Чем отличается сталь от чугуна

В зависимости от содержания неметаллических составляющих, таль может быть следующего типа:

• В обычном состоянии уровень содержания фтора и серы не превосходит 0,05%.

• качество не превышает 0,035%;

• Качество на высшем уровне - менее 0,025%.

• Сталь с особо высоким качеством содержит меньше 0,015%.

В ходе закаливания возрастает качество стали. Этот металлический сплав характеризуется высоким уровнем теплопередачи. Температура, при которой происходит плавление различных видов стали, варьируется в промежутке от 1450 до 1520 градусов Цельсия.

ЧУГУН

Чугун является металлом, представляющим собой сплав железа и углерода. Отличительной особенностью этого материала является содержание углерода более 2,14%.

Цвет чугуна определяется веществами, которые он содержит, а именно цементитом (карбидом железа) или графитом (одной из модификаций углерода). В чугуне они присутствуют в форме углерода.

Чугун классифицируется по различным критериям, в основном в зависимости от состояния и содержания в нем углерода.

• белый;

• серый;

• ковкий;

• высокопрочный;

• Крайний чугун.

БЕЛЫЙ ЧУГУН

В этот сплав включен цементит, который обладает белым оттенком при разрыве. Именно благодаря этому оттенку он и приобрёл своё название. В цементите углерод присутствуется в связанном состоянии. Белый чугун характеризуется сочетанием твердости и хрупкости. В основном, из него создают ковкие чугунные сплавы методом отжига.

СЕРЫЙ ЧУГУН

Серый чугун представляет собой сплав, включающий в себя железо, кремний (с содержанием от 1,2 до 3,5%) и углерод. В его состав также могут быть включены постоянные примеси, такие как магний, фосфор и сера. Основная часть углерода в этом сплаве присутствует в форме листового графита. Вследствие содержания графита, разлом серого чугуна обладает специфическим серым оттенком.

КОВКИЙ ЧУГУН

Через длительный процесс отжига белого чугуна получается ковкий чугун. После этого процесса создается графит в виде хлопьев, который придает сплаву характеристики в виде высокой пластичности, вязкости, твердости и ударной стойкости. Название "ковкий чугун" обусловлено его повышенной пластичностью и вязкостью. Данный чугун обладает значительной прочностью и отличной ударной стойкостью, что делает его необходимым для производства компонентов автомобильной техники.

ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН

Данный сплав характеризуется наличием в своем составе шарообразного графита, который возникает в ходе кристаллизации. Шарообразный графит, в отличие от листового, не оказывает значительного ослабляющего воздействия на металлическую основу, повышая тем самым прочностные свойства чугуна. Именно благодаря этому его так и называют - высокопрочным.

ПРЕДЕЛЬНЫЙ ЧУГУН.

Этот тип чугуна не применяется как независимый металл и подлежит дополнительной обработке.

Диапазон температур, при которых происходит плавление чугуна, находится в пределах от 1160 до 1250 градусов по Цельсию и определяется количеством углерода в сплаве. Наличие большого процента этого элемента в чугуне снижает температуру плавления и увеличивает текучесть при нагреве, что влияет на его хрупкость.

Отличие между сталью и чугуном состоит в невозможности обрабатывать чугун методами сварки и ковки. Производство изделий из чугуна осуществляется исключительно литьем.

СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУГУНА И СТАЛИ

Чугун производится в доменных печах из материалов, таких как железная руда (агломерат), кокс, известняк, а также с использованием горячего воздуха. Первоначально кокс укладывают на дно печи, затем слоями добавляют агломерат и еще кокс. Ввод горячего воздуха, обогащенного кислородом, осуществляется через специфические отверстия в нижней части печи. Процесс формирования чугуна происходит путем опускания железа в более высокие температурные зоны печи, где происходит растворение углерода в нем.

Процесс производства стали заключается в уменьшении содержания углерода, серы, фосфора и марганца в чугуне. Этот процесс осуществляется в кислородных конвертерах, мартеновских и электрических печах.

ТРИ СПОСОБА, КАК ОТЛИЧИТЬ ЧУГУН ОТ СТАЛИ.

Есть три метода, с помощью которых можно выяснить, какой металл представлен перед вами: сталь или чугун.

• Визуально, этот метод используется при обработке деталей, которые подлежат утилизации или являются заготовками. На сломе из чугуна можно увидеть матовый темно-серый цвет, а сформировавшиеся трещины обладают заметной структурой. В отличии от этого, стальная часть будет более светлой, с глянцевой поверхностью.

• При процессе сверления образуется стальная стружка витого вида, превышающая по размерам само сверло и обладающая высокой гибкостью. В то же время, стружка, полученная от чугуна, характеризуется своей хрупкостью и ломкостью даже при незначительном воздействии.

• Полировка. Когда сталь проходит под шлифовальным аппаратом, из нее вылетает множество длинных желтых и белых искр. В изделиях из чугуна эти искры короче и реже, при этом они выглядят более красновато.

Различия физико-химических характеристик

Основное отличие двух сплавов заключается в содержании углерода в каждом из этих материалов. Детали других показателей представлены далее:

1. Сталь обладает большей прочностью, чем ее аналог.
2. Изделия из стали обладают меньшим весом и имеют более высокую плавкость.
3. Некоторые процедуры обработки, такие как ковка и сварка, используются только для стали, в то время как чугун производится исключительно методом литья.
4. Чугун обладает меньшей теплопроводностью по сравнению с аналогичным материалом.
5. Не является обязательным процессом закалка изделий из чугуна.

Также представим таблицу, демонстрирующую особенности и различия двух сплавов.

Очевидно, что каждый из данных материалов обладает своими преимуществами и недостатками, котрые делают их применение уместным в определенных обстоятельствах. Давайте заключительно обдумаем свойства каждого из сплавов.

РАЗЛИЧИЯ ЧУГУНА И СТАЛИ. ВЫВОДЫ.

Изучив в данной статье характеристики чугуна и стали, мы можем прийти к таким заключениям:

Основное отличие между сталью и чугуном кроется в количестве углерода в их составе. В стали содержание этого элемента ниже, а в чугуне наоборот - выше.

Свойства стали включают в себя:

• с усиленной жесткостью и надежностью;

• с большим значением точки плавления;

• с более большим специфическим весом;

• Лёгкостью выполнения обработки.

• с высоким коэффициентом теплопередачи.

Характеристики чугуна выглядят следующим образом:

• хрупкость;

• температура плавления и удельный вес ниже.

• плохая проводимость тепла;

• недоступность для обработки.

Изготовление изделий из чугуна происходит с использованием метода литья, поскольку сварка и ковка для этого металла не подходят из-за его высокого содержания углерода. Чугунные изделия характеризуются серым оттенком и матовостью поверхности.

Изделия из стали обладают светлым и блестящим видом. Стальные элементы способны быстро нагреваться и охлаждаться. В отличие от них, чугунные детали медленно набирают температуру, но зато способны удерживать тепло длительное время.

Чугун и сталь являются сплавами, образованными из железа и углерода, включающими в себя схожие элементы. Несмотря на это, разница между ними весьма заметна. Это два отдельных металла с разными свойствами и характеристиками.