    Таблица 1. Характеристика структурных составляющих чугуна

    Т магнитное превращение, °C

    Цементит является более жесткой магнитной составляющей, поэтому в качестве магнитно-мягкого материала всегда применяется серый, а не белый чугун. Графитизация приводит к резкому понижению Н с и интенсивному повышению μ max в особенности при распаде последних остатков карбидов. При этом влияние графита, как и других немагнитных фаз, зависит также от формы и величины включений. Наиболее благоприятной в этом отношении является глобулярная форма. Поэтому ковкий и высокопрочный чугун характеризуются большей индукцией и магнитной проницаемостью и меньшей коэрцитивной силой, чем серый чугун при той же матрице (см. табл. 1 в статье Электрические свойства чугуна).

    Таким же образом влияет укрупнение эвтектического и ферритного верна и уменьшение, количества перлита. Поэтому отпуск после закалки способствует улучшению магнитно-мягких свойств.

    Немагнитные (парамагнитные) чугуны применяются в тех случаях, когда требуется свести к минимуму потери мощности (крышки масляных выключателей, концевые коробки трансформаторов, нажимные кольца на электромашинах и т. д.) или когда необходимо минимальное искажение магнитного поля (стойки для магнитов и т. п.). В первом случае, наряду С низкой магнитной проницаемостью, требуется высокое электрическое сопротивление; этому требованию чугун удовлетворяет даже в большей степени, чем цветные сплавы. Во втором случае необходима особо низкая магнитная проницаемость. Поэтому в ряде случаев и не удается заменить цветные сплавы аустенитными чугунами для второй группы отливок.

    В зависимости от состава различают аустенитные немагнитные чугуны:

    • никелевые типа нирезист с тем или иным количеством хрома;
    • никельмарганцевые типа номаг с тем или иным содержанием меди и алюминия, превосходящие чугуны первой группы по немагнитности, но уступающие им по жаропрочности, жаростойкости и сопротивлению коррозии;
    • марганцевые с тем или иным содержанием меди и алюминия, являющиеся наиболее дешевыми, но обладающие более низкими прочностными и физическими свойствами.

    Представляют интерес также ферритные высоколегированные алюминиевые чугуны, характеризующиеся особенно низкой магнитной проницаемостью.

    Железоуглеродистые сплавы — сталь и чугун

    Наиболее широкое применение в современном машиностроении имеют железоуглеродистые сплавысталь и чугун.

    Сталь — это сплав железа с углеродом; содержание углерода в стали не превышает 2%.

    К сталям относятся:

    • техническое железо,

    • конструкционная и

    • инструментальная сталь.

    Чугун — сплавы железа с углеродом, в которых содержание углерода превышает 2%. Среднее содержание углерода в чугуне 2,5—3,5%.

    Кроме железа и углерода, в сталях и чугунах присутствуют примеси:

    • кремний и марганец в десятых долях процента (0,15— 0,60%)

    • сера и фосфор в сотых долях процента (0,05—0,03%) каждого элемента.

    Сталь

    Сталь с содержанием углерода до 0,7% применяется для изготовления:

    • листов,

    • ленты,

    • проволоки,

    • рельсов,

    • таврового и уголкового железа,

    • различного фасонного профиля,

    • а также для многочисленных деталей в машиностроении: шестерни, оси, валы, шатуны, болты, молотки, кувалды и т.п.

    Сталь с содержанием углерода свыше 0,7% применяется для изготовления различного режущего инструмента:

    • резцы,

    • сверла,

    • метчики,

    • бородки,

    • зубила и др.

    Свойства стали зависят от содержания углерода. Чем больше углерода, тем сталь прочнее и тверже.

    Чугун

    Машиностроительный чугунприменяют для производства отливок всевозможных деталей машин.

    По составу и строению чугуны делятся на:

    • белый,

    • серый,

    • ковкий.

    Ковкий чугун

    Ковкий чугун получается в результате специальной обработки белого чугуна. В белом чугуне весь углерод находится в химически связанном состоянии с железом (Fe3C — цементит), что придает этому чугуну большую твердость и хрупкость и плохую обрабатываемость.

    Белый чугун

    В машиностроении белый чугун применяют для изготовления отливок, отжигаемых на так называемый ковкий чугун.

    При отжиге цементит разлагается па железо и свободный углерод, и отливки приобретают невысокую твердость и хорошую обрабатываемость.

    Серый чугун

    Наиболее широкое применение в технике имеет серый чугун, в котором большая часть углерода находится в свободном состоянии, в виде графита. Этому способствует высокое содержание кремния.

    Такой чугун обладает хорошими литейными качествами и применяется для производства чугунных отливок. Детали из этого чугуна получаются путем отливки в земляные или металлические формы (станины, шестерни, цилиндры, блоки и т.п.).

    Благодаря наличию свободного углерода (графита) серый чугун имеет небольшую твердость и хорошо обрабатывается резанием.

    §

    Чугун передельный | Региональная Металлоторгующая Промышленная Компания

    Чугун это сплав, одним из основных компонентов которого является железо, а другим – углерод. Обычно доля углерода в чугуне превышает 2%. Чугун передельный, изготавливаемый в форме чушек, предназначен для последующей переделки в сталь либо для переплавки в чугунные отливки (на чугунолитейных производствах). Чугун может быть легированным или нелегированным, т.е. с примесями марганца, хрома (и других компонентов) или без них.

    Основные характеристики

    К процессу производства передельного чугуна предъявляются особые требования, что закреплено соответствующими стандартами и нормами. Данный тип продукции металлургического производства изготавливается в виде чушек, не имеющих пережимы, или же с одним/двумя пережимами. В зоне пережима толщина чушки должна быть меньше или равна 50 мм. Вес изделия обычно не превышает 45 кг, однако допустимо изготовление чушек весом до 55 кг. Чушка чугуна ПЛ1 и ПЛ2, не имеющая пережимов, должна весить до 18 кг. Если пережим один, то вес изделия ограничивается 30 килограммами. Если пережима 2, то масса чушки обычно составляет до 45 кг. Поверхность изделия не должна содержать фрагментов шлака и инородных включений. Вполне допустим небольшой известковый и графитовый налет, а также иные компоненты, входящие в смесь, использующуюся для орошения мульд (на качество чугуна это не влияет). Транспортировка передельного чугуна осуществляется в ж/д вагонах навалом. Каждый вагон перевозит чугун одной партии.

    Применение

    Передельный чугун производят для применения на сталеплавильном и литейном производствах. В первом случае это чугун марок П1 и П2, а во втором это чугун ПЛ1 и ПЛ2. Различают также высококачественный передельный чугун ПВК1, ПВК2 и ПВК3 и три марки фтористого чугуна ПФ1, ПФ2 и ПФ3. Передельный процесс, в котором задействованы вышеозначенные марки чугуна, представляет собой процесс производства стали из чугуна.

    Уникальность

    Как уже отмечалось чуть выше, есть чугун передельный, который обозначается как П1 и П2. ПЛ1 и ПЛ2 – это чугун для отливок. ПФ1, 2 и 3 означает фосфористый чугун. ПВК1, 2 и 3 – это чугун, графит в котором представлен в виде пластин СЧ. АЧС – это антифрикционный серый чугун. АЧВ – это высокопрочный чугун. АЧК — это ковкий чугун. Буквы ВЧ означают чугун с шаровидным графитом. Так же, как и в случае с маркировкой “СЧ”, после ВЧ следует временное сопротивление разрыву. Есть также маркировка “Ч”, которая означает легированный чугун со спецсвойствами. За этой буквой идет обозначение элементов, использующихся при легировании. Например: Д (медь), С (кремний), Х (хром), Ю (алюминий) и т.д. Далее следуют цифры, свидетельствующие о среднем значении легирующих компонентов, что выражается в процентах. Если в маркировке чугуна в конце присутствует буква “Ш”, то это значит, что графит в чугуне имеет шаровидную форму. КЧ – это ковкий чугун.

    90 000 Чугун и сталь в строительстве 90 001

    Чугун и сталь

    В чем разница между сталью и чугуном?

    Сталь содержит менее 1,7% углерода, а чугун содержит 2-4% углерода. Содержание углерода в литой стали 1,7-2,0%. Прочность на сжатие и твердость увеличиваются с увеличением содержания углерода, а свариваемость и ковкость снижаются. В этом отношении сталь также отличается от чугуна. Различия в свойствах также влияют на использование обоих материалов.

    В чем причина образования слоя окалины на стали? Накипь образуется при самопроизвольном связывании кислорода (окислении) выше 843 К (570°С). Эта температура превышается в процессе производства стали.

    В чем разница между масштабом и масштабом?
    Окалина образуется в процессе производства стали, а окалина образуется при сварке стали. Из-за разных условий образования различна и химическая структура окалины и окалины. Однако практического значения эти различия не имеют.

    Почему перед нанесением покрытия необходимо тщательно удалять как окалину, так и окалину?

    Окалина и окалина должны быть тщательно удалены со стальной поверхности перед нанесением покрытия, потому что:
    1. Окалина и окалина очень хрупкие и поэтому со временем отламываются и отваливаются.
    2. Окалина, окалина и сталь по-разному расширяются при нагревании, что приводит к разнице напряжений между окалиной (или окалиной) и сталью. Это приводит к удалению накипи и накипи.
    3. Существует электрохимическая разность потенциалов между окалиной (или окалиной) и сталью, приводящая к образованию ржавчины под слоем окалины (или окалины). Поэтому накипь (или накипь) отрывается из-за ржавчины на нижней стороне.

    Как отличить масштаб от масштаба?
    Масштаб и масштаб уже можно распознать визуально по серо-голубой поверхности. Уверенность можно получить, проведя тест с медным купоросом. После покрытия поверхности водным раствором медного купороса медь выпадает в осадок на стальной поверхности, если на ней нет окалины или окалины.

    Ход реакции следующий:

    железа сульфат меди железа сульфат меди

    Понятие коррозии
    Коррозия определяется как процессы, происходящие на поверхности материала, вызванные непреднамеренными химическими или электрохимическими реакциями, которые вызывают изменения поверхности материала.
    В просторечии этот термин означает только образование ржавчины на стали, но другие материалы, в том числе пластмассы, также подвержены коррозии.

    Как работает электрохимическая коррозия?
    Различные металлы, например цинк и железо, вместе с электролитом (солью, раствором кислоты или щелочи) образуют гальванический элемент. Между двумя материалами существует разность потенциалов. Материал в зоне отрицательного полюса «съеден».
    Электрохимическая коррозия возникает при непосредственном контакте различных металлов в структурно-дефектных объектах друг с другом или при расположении в процессе производства рядом друг с другом различных структурных элементов (межкристаллитная коррозия).

    Что такое ржавчина?

    Термин «налет ржавчины» относится к начальной стадии образования коррозии на стали в воздушной среде. Ржавчиной также называют случаи, когда частицы ржавчины в виде инородных тел оседают на поверхности других тел, например, на фасадах домов.

    Когда ржавеет краска? Поверхностное распространение ржавчины по поверхности покрытия происходит, когда соли железа, образующиеся на ржавеющей подложке, могут перемещаться через пористую структуру покрытия.

    .

    Металлические конструкционные материалы: сталь, чугун, стальное литье

    Металлы являются основным материалом, используемым в конструкции машин, приборов и инструментов. Они характеризуются хорошей механической прочностью и обрабатываемостью, в то же время поддаются пластической обработке. В зависимости от легирующих элементов свойства металлов могут изменяться в широких пределах.

    Сталью называют сплав железа и углерода с содержанием углерода до 2,11%. Сталь, кроме железа и углерода, обычно содержит и другие компоненты.Желательными легирующими элементами в основном являются металлы, такие как хром, никель, марганец, вольфрам, медь, молибден и титан. В свою очередь такие элементы, как кислород, азот, сера и неметаллические включения, главным образом оксиды серы и фосфора, являются примесями и снижают качество сплава.

    Сталь, благодаря своей пластичности, пригодна для горячей обработки, а при более низком содержании углерода - также для холодной обработки. Прочность стали зависит от содержания углерода, увеличение которого увеличивает механическую прочность.Сталь с содержанием углерода около 0,85% обладает наибольшей прочностью. Прочность стали можно повысить и термической обработкой, т. е. закалкой и термическим улучшением. Однако следует помнить, что, повышая прочность стали, одновременно снижается ее восприимчивость к пластической обработке. Обрабатываемость стали также очень сильно зависит от процентного содержания углерода в сплаве. Стали, содержащие около 0,25% С, характеризуются хорошей обрабатываемостью

    Сталь можно разделить по различным признакам.По химическому составу, т.е. содержанию легирующих элементов, сталь подразделяют на нелегированную, низколегированную и высоколегированную. В нелегированных сталях на качество существенно влияет процентное содержание углерода, определяющее механические свойства. В низколегированных сталях ни один компонент не присутствует в количестве более 5 %, а в высоколегированных должен присутствовать хотя бы один легирующий компонент в количестве не менее 5 %.
    В зависимости от основного применения различают конструкционную сталь, машинную сталь, инструментальную сталь и сталь с особыми физическими свойствами.Конструкционные стали можно разделить на стали общего назначения, низколегированные, более качественные, автоматические, подшипниковые, пружинные, закалочные. Из определения стали можно сделать вывод об ее основном применении. Машинные стали после соответствующей термической обработки предназначены для ответственных деталей машин, таких как: судовые и автомобильные валы, коленчатые валы, шестерни, детали сцепления.

    Стали инструментальные углеродистые предназначены для изготовления различных видов простых инструментов и элементов измерительных приборов.Легированные инструментальные стали применяют для изготовления более ответственных инструментов для обработки материала в холодном или горячем состоянии, а также тех частей приборов и измерительных инструментов, которые в процессе эксплуатации могут подвергаться истиранию. Эти стали содержат легирующие добавки таких металлов, как: вольфрам, ванадий, хром, марганец и другие. Другая группа инструментальных сталей — быстрорежущие стали, из которых изготавливают режущий инструмент. Эти стали содержат большое количество благородных добавок, таких как вольфрам - до 19 %, молибден - до 10 %, кобальт - до 10,5 %, хром - до 4,5 %.Благодаря этим компонентам эти стали сохраняют свою твердость и режущую способность при повышенных температурах – даже до 600°С.

    Стали со специальными свойствами включают, среди прочего, арматурные стали - стойкие к истиранию и предназначенные для работы при высоких температурах (примерно до 900°С), стали для работы при низких температурах - для монтажных элементов в химической промышленности, стали с особыми магнитными свойствами - для производства постоянных магнитов .

    Среди десятков марок стали стоит упомянуть те, которые часто можно встретить в цеховой практике.Коррозионностойкие стали содержат не менее 10,5 % хрома и не более 1,2 % углерода. Их можно разделить на нержавеющие, жаропрочные и жаропрочные стали. Содержание хрома в нержавеющей стали вызывает образование на ее поверхности слоя оксидов, защищающего металл от коррозии. Часто в состав этой стали входит и никель, и тогда такую ​​сталь называют хромоникелевой или хромоникелевой. Жаропрочные стали устойчивы к коррозионному действию газов при повышенных температурах (выше 560°С).Жаростойкость стали обусловлена ​​добавками, в том числе хром, алюминий и кремний, оксиды которых на поверхности стали препятствуют проникновению кислорода в металл. Чем выше содержание этих элементов, тем больше термостойкость. Жаропрочные стали характеризуются стойкостью к механической деформации при температурах выше 560°С. Сопротивление ползучести является результатом добавления в сплав таких компонентов, как молибден, вольфрам, хром, титан и др. (в табл. 1 обобщено влияние основных легирующих элементов на свойства стали).

    Чугун - высокоуглеродистый сплав железа, загрязненный такими элементами, как кремний, марганец, фосфор, сера и другими компонентами, содержащий примерно от 2% до 4,5% углерода. Чугун получают выплавкой чугуна с добавлением стального или чугунного скрапа в печах, называемых чугунными. Полученный материал используют для изготовления отливок. Чугун характеризуется малой, 1-2%, усадкой отливок, легкостью заливки форм, а после затвердевания хорошей обрабатываемостью. Чугун является хрупким материалом, непригодным для пластической обработки и имеет низкую прочность на растяжение.Помимо легкости литья в формы, чугун обладает отличной способностью гасить вибрации и устойчив к истиранию. Еще одним преимуществом является относительно низкая стоимость производства.

    Чугунные отливки часто подвергаются процессу выдержки для уменьшения внутренних напряжений, которые могут привести к деформации или повреждению изделия. Чугун обладает хорошей коррозионной стойкостью благодаря высокому содержанию углерода.

    В зависимости от внутренней структуры, легирующих добавок и термической обработки могут быть получены различные виды чугуна.Наиболее важными из них являются серый, белый, ковкий и легированный чугун. Название серого чугуна происходит от того, что его излом имеет серый цвет, потому что углерод находится в форме графита. Чугун, считающийся более качественным, более ковкий, легче поддается механической обработке, обладает хорошей литейной способностью и имеет меньшую усадку отливки (1,0 %) по сравнению с белым чугуном. Используется для производства отливок корпусов станков, насосных блоков, компрессоров и двигателей. Белый чугун в изломе имеет светло-серый цвет, так как углерод содержится в виде хрупкого цементита.Чугун, считающийся менее качественным, менее ковкий, менее поддающийся механической обработке, характеризуется плохой литейностью и имеет большую усадку отливки (до 2,0 %), чем серый чугун. Этот чугун хрупок и очень трудно поддается механической обработке, он не подходит для конструкционных деталей. Это исходный материал для производства других чугунов. В результате длительного отжига белого чугуна в нем происходят структурные изменения, и полученный чугун называют ковким. Обладает очень хорошими прочностными характеристиками, сравнимыми со сталью.Добавляя такие легирующие элементы, как кремний, никель, хром, молибден, алюминий и другие, можно изменять физические и химические свойства чугуна. При этом мы получим различные виды легированных чугунов: коррозионностойкие (с содержанием никеля, хрома, молибдена), кислотостойкие (с добавлением кремния), жаростойкие (с содержанием марганца и кремния).

    В мастерской мы также часто имеем дело со стальным литьем. Это железоуглеродистый сплав, отлитый в литейных формах без обработки. Содержание углерода в литой стали не превышает 2,0 %, а количество характерных примесей и легирующих добавок менее 1,0 %.Механические свойства литой стали несколько ниже, чем у стали аналогичного химического состава. По сравнению с чугуном механические свойства намного лучше — они поддаются пластической обработке, а если литая сталь содержит менее 0,25 % углерода, то она еще и хорошо сваривается. Иногда можно встретить довольно упрощенное определение литой стали, говорящее о том, что это первоначальная форма стали, еще не подвергнутая пластической и термической обработке.

    Справочная литература
    Figurski J., Попис С., Изготовление элементов машин, устройств и инструментов, WSiP, Варшава, 2015.
    Мак С., Металлообработка с материаловедением, WSiP, Варшава, 1999.
    Руководство GARANT. Обработка. Хоффман Групп 2011.

    .

    В чем разница между чугуном и сталью?

    И чугун, и сталь представляют собой сплавы Fe-C. Из-за разного содержания углерода, кремния, марганца, фосфора, серы и других химических элементов они имеют различную металлографическую структуру и проявляют множество различных механических свойств и литейных свойств. Обычно считается, что содержание углерода выше 2% связано с чугуном и содержит от 0,1 до 0,5% углерода в виде литой стали. Давайте посмотрим на разницу между стальным литьем и чугунным литьем по их классификации и применению.

    Чугун

    Серый чугун Высокое содержание углерода (2,7% ~ 4,0%). Серый чугун является наиболее широко используемым чугуном, содержащим чешуйчатый графит (на его долю приходится более 80% от общего объема производства чугуна). Углерод в основном в виде чешуйчатого графита серого цвета, имеет низкую температуру плавления (1145 ~ 1250 ℃) и небольшую усадку при затвердевании, близок к углеродистой стали по прочности на сжатие и твердости, хорошо поглощает удары, используется в производстве стола станка. , цилиндр, коробка и другие детали конструкции.

    Чугун вермикулярный. Получают из серого чугуна после вермикулярной обработки. Осажденный графит имеет червеобразную форму между чешуйчатым камнем и сфероидом. Его химическая структура аналогична серому чугуну, его механические свойства аналогичны серому чугуну, а его способность к литью находится между серым чугуном и ковким чугуном.

    Может использоваться в производстве автозапчастей.

    Ковкий металл. Ковкий графит, полученный путем сфероидизации и затравки из серого чугуна, называется чугуном с шаровидным графитом, который представляет собой разновидность высокопрочного чугуна с универсальными свойствами, подобными стали, и широко используется в промышленности.Он имеет более высокую прочность, ударную вязкость и пластичность, чем обычный серый чугун.

    Используется в производстве двигателей внутреннего сгорания, деталей автомобилей и сельскохозяйственной техники.

    Литая сталь

    Литая сталь представляет собой сплав железа с углеродом с содержанием углерода менее 2,11%. Литая сталь обладает хорошими универсальными характеристиками, свариваемостью и обрабатываемостью, но имеет низкую мощность всасывания и литья по сравнению с чугуном. Литая сталь может быть разделена на литейную углеродистую сталь, литейную низколегированную сталь и литейную специальную сталь в зависимости от состава химических элементов.

    Литая углеродистая сталь. Литая сталь с углеродом в качестве основного легирующего элемента и небольшим количеством других элементов. Его можно разделить на литье из низкоуглеродистой стали (содержащее менее 0,2% углерода), литье из среднеуглеродистой стали (содержащее 0,2–0,5% углерода), литье из высокоуглеродистой стали (содержащее более 0,5% углерода). Его прочность и твердость увеличиваются с увеличением содержания углерода. Литая углеродистая сталь обладает более высокой прочностью, пластичностью и ударной вязкостью, низкой стоимостью, используется в тяжелом оборудовании, используемом для производства тяжелых деталей, таких как рама прокатного станка, основание гидравлического пресса; производство чувствительных к удару компонентов, таких как подушки безопасности, боковые рамы, колеса и муфты для железнодорожных транспортных средств.

    Литая низколегированная сталь. Литая сталь, содержащая марганец, хром, медь и другие легирующие элементы (суммарно менее 5%). Он имеет более высокую ударную вязкость и может получить лучшие механические свойства при термообработке. Литье из низколегированной стали имеет лучшие характеристики, чем углеродистая сталь, что может снизить качество деталей и увеличить срок службы.

    Литье из специальной стали. Легированная сталь рафинированная для специальных нужд. Он обычно содержит большое количество одного или нескольких легирующих элементов для получения определенного свойства.Например, сталь с высоким содержанием марганца, содержащая 11% ~ 14% марганца, может выдерживать ударный износ, в основном используется в горнодобывающей технике, изнашиваемых деталях строительной техники; Все виды нержавеющей стали с хромом или хромоникелем в качестве основного легирующего элемента используются для корродированных деталей или при работе при высоких температурах выше 650 ℃, таких как корпус клапана, насос, бак или корпус паровой турбины большой мощности для химической промышленности.

    В основном чугун имеет меньшее удлинение, усадку и ударную вязкость, чем литая сталь, его прочность на сжатие и сейсмостойкость также лучше, чем у литой стали. Чугун часто дешевле, а необработанная сталь дороже, чем стоимость материалов, энергии и труда, необходимых для производства конечного продукта. Основным преимуществом стального литья является гибкость конструкции, которая позволяет идеально подходить для деталей сложной формы и полых сечений. У них есть свои преимущества и недостатки, поэтому обязательно выбирайте, какой из них зависит от области применения и их физических свойств.

    .

    РАЗНИЦА МЕЖДУ СТАЛЬЮ И ЧУГУНОМ | СРАВНИТЕ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ПОХОЖИМИ ТЕРМИНАМИ - НАУКА

    Ключевое различие между настилом и чугуном заключается в том, что он прочный и пластичный, тогда как чугун твердый и обладает высокой прочностью на сжатие. таллий и чугун - это волчки или железо, в котором

    Файл Ключевое отличие между сталью и чугуном заключается в том, что сталь ковкая и пластичная, а чугун твердый и обладает высокой прочностью на сжатие.

    Сталь и чугун представляют собой сплавы или железо, в которых углерод является основным легирующим элементом.Эти сплавы находят применение во многих областях благодаря своим улучшенным желательным свойствам. Одним из улучшенных свойств стали и чугуна является то, что они тверже железа. Так как наличие углерода вызывает высокую твердость. Более того, эти сплавы подвергают термообработке, чтобы придать им нужные свойства. В железоуглеродистых сплавах углерод может существовать в виде карбида железа и графита. Следовательно, эти формы и разное процентное содержание углерода изменяют свойства сплава.

    1. Обзор и основные отличия
    2.Что такое сталь
    3. Что такое чугун
    4. Наглядное сравнение - сталь и чугун в табличной форме
    5. Резюме

    Что такое сталь?

    В стали основным легирующим элементом является углерод, а другими элементами являются марганец, кремний и медь. На самом деле сталь содержит до 2 % углерода, до 1,65 % марганца, до 0,6 % кремния и до 0,6 % меди.

    В зависимости от содержания углерода в стали мы можем разделить сталь следующим образом:

    • Низкоуглеродистая сталь
    • Среднеуглеродистая сталь
    • Высокоуглеродистая сталь
    • Инструментальная сталь

    Углерод используется в качестве карбида железа в стали.Сталь тверже железа, но благодаря пластичности стали имеет свойство изменять форму под действием приложения усилий. Кроме того, сталь плавится при температурах от 1325 o С до 1530 o С.

    Что такое чугун?

    Чугун – это сплав железа, содержащий 2–4% углерода по весу. Этот сплав имеет более высокую концентрацию кремния (1-3 мас.%) и более высокую концентрацию примесей. В результате мы можем определить сплавы чугуна как сплавы Fe-C-Si.

    Более того, из этого сплава мы можем легко отливать нужные формы из-за его более высокой текучести, но он не может этого сделать из-за хрупкости.В этом сплаве углерод находится в форме графита или карбида железа, или того и другого. Мы можем определить форму углерода, которую он приобретает, по скорости охлаждения при затвердевании, влиянию других легирующих элементов и термической обработке.

    Температура плавления чугуна колеблется в пределах 1130-1250 o C. Кроме того, мы можем разделить этот сплав на различные группы в зависимости от их состава и структуры:

    • Белый чугун
    • Серый чугун
    • Ковкий чугун
    • Ковкий чугун
    • Высоколегированный чугун

    В чем разница между сталью и чугуном?

    И сталь, и чугун представляют собой две формы сплавов железа.Чугун дешевле большинства сталей. Также температура плавления чугуна ниже, чем у стали, но он обладает высокой прочностью на сжатие, высокой твердостью и высокой износостойкостью. Таким образом, ключевое различие между сталью и чугуном заключается в том, что сталь ковкая и пластичная, а чугун твердый и обладает высокой прочностью на сжатие.

    В качестве еще одного важного различия между сталью и чугуном можно сказать, что углерод в стали находится в форме карбида железа, а углерод в чугуне находится в форме графита или карбида железа или того и другого.Кроме того, чугун обладает отличной текучестью, чего нет у стали.

    Более подробную информацию о разнице между сталью и чугуном можно найти в следующей инфографике.

    Резюме - Сталь и чугун

    Сталь и чугун представляют собой две формы сплавов железа. Однако между этими двумя формами есть несколько различий. Прежде всего, ключевое отличие стали от чугуна заключается в том, что сталь податлива и податлива, а чугун твердый и обладает высокой прочностью на сжатие.

    .

    Чугун от стали визуально отличается?

    Недоразвитый человек считает, что основным конструкционным материалом современности является железо. Разбирающийся человек знает, что слово «железо» относится к сплаву железа и углерода — стали и чугуна. Кажется, что это два совершенно разных материала, и их очень легко отличить. Однако, учитывая широкий спектр их видов и марок, трудно провести тонкую грань различия в химическом составе некоторых из них. Важно иметь дополнительные навыки, чтобы знать ответ на вопрос: чем отличается чугун от стали?

    Чугун

    Сплав, содержащий железо, углерод, 2,14-6,67, серу, фосфор, марганец, кремний и другие добавки, называется чугуном.История металлургии началась в железном веке. Важный строительный материал, основа металлургии и всей черной металлургии.

    Спецификация товара:

    1. Грубый серый матовый цвет.
    2. Плавка при температуре 1000-1600°С в зависимости от состава (в среднем по производствам - 1000-1200°С, белый и чугун плавятся при более высоких температурах).
    3. Плотность: 7200-7600 кг/м 3 .
    4. Удельная теплоемкость: 540 Дж/(кг˚С).
    5. Высокая твердость: 400-650НВ.
    6. Низкая пластичность, очень тонкий под давлением; Наибольшие значения относительного удлинения имеют чугуны с высокой пластической прочностью δ = 6-12 %.
    7. Низкая прочность: 100-200 МПа, для пластичности ее значение достигает 300-370 МПа, для некоторых высокопрочных марок - 600-800 МПа.
    8. Моделируется термической обработкой, но редко и очень тщательно, так как характеризуется процессом растрескивания.
    9. Легируется вспомогательными химическими элементами, но высокая степень легирования еще больше усложняет процессы обработки.
    10. Характеризуется удовлетворительной свариваемостью, хорошей обрабатываемостью резанием, отличными литейными свойствами. Ковка и штамповка не допускаются.
    11. Хорошая износостойкость и коррозионная стойкость.

    Чугун - материал для корпусных деталей, блоков, узлов машин, изготавливаемых методом литья. Это основной компонент нагрузки сталелитейной промышленности.

    Сталь

    Сталью называют сплав железа с углеродом, содержащий не более 2,14% углерода и не менее 45% железа.Его основные характеристики:

    1. Гладкая, имеет серебристый цвет с характерным отблеском.
    2. Плавка при 1450°С
    3. Плотность от 7 700 до 7 900 кг/м 3 .
    4. Удельная теплоемкость при комнатной температуре: 462 Дж/(кг˚С).
    5. Низкая твердость, в среднем 120-250 HB.
    6. Идеальная пластичность: коэффициент относительного удлинения δ для разных марок колеблется в пределах 5-35%, для большинства - δ≥20-40%.
    7. Средние значения предела прочности при растяжении для строительных материалов 300-450 МПа; для особо прочных сплавов - 600-800 МПа.
    8. Приспособлен для коррекции свойств термохимико-термической обработкой.
    9. Активно легируется различными химическими элементами для изменения свойств и назначения.
    10. Качественно высокие параметры свариваемости, податливости механической обработке и резанию.
    11. Характеризуется низкой коррозионной стойкостью.

    Сталь является основным конструкционным сплавом в современной металлургии, машиностроении, приборостроении и машиностроении.

    Определите происхождение по типу детали

    Учитывая подробные характеристики этих сплавов, не стесняйтесь использовать знания о том, чем железо отличается от стали. При столкновении с металлическим предметом, сомневающимся в своем происхождении, разумно сразу вспомнить основные характерные технологические свойства. Таким образом, чугун является литейным материалом. Он производит простую посуду, массивные трубы, корпуса машин, моторы, крупные предметы простой конфигурации.Стальные детали изготавливают любых размеров и сложности, так как для этого применяют ковку, штамповку, волочение, прокатку и другие способы обработки металла давлением. Так что, если возникает вопрос о происхождении арматуры, можно не сомневаться, что она стальная. Если имеет значение происхождение массивного котла, то это чугун. Если необходимо выяснить, из чего изготовлен двигатель или картер коленвала, то необходимо обратиться к другим вариантам распознавания, так как возможны оба варианта.

    Цветовые функции и анализ хрупкости

    Чтобы знать, как отличить чугунный глаз от сталинского, нужно запомнить основные визуальные отличия. Чугун характеризуется тускло-серым цветом и шероховатой внешней структурой. Сталь характеризуется особым серебристым, блестящим оттенком и минимальной шероховатостью.

    Важным знанием о визуальном различении чугунных сталей является информация о пластичности этих материалов. Если пробные заготовки или металлические предметы не представляют серьезной ценности, можно проверить их на прочность и пластичность, применив силу удара.Хрупкий чугун рассыпается на куски, а сталь только деформируется. При более серьезных дробящих нагрузках железная крошка окажется мелкого разнообразия форм, а куски стали - крупной, правильной конфигурации.

    Резка и сверление

    Как отличить чугун от стали в домашних условиях? С него необходимо собрать мелкую пыль или стружку. Поскольку сталь обладает высокой пластичностью, ее стружка также изогнута. Чугун крошится, при сверлении образуется мелкий излом, вместе с пылью.

    Чтобы убрать пыль, можно использовать напильник или рашпиль и слегка подточить край интересующей детали. Образовавшуюся мелкозернистую стружку следует рассмотреть на руке или белом листе бумаги. Чугун в большом количестве содержит углерод в виде включений графита. Поэтому при протирании его пыли остается «след» черного графита. В сталях углерод находится в связанном состоянии, поэтому механическое воздействие на пыль не дает видимых результатов.

    Тепло и искра

    Как отличить чугун от стали? Крайне важно оперировать при наличии необходимого оборудования и небольшого запаса терпения.

    В первом случае можно использовать нагрев, например, паяльной лампой, одеваясь изначально в специальную защитную одежду и соблюдая правила техники безопасности при работе. Перед расплавлением металла необходимо повысить температуру. Уже было сказано, что температура плавления чугуна выше, чем у стали. Однако в основном это относится к белому и передельному чугуну. Что касается всех промышленных марок - они содержат углерода в количестве не более 4,3% и плавятся уже при 1000-1200°С.Благодаря этому его можно расплавить намного быстрее.

    Познавательный метод получения информации об объеме, чем отличается железо от стали, заключается в использовании экспериментального образца на шлифовальном станке или под острым шлифовальным кругом. Анализ проводится по характеристикам искр. Для чугуна характерны мягкие красные всполохи, а для стали — яркие ослепительные короткие лучи бело-желтого оттенка.

    На что это похоже

    Интересная особенность, как отличить чугун от стали по звуку.Эти две ноги звучат по-разному. Нет необходимости создавать музыкальное сопровождение на существующих экспериментальных установках. Крайне важно либо иметь оба образца, либо иметь опыт слуха в этом вопросе. Сталь имеет более высокую плотность, что отражается на ее звучании. При ударе по нему металлическим предметом звук гораздо более звонкий, чем в той же ситуации по чугуну.

    Чтобы знать чугун, сталь, необходимо иметь немного знаний об этих материалах и некоторый опыт.Ведь опытный специалист в области ковки, шлифовки, фрезерования, сверления, токарной обработки, термообработки или сварки, металлургии или техник легко различит их, оценив только визуально или на ощупь.

    р> .

    Сковороды из углеродистой стали и чугуна. Что лучше?

    Большинство домашних поваров знакомы с чугунными сковородами и наверняка имеют по крайней мере одну на своей кухне. Он универсален, практически не поддается разрушению и отлично подходит для всего: от жарки стейков до выпечки кукурузного хлеба.

    Сковороды из углеродистой стали

    , с другой стороны, менее популярны, хотя они предлагают большинство (если не все) преимуществ чугуна при меньших усилиях в использовании.
    Давайте взглянем на эти два корабля, посмотрим, в чем разница, для чего они хороши, а для чего нет.

    Что такое чугун?

    Можно подумать, что чугун сделан из чистого железа, но это не так. Чугун на самом деле представляет собой сплав железа и углерода, как и сталь, за исключением того, что чугун содержит больше углерода. В то время как для стали требуется содержание углерода не более 2 процентов, чугун обычно содержит от 2 до 3,5 процентов углерода. Именно содержание углерода делает чугун шероховатым и слегка шероховатым.Более высокое содержание углерода делает чугун более хрупким, чем сталь (именно поэтому он должен быть таким тяжелым и толстым — если бы он был тоньше, он треснул бы). И поскольку это плохой проводник, для нагрева и охлаждения требуется больше времени.

    Что такое углеродистая сталь?

    Сталь

    также представляет собой сплав железа и углерода, но чтобы считаться сталью, она должна содержать менее 2 процентов углерода. Нержавеющая сталь содержит 1,2% углерода (вместе с хромом, предотвращающим коррозию), а углеродистая сталь — 2%.

    Сковорода из углеродистой стали

    имеет матовую поверхность по сравнению с блестящей нержавеющей сталью. Углеродистая сталь намного тверже нержавеющей стали (что делает ее идеальной для изготовления ножей, которые остаются острыми, но их труднее затачивать), но она может подвергаться коррозии и ржавчине, в то время как нержавеющая сталь этого не делает.

    Как безопасно пользоваться чугунными сковородами

    Чугунные сковороды отлично подходят для кухни благодаря своей долговечности, универсальности и сохранению тепла.Так как они одинаково безопасны как на плите, так и в духовке, на них можно жарить, запекать и тушить. Даже используйте их на гриле. А при правильной выдержке они создают антипригарную поверхность. Тем не менее, они никогда не будут лучшим выбором, например, для быстрой жарки яиц, и, как правило, они очень тяжелые. Если вы попытаетесь приготовить кислую жидкость в чугуне, например, томатный соус, кислота разрушит антипригарное покрытие. Кроме того, это придаст еде металлический привкус.

    Уход за чугунными сковородами

    Сегодня большинство чугунных сковород предварительно кондиционируются.Это нежирный слой масла, который прилипает к поверхности сковороды, защищает ее от ржавчины и обеспечивает антипригарные свойства. Сама сковорода очень прочная, но это покрытие можно соскоблить, если поцарапать металлическим шпателем.

    Таким образом, уход за чугуном в основном сводится к консервации, то есть к сушке его сразу после мытья (во избежание ржавчины) и покрытию масляной пленкой после каждого ополаскивания водой с мылом.Их нельзя мыть в посудомоечной машине, только вручную с мылом и водой. Вопреки распространенному мнению, мыло не удаляет налет (хотя чрезмерное оттирание может).

    Чугунные эмалированные сковороды

    Некоторые чугунные сковороды покрыты эмалью для удобства обслуживания, так как эмаль защищает поверхность от ржавчины и коррозии. Недостатком является то, что он может отколоться при достаточно сильном ударе, и хотя его легче чистить, чем обычный чугун, он никогда не будет антипригарным.

    Удобное использование противней из углеродистой стали

    Большим преимуществом углеродистой стали перед чугуном является то, что сковороды из углеродистой стали нагреваются намного быстрее. А поскольку они проводят больше тепла, чем чугун, они нагреваются более равномерно с меньшим количеством горячих точек. Но даже при этом он все же способен достичь достаточно высокой температуры для тщательной прожарки стейка. Кроме того, угольную сковороду также можно использовать непосредственно на плите и в духовке.

    Углеродистая сталь

    , как и чугун, также требует приправ. Разница в том, что, скорее всего, нам придется приправлять его самостоятельно. Это просто вопрос следования инструкциям производителя, и это не сложно, но это дополнительный шаг.

    Но в отличие от чугуна, сковороды из углеродистой стали идеально подходят для жарки яиц, омлетов и блинов, а также рыбы. Более гладкая поверхность и покрытие делают углеродистую сталь скользкой.

    А поскольку он легче чугуна, с ним проще обращаться. На самом деле, если бы не тот факт, что кислые продукты снимают налет, как в чугуне, они еще и будут давать неприятный привкус. У вас может возникнуть соблазн заменить все кастрюли из нержавеющей стали на углеродистую.

    Уход за кастрюлями из углеродистой стали

    Однако уход за углеродистой сталью, склонной к ржавчине, сложнее, чем за нержавеющей сталью. Хотя и ненамного сложнее, чем уход за чугуном.Опять же, очистка включает в себя осторожное мытье, тщательную сушку и нанесение тонкого слоя масла.

    Выводы

    Итак, если ваша кухня предназначена для приготовления различных блюд. Требующая иногда средних, а иногда и высоких температур, углеродистая сталь должна быть вашим первым выбором. Кроме того, углеродистая сталь дешевле.

    .90 000 Виды и деление стали

    30.10.2016 Виды и деление стали


    Литая сталь и чугун

    Когда сталь , отливается из жидкого состояния, она подвергается пластической обработке в сталелитейном процессе. Эти процессы включают прокатку, прессование, ковку или штамповку. Если после литья сплав имеет тот же химический состав, что и сталь, его называют литой сталью. Существует также чугун марки , который, в отличие от литой стали, содержит больше углерода — часто более 2%.Оба продукта не обладают механическими свойствами и отличаются хрупкостью.

    Химический состав чугуна

    Химический состав стали и чугуна содержит примеси, устранить которые, к сожалению, невозможно. Это единственная общая черта обоих продуктов, к сожалению, негативная. Я говорю о сере, кислороде, водороде и азоте. Эти элементы ухудшают свойства сплавов железа, поэтому целью любого металлургического процесса является снижение содержания этих элементов до минимально возможного уровня.


    Читайте также: Металлургия и производство бесшовных труб в Польше



    Легирующие добавки

    Также в сплавы добавляют легирующие элементы. Степень их добавления зависит от области применения и требований к сплаву. Глядя на их концентрацию, мы можем различить нелегированную сталь, низколегированную сталь, , среднелегированную сталь и высоколегированную сталь. Высшие в иерархии, у нас и высоколегированные стали, мы можем встретить никель, никель, хром, а также бронзу, медь, латунь, титан - все они относятся к спецсплавам.

    Типы стали

    Стали с небольшим набором легирующих элементов называются нелегированными. Свойствами таких сталей являются размер зерна, пластичность и формуемость.


    низколегированные стали представляют собой группу марок, которые, помимо углерода, имеют общую концентрацию элементов, не превышающую предел примерно 3,5%. Средняя концентрация данного элемента, являющегося легирующей добавкой, сохраняется на уровне, превышающем 2%.

    Среднелегированная сталь характеризуется высокой концентрацией легирующих элементов. Суммарная концентрация, как правило, не превышает 12%, а концентрация отдельных легирующих элементов колеблется от 2 до 8%

    Сталь с наибольшим содержанием добавок является высоколегированной. Он обычно содержит хром и никель, сумма которых не превышает 55 %, а концентрация отдельных элементов превышает 8 %.

    .

    Смотрите также