Что такое чугун и сталь: Чем отличается чугун от стали: краткие свойства и различия

Чем отличается чугун от стали: краткие свойства и различия

Опубликовано 2022-07-31

• Различия физико-химических характеристик
• Характеристики чугуна
• Характеристики стали
• Как отличить чугун от стали

В мире масса строительных материалов и сырья для производства изделий, и с каждым годом сортамент растет. Однако есть и продукты, которые человечество знает уже довольно давно, однако мало кто знает, например, чем отличается чугун от стали

Чтобы не затягивать повествование, ответим на вопрос так: «Чугун отличается от стали процентным содержанием углерода. Если в сплаве этого элемента 2.5%, то это чугун». Напомним, в стали предельное содержание примесей должно быть не более 2%.

Однако на этом разница между двумя сплавами не заканчивается. Так что сегодня разберем оба материала подробнее, выясним особенности создания и параметры.

Различия физико-химических характеристик

Главная разница между двумя сплавами – это примесь углерода в каждом из материалов. Другие параметры ниже:

1. Прочность стали выше, чем у аналога.
2. Вес изделий из стали меньше, и они лучше плавятся.
3. Отдельные типы обработки (ковка, сварка) доступны только для стали, а вот чугун создается только литьем.
4. Теплопроводимость чугуна ниже, чем у аналога.
5. Чугунные изделия не нужно обязательно закалять.

Приведем также таблицу с характерными отличиями двух сплавов.

Параметр	Сталь	Чугун
Содержание углерода в сплаве	Не больше 2%	Больше 2%
Содержание неметаллических примесей	Минимум	Максимум
Хрупкость	Средняя	Повышенная
Твердость	Повышенная	Усредненная
Прочность	Более высокая	Менее высокая
Уровень ковкости	Повышенный	Пониженный
Простота литья	Ниже	Выше
Теплопроводимость	Ниже	Выше
Закалка	100%	Не обязательна
Способы обработки	Больше вариантов	Меньше вариантов
Масса	Низкая	Высокая

Видно, что оба материала имеют сильные и слабые стороны, и их использование целесообразно в разных ситуациях. Рассмотрим подробнее характеристики каждого сплава.

Характеристики чугуна

Чугун – это сплав железа и углерода. При этом его содержание к общей массе изделия выше 2%. Впервые материал получили в X веке на территории Древнего Китая. Далее изделия из него равномерно распространились по всему миру. Сейчас КНР, Япония и Россия входят в ТОП-3 государств по выплавке.

При создании чугуна большую роль играют примеси. Их сейчас более 100, но популярнее всего 4:

1. Сера – понижает тугоплавкость сплава, а также текучесть при расплаве.
2. Фосфор – за счет снижения прочности улучшается пластичность. Это позволяет создавать изделия более сложной геометрии.
3. Кремний – снижает литейную температуру.
4. Марганец – повышает прочностный параметр сплава в ущерб литейным свойствам.

Также в сплав добавляют титан, медь, алюминий и титан. Температура плавления – 1160-1250 градусов по Цельсию.

На рынке есть несколько типов чугуна, которые отличаются по характеру сформированности кристаллической решетки:

1. Белый – в состав добавляется цементит, который определяет цвет излома. Сырье хрупкое и является основой для создания ковкого типа чугуна.
2. Серый – в сплав добавляется больше графита, придающего цвет изделиям. В составе также магний, фосфор и сера.
3. Ковкий –  белый чугун долгое время термически обрабатывается до образования графита, который дает изделию высокое механическое сопротивление.
4. Высокопрочный – в результате кристаллизации создается шаровидный графит.
5. Предельный – финальное состояние чугуна, из которого после производят другие изделия. Как самостоятельное элемент не используется.

Чугун активно используется в средах с повышенными климатическими условиями благодаря высокой устойчивости к температурным перепадам. Также изделия из чугуна применяются в быту: раковины, радиаторы, мойки, ванны.

Преимущества материала:

• есть марки равные стали по прочности;
• тепло равномерно распределяется по поверхности;
• экологически чистый материал;
• повышенная устойчивость к кислотно-щелочным средам;
• повышенная гигиеничность;
• продолжительная эксплуатация.

Недостатки:

• стоимость выше, чем у стали;
• белый чугун более хрупкий, чем сталь, а серый менее пластичный.

Характеристики стали

Сталь – это сплав, который состоит из железной руды и углеродной примеси. Классический рецепт – это менее 2% углерода. Однако есть и высоколегированные марки, где углерода 20-40%.

Россия входит в Топ-5 стран по выплавке стали в мире. Популярность материала объясняется. Существует масса видов и типов стали, которые отличаются по прочности, стойкости к коррозии и температурным перепадам.

Особенности сплава:

1. Обязательное наличие в сплаве в унифицированных пропорциях углерода и железной руды. Первый дает вязкость, а второй повышенную прочность.
2. Сплав всегда содержит мелкие вкрапления: 1.2% кремния и 0.5% марганца.
3. Чтобы изменить свойства материала, в него добавляют в унифицированных пропорциях другие металлы.

Существует масса вариантов классификации стали. Рассмотрим несколько параметров.

Химия

Углеродистые – классификатор намекает на ввод в состав сплава углерода. В одних марках не более 0.3% примеси, а максимальные значения не превышают 0.7%.

Легированные – в продукт добавляют примеси металлов и веществ, чтобы получить новые свойства. В «низких» марках процент примесей не более 2.5%, а предельные значения – до 10%.

Структурный состав

Перлитная сталь – это чистый продукт с малыми вкраплениями примесей. Мартенситная отличается обилием добавочных веществ в составе, как и аустенитная. Разница между последними двумя в пропорциях и количестве примесей.

Раскислитель

Спокойная – это полностью чистый материал без закиси железа. Ее применяют из-за повышенной себестоимости и добавочной цены исключительно в стратегически важных узлах сооружений.

Полуспокойная – материал твердеет без кипения, однако на поверхности материала все же остаются небольшие вкрапления пузырьков газа. Кипящая – это продукт низкого качества с большим количество газовых вкраплений, которые при дальнейшем использовании вызывают дефекты, например, при сварке.

Сталь производится мартеновским методом, а также конвертерно-кислородной. Еще есть прямой способ и электроплавильный.

Как отличить чугун от стали

Отличить чугун от стали можно за счет пары-тройки экспериментов:

1. По излому – метод подойдет, если изделие больше не будет использоваться. На изломе чугун темно-серый, а вот сталь светлая с глянцевым блеском. На изломе у чугунных изделий трещины больше видны из-за повышенной хрупкости материала.
2. Сверление – стальная стружка при сверлении отверстия вьется по мере движения сверла. Стружка чугуна тут же крошится и легко превращается в пыль.
3. Шлифование – здесь используется шлифовальная машинка. Критерий оценки – это искры. Если их мало и с красноватым оттенком, это чугун. Стальные искры более желтые или белые, и их много.

Единственная схожесть у чугуна и стали – это наличие в составе углерода. В остальном перед нами разные материалы, использующиеся под разные нужды в народном хозяйстве и промышленности.

Оцените нашу статью

[Всего голосов: 1 Рейтинг статьи: 5]

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: Ремонт пресс-форм Технология изготовления пресс-форм Детали пресс-форм Классификация и конструкция пресс-форм Способы получения изделий пресс-формах Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Как отличить чугун от чугуна

Блог Thepipingmart другое Как отличить чугун от чугуна

13 июля 2022 г. 13 июля 2022 г. | 9:17 утра

И чугун, и литая сталь представляют собой железосодержащие материалы, состоящие в основном из железа и углерода. Чугун – железосодержащее вещество, содержащее более 2% углерода. Литая сталь, с другой стороны, содержит менее 2% углерода. Фундаментальной разницей в составе является количество углерода, присутствующего в чугуне и стали. Чугун и литая сталь обладают превосходными литейными характеристиками и, следовательно, используются в самых разных областях. Чугун и литая сталь обладают превосходными механическими характеристиками. В этой статье мы рассмотрим принципиальные различия между чугуном и стальным литьем.

Что лучше, чугун или литая сталь?

Хотя и чугун, и литая сталь имеют свои преимущества и недостатки, выбор между ними полностью зависит от фактического использования и применения продукта.

Чугун Выбор:

1. Если механическая прочность менее важна, отличным выбором будет чугун.
2. Если важно сохранить тепло, выберите чугун, так как он обладает более высокими тепловыми характеристиками.
3. Используйте чугун, если требуется более высокая прочность на сжатие.
4. Если вам нужен недорогой предмет, выбирайте чугун, потому что производство серого чугуна дешевле.
Чугун
5. обычно используется при низких температурах и низком давлении.

Литая сталь Выбор:

1. Если требуется пластичность и высокая прочность, выберите литейную сталь.
Литая сталь
2. обладает более высокой ударной вязкостью и должна использоваться, если конечный продукт будет использоваться в условиях ударной нагрузки.
3. Если вам нужна высокая тепло- и электропроводность, выбирайте стальное литье.
4. Для универсальности конструкции выберите стальное литье.
Литая сталь
5. рекомендуется для применения в условиях высоких температур и высокого давления.

Как отличить чугун от литой стали

Существует несколько методов идентификации чугуна и стального литья. Ниже приведены несколько тестов и методов:

• Химический анализ: Химический анализ является наиболее точным способом определения того, является ли образец чугунным или стальным литьем.
• Испытание на искрообразование: Испытание на искрообразование — один из самых простых способов отличить чугун от стального литья. Специалист может определить, является ли материал чугуном или стальным литьем, отшлифовав образец абразивным кругом и наблюдая за рисунком и цветом искры. Сталь чаще всего дает ярко-желтые искры, а железо дает больше красных или оранжевых искр.

Цвет искры имеет тенденцию быть самым ярким в конце искры в чугуне, но цвет искры в литой стали начинается у шлифовального круга и распространяется наружу.

• Тест на сверление:  Сверление чугуна и стального литья выглядят по-разному. В чугуне образующаяся стружка довольно короткая по длине и напоминает графитовые чешуйки. Литая стальная стружка, с другой стороны, напоминает проволочную стружку.
• Структура зерна: Структура зерна сломанных деталей также может быть использована для различения чугуна и литой стали. Чугун и стальная отливка имеют совершенно различную зернистую структуру.

 

Piping Mart

Pipingmart — это портал B2B, специализирующийся на промышленных, металлических и трубопроводных изделиях. Кроме того, делитесь последней информацией и новостями, касающимися продуктов, материалов и различных типов марок, чтобы помочь бизнесу в этой отрасли.

Разница между сталью, чугуном и кованым железом

Разница между сталью, чугуном и кованым железом

• Разместил(а): Титус Стил
• 15 ноября 2021 г.
• Без комментариев

Большинство людей называют ЖЕЛЕЗО СТАЛЬЮ, а СТАЛЬ ЖЕЛЕЗОМ. Однако это два совершенно разных продукта. Железо или железная руда являются четвертым по распространенности элементом на планете, и их можно найти и добыть в земле для производства различных сталей, чугуна, кованого железа, высоколегированных/низколегированных сталей и т. д. Железная руда является основным элементом для изготовления всех сортов железа и стали, а также является важным минералом, который помогает вырабатывать гемоглобин в организме человека.

Что такое чистое железо?

Серебристо-белый относительно мягкий элемент ЧИСТОЕ ЖЕЛЕЗО легко обрабатывается и режется ножом. Его можно забивать в листы, вытягивать в проволоку, он очень хорошо проводит тепло и электричество. Однако он легко соединяется с кислородом, поэтому быстро подвергается коррозии и будет слишком мягким, чтобы его можно было использовать.

Что такое чугун?

Производится путем нагрева/плавления железной руды в доменной печи, процесс производства ЧУГУН также включает добавление кокса (угля) и известняка. Кокс поглощает большую часть кислорода из железной руды, что, в свою очередь, приводит к образованию кусковых блоков, известных как «свиньи». «Свинки» представляют собой относительно чистую форму жидкого железа, содержащую 90-95% железа и 3-5% углерода и другие элементы, более твердые, чем чистое железо.

Что такое чугун?

ЧУГУН — это просто жидкий чугун или передельный чугун, заливаемый в отливку для изготовления различных деталей, таких как чугунные водопроводные трубы. Высокое содержание углерода (3-5%) делает железо очень твердым, но в то же время очень хрупким, что делает его невозможным для формовки или обработки.

Что такое кованое железо?

Смешивание жидкого железа с небольшим количеством шлака для уменьшения содержания углерода — вот как вы получаете КОВОЕ ЖЕЛЕЗО . Он мягче чугуна, поэтому ему можно придавать форму, и он менее подвержен ржавчине. Сегодня производится относительно мало кованого железа, поскольку оно в основном заменено сталью.

Что такое сталь?

СТАЛЬ представляет собой сплав или комбинацию железа и других сплавов, таких как углерод, марганец, никель, медь и т.д. многих других элементов, включая стальной лом.

Существует много различных типов и марок стали, и названия могут сбивать с толку, например: низко- и высокоуглеродистая сталь, марганцевая сталь, легированная сталь, инструментальная сталь, нержавеющая сталь и т. д. По сути, это просто еще один тип сплава железа. но с разным количеством углерода, легирующих элементов и термической обработкой.

Обратитесь в компанию Titus Steel за износостойкой сталью

Компания Titus Steel распространяет и производит только изделия, в которых используются высоколегированные, «упрочняемые стали», такие как TITUS Marganese, ENDURA и ENDURA Dual. Компания специализируется на выпуске уникальных долговечных и износостойких сталей. Ударьте по стали молотком, и она станет тверже, ударьте еще раз, и она станет еще тверже.