Чугуны какие бывают: Что такое чугун? Виды чугуна, свойства и применения

Содержание

Что такое чугун? Виды чугуна, свойства и применения

Чугун – это железоуглеродистый сплав, в котором содержание углерода составляет более 2,14%. В нем также могут присутствовать постоянные примеси, а иногда и легирующие компоненты. Его механические свойства зависят от структуры и главным образом от формы, в которой находится углерод, а основными структурными составляющими являются цементит или графит и продукты распада аустенита, которые в зависимости от скорости охлаждения могут быть мартенситом, трооститом, сорбитом, перлитом и ферритом. Введение различных легирующих элементов позволяет управлять процессом графитизации и по-разному корректировать свойства чугуна.

Чугун: краткая справка

Сталь и чугун – это общепринятые технические термины для обозначения сплавов железа и углерода. Содержание углерода в чугуне от 2,14% и до 6,67%, остальное – железо, примеси и легирующие добавки. Углерод может быть в виде графитовых или цементитных (Fe3C – цементит, карбид железа) включений. Основные примеси — кремний, сера, марганец и фосфор. Чугун применяется в литейном производстве, а также в качестве сырья используется для выплавки стали.

Особенности и классификация чугунов

Характеристики сплава формируются еще на стадии производства. В зависимости от параметров протекания эвтектического превращения чугуны бывают серыми (углерод в виде графита), белыми (углерод в виде цементита) и половинчатыми.

Размер и конфигурация графитовых вкраплений определяют марки чугуна и их применение. По форме графитных включений они подразделяются на чугуны с пластинчатым, шаровидным, вермикулярным и хлопьевидным графитом, а по виду металлической основы – на перлитные, перлито-ферритные, ферритные, аустенитные, бейнитные и мартенситные. Помимо углерода в чугуне присутствуют:

  • сера – 0,02-0,2%;
  • кремний – 0,5-3,6%;
  • марганец – 0,2-1,5%;
  • фосфор – 0,04-1,5%.

В зависимости от содержания дополнительных добавок чугуны разделяют на нелегированные и легированные. К легированным относятся сплавы, в которые для создания специфических свойств добавлены такие элементы, как никель, хром, медь, алюминий, титан, ванадий, вольфрам, молибден и др. В свою очередь легированные чугуны классифицируют в соответствии с основным легирующим на хромистые, алюминиевые, никелевые и т.д.

Основные различия между сталью и чугуном

Основное, чем отличается чугун от стали – это доля углерода в их составе (у стали она находится в диапазоне от 0,025% до 2,14%, у чугуна – свыше 2,14%) и содержание примесей (в чугуне их больше). Это формирует температуру плавления сплавов. Если у чугунов она составляет 1150−1250 градусов, то у сталей этот показатель достигает 1500°С.

По внешнему виду сталь будет более светлой, а серые чугуны имеют темный и матовый оттенок. Сталь легче сваривается и куется, но хуже поддается литью. У чугунного продукта теплопроводность несколько выше, чем у стального.

 

Производство чугунных отливок

Виды чугунов и их применение

Передельный чугун

Этот сплав выплавляется в доменных печах и предназначен для дальнейшего передела в сталь или изготовления отливок. Может использоваться как в жидком, так и в твердом состоянии. В передельных чугунах строго контролируется содержание кремния, марганца, серы и фосфора. Основной стандарт, оговаривающий требования к данной продукции – ГОСТ 805. В зависимости от содержания кремния и назначения различают следующие виды передельных чугунов:

  • передельный чугун для сталеплавильного производства марок П1, П2;
  • передельный чугун для литейного производства марок ПЛ1, ПЛ2;
  • передельный фосфористый чугун ПФ1, ПФ2, ПФ3;
  • передельный высококачественный чугун ПВК1, ПВК2, ПВК3.

Белый чугун

В нем весь углерод находится в виде цементита. Структура формируется при высокой скорости охлаждения. Отличительная особенность такого вида чугуна – белый отлив в месте излома, а также высокие хрупкость и твердость (НВ 450-550). Продукт практически не поддается механической обработке режущим инструментом. Такие сплавы используют для изготовления литых износостойких деталей (мелющие шары, лопасти шнеков, лопатки дробеметных турбин, прокатные валки), а также в качестве основы при производстве ковких разновидностей чугуна. Износостойкость чугуна увеличивают путем легирования молибденом, никелем, марганцем и другими элементами.

Серый чугун

В серых чугунах углерод представлен пластинчатым графитом. Находится он в свободном виде, благодаря чему излом имеет характерный серый цвет. Такой сплав сравнительно хорошо поддается механической обработке, имеет относительно невысокую прочность и низкую пластичность при растяжении. При этом, благодаря наличию пластинчатого графита, серый чугун обладает хорошими антифрикционными и демпфирующими свойствами, малой чувствительностью к концентраторам напряжения. Внутренняя структура формируется при низких темпах охлаждения.

Серый чугун имеет хорошую жидкотекучесть, мало склонен к образованию усадочных дефектов по сравнению с другими видами чугуна, поэтому его широко используют для изготовления отливок сложной формы с толщиной стенок вплоть до 500 мм.

Маркировка определена ГОСТ 1412 и обозначает перечень марок от СЧ 10 до СЧ 35.

  • Буквы СЧ – серый чугун;
  • цифры – сведения о временном сопротивлении при растяжении (МПа/10).

Высокопрочный (модифицированный) чугун

Особенность этого сплава, получаемого путем добавления в расплав чугуна чистого магния (Mg), аего соединений или других модификаторов-сфероидизаторов(церия, иттрия и пр.), в том, что графит в таком чугуне имеет шаровидную форму. Количество модифицирующего компонента, того же магния, составляет 0,02–0,08%.

Свойства чугуна с шаровидным графитом определяет в основном металлическая основа (в отличие от серого чугуна с пластинчатыми графитными включениями). Такой высокопрочный сплав используют при производстве износостойких деталей ответственного назначения, выдерживающих большие статические, циклические и ударные нагрузки в условиях износа, в том числе в агрессивных средах и при высоких температурах.

ГОСТ 7293 регламентирует требования к химическому составу и свойствам сплавов с шаровидным графитом для отливок. В соответствии с данным стандартом выпускают изделия марок ВЧ 35, ВЧ 40, ВЧ 45, ВЧ 50, ВЧ 60, ВЧ 70, ВЧ 80 и ВЧ 100, где «ВЧ» — обозначение высокопрочного чугуна, а цифра – минимальное значение временного сопротивления σв (МПа/10). Так, продукт ВЧ 40 имеет σв не менее 400 МПа. Высокопрочные чугуны бывают на ферритной, феррито-перлитной, перлитной основе.

Ковкий чугун и его маркировка

Продукт отжига заготовок белого чугуна, имеющий в своей структуре графит в форме хлопьев («углерод отжига»). Это придает сплаву высокую прочность и повышенную пластичность, однородность распределения свойств, хорошую обрабатываемость и практически полное отсутствие внутренних напряжений в отливках. Благодаря этим свойствам ковкий чугун применение нашел в производстве продукции ответственного назначения – деталей и элементов, работающих при вибрационных и ударных нагрузках.

В зависимости от химического состава чугуна и режимов отжига можно получать различную основу – ферритную, перлитную или ферритоперлитную. Различают также две разновидности ковкого металла — черносердечный и белосердечный. Основные параметры такой продукции регламентированы ГОСТ 1215.

Емко и точно характеризует ковкий чугун маркировка, которая содержит не только его обозначение (КЧ), но и основные механические свойства – минимальное временное сопротивление и относительное удлинение Например, буквенно-цифровой код КЧ 33-8 обозначает, что у ковкого чугуна данной марки минимальное временное сопротивление 37 кгс/мм

2 (или 323 МПа), а показатель относительного удлинения – не менее 8%.

Специальные чугуны

Существуют марки сплавов со специальными характеристиками, которые достигаются путем легирования, применения специальной технологии отжига и охлаждения. К таким чугунам относятся:

  • жаростойкие;
  • коррозионностойкие;
  • художественные;
  • антифрикционные и износостойкие;
  • чугуны с особыми электромагнитными свойствами;
  • ферросплавы и другие.

Технические условия на легированные специальные чугуны регламентируют стандарты ДСТУ 8851, ГОСТ 7769, ISO 2892 и другие. В них указывается из чего состоит чугун для различных особых применений, какими механическими свойствами он должен обладать и каким образом необходимо его маркировать.

Как специальные примеси сказываются на структуре чугуна?

При производстве отдельных сплавов добавление специальных присадок в чугун меняет его состав и свойства.

  • Кремний является самым важным легирующим элементом в чугуне, который вместе с углеродом влияет на структуру и свойства. Кремний позитивно влияет на выделение графита, улучшает литейные характеристики сплава.
  • Сера уменьшает способность жидкого чугуна заполнять литейные формы, снижает его механические свойства и придает красноломкость.
  • Марганец негативно сказывается на литейных свойствах, противодействует графитизации, но увеличивает твердость и прочность.
  • Фосфор необходим при изготовлении чугунных отливок сложной формы, в том числе тонкостенных, поскольку способствует повышению жидкотекучести сплава. Но при этом теряется прочность, возрастает хрупкость.

Добиться специфических свойств позволяют и другие легирующие добавки, вводимые на этапе выплавки материала. Получается измененная характеристика чугуна с улучшенными износо- или жаростойкостью, коррозийной прочностью или электропроводностью.

Достоинства и недостатки

Первые обнаруженные грубые чугунные отливки датируются серединой XIV столетия. С тех пор существенно изменились технологии, расширилось и применение чугуна. Объективно оценивая этот продукт черной металлургии, нужно назвать как его положительные, так и отрицательные стороны.

Бесспорные преимущества

В первую очередь это экологичность и отменные гигиенические качества. Та же чугунная посуда не разрушается в кислотно-щелочных растворах, хорошо моется и прогревается, долго сохраняя аккумулированное тепло. Следует отметить долговечность и широкую линейку ассортимента, экономичность и относительную несложный процесс производства чугунных изделий.

Варьируя состояние нахождения углерода в сплаве, можно получить белый или серый чугун. Широкий спектр применения объясняется легкой обработкой (ковкой), высокой теплоотдачей и прочностью.

Недостатки чугуна, как материала

Самыми слабыми сторонами сплавов считаются хрупкость и подверженность ржавлению даже при кратковременном взаимодействии с водой. К тому же изделия из чугуна отличаются большим весом и специфическим набором физико-механических характеристик, требующих особых условий для их транспортировки, сборки и обслуживания.

Чугун 

Как делают чугун?

Сплав выплавляется в доменных печах и вагранках. Основным источником железа служит железорудное сырье – продукт обогащения руды. Применяется топливо – кокс (продукт специальной обработки каменного угля), природный газ, пылеугольное топливо. Высокотемпературная технология плавки чугуна в шахтной печи позволяет запускать восстановительные химические процессы и выделять железо из оксидов.

В результате доменной плавки получается сплав железа и углерода – чугун, а также шлак, содержащий невосстановленные окислы, остатки флюсов, золы топлива и пр.

Пригодность чугунов к сварочным работам

Соединение чугунных деталей при помощи сварки как никогда актуально и требует серьезного подхода. В технологическом аспекте пригодность металла низкая. На это существует ряд причин, и основная из них – очень высокое содержание углерода и примесей. Кроме того, трудно сформировать сварной шов из-за жидкотекучести материала. Возможны непровары – результат образование тугоплавких оксидов в процессе окисления кремния, других компонентов сплава. Интенсивное выделение газа приводит к образованию в шве пор.

Применение чугуна для сваривания с металлами, отличающимися скоростью охлаждения/нагрева приводит к трещинообразованию на сварном шве и его хрупкости. Поэтому, для сварки прибегают к использованию покрытых или угольных электродов, порошковой проволоки, установок газовой сварки. Избежать образования закаленных участков помогает предварительный прогрев свариваемых деталей и правильный выбор режима сварки.

Объемы производства чугуна

Первое место в мире по производству чугуна вот уже несколько лет подряд прочно удерживает Китайская Народная Республика. За первые два месяца 2019 году китайские компании увеличили объемы его выплавки до 126, 59 млн. тонн. Таким образом, более половины мировых объемов чугуна сегодня выплавляется в Поднебесной.

Объемы мирового производства чугуна, тыс. тонн

Кроме Китая, в рейтинг ведущих производителей чугуна входят Индия, Япония, РФ, Южная Корея, Иран, Бразилия, Германия и США. А замыкает ТОП-10 Украина, что стало возможным благодаря стабильной деятельности предприятий Группы Метинвест.

Производство чугуна в мире с 2010 по 2019 год

Регион

Годы

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

Евросоюз

94054

93 855

90 493

92 328

95 176

93 596

91 312

93 235

90 787

85 691

Другие страны Европы

9 643

10 184

9 774

10 411

10 876

11 992

12 280

12 741

12 873

12 265

СНГ

77 923

80 174

81 860

81 962

79 452

77 585

82 396

75 952

75 396

73 938

Северная Америка

39 216

42 159

44 328

41 319

41 218

35 859

33 008

32 946

34 886

32 567

Южная Америка

34 531

37 535

30 454

29 992

30 671

31 627

29 439

31 654

31 744

29 087

Африка

6 725

5 564

5 499

5 778

5 252

5 264

5 111

5 152

5 411

4 266

Азия

763 032

826 220

854 111

902 136

917 651

897 875

913 410

927 722

994 748

1 037 317

Средний Восток

2 540

2 242

2 143

2 007

2 782

2 459

2 251

2 293

2 362

2 530

Океания

6 672

5 925

4 381

4 160

3 962

4 272

4 313

4 441

4 561

4 336

Что получают из чугуна и где он используется?

Материал довольно популярный в машиностроении и других отраслях промышленности. Это главный компонент исходных материалов для выплавки стали в кислородных конвертерах, мартенах и электродуговых печах. Кроме того, чугун – наиболее популярный сплав для изготовления отливок различной формы. Востребованность чугуна в других сферах объясняется высокими прочностными характеристиками и достаточной плотностью. Области применения некоторых марок сведены в таблицу.

Сплавы

Сферы применения

Серые

Производство колонн, маховиков, опорных и фундаментальных плит, шкивов, станин, прокатных станков, канализационных изделий.

Ковкие

Основания под тяжелое оборудование, опоры ж/д и автомобильных мостов, коленвалы для двигателей дизельного транспорта и тракторов.

Легированные белые

Мелющие части оборудования, прессовочные формы для огнеупоров, прокатные валки.

Антифрикционные

Подшипники скольжения, втулки топливных насосов, направляющие клапаны, поршневые кольца автомобилей.

Высокопрочные

Детали турбин, коленчатые валы, двигатели на тракторы и автомобили, изложницы, шестерни, прокатные валки.

Если же вас интересует качественный металлопрокат из сертифицированных материалов, обращайтесь в компанию «Метинвест-СМЦ». В нашем каталоге металлопроката вы найдете любую продукцию из более 200 основных наименований в нужных типоразмерах и по адекватной цене.

 

Сферы применения основных видов чугунов

Передельный чугун является основным компонентом металлошихты для производства стали. От качества чугуна зависит и качество стали. 

Сталь получают из железной руды, но сам процесс передела происходит в несколько этапов:

  1.  из железной руды получают чугун,
  2.  чугун переделывают на сталь. 

Основной смысл получения стали заключается в снижении в чугуне содержания углерода и некоторых вредных хим. элементов (фосфор, сера).

Что представляет собой чугун?

Чугун — многокомпонентный железоуглеродистый сплав, который содержит больше 2, 14 процентов углерода, кремния, некоторое количество марганца серы и фосфора.Существуют и специальные чугуны которые обогащают легирующими добавками: никелем, хромом, молибденом, ванадием и другими.

Чугуны могут образовывать эвтектики при затвердевании.

Эвтектики— это тип кристаллизации сплава.
Эвтектика есть пересекания плоскостей поверхности, которые участвуют в кристаллических фазах, и которые состоят в равновесном состоянии с расплавом при min температуре расплавления.

Исходя из диаграммы состояний железо-углерод — чугунный бывают доэвтектическими, эвтектическими, заэвтектическими.

Положение чугуна касательно эвтектической точке характеризуется величиной углеродного эквивалента.
Доэвтектический чугун затвердевает с начальным выделения из расплавов структурно свободного аустенита. Заэвтектический- затвердевает с выделением первичного графита или цементита.

Виды чугунов

Чугуны различают на: 

  • белые
  • серые
  • высокопрочные
  • ковкие
  • аустенитно-никелевые
  • высоколегированные хромистые

Применение чугунов

Белый чугун применяют в производстве ковких чугунов.

  • Серые -обладают высокими литейными свойствами , хорошей обрабатываемостью простыми режущими инструментами ,высокой устойчивостью к износу. Благодаря этим свойствам серые чугуны нашли широкое применение, и являются важнейшим конструкционным материалом.
  • Высокопрочный чугун получают при отливке , с соблюдением определенной технологии, и с использованием специальный примесей, таких, как магний, редкоземельные элементы, мишметалла и другие.
  • Ковкие чугуны применяется в разных сферах промышленности, но особо популярны в автотракторном и сельхозмашиностроение. В них содержится более низкое количество углерода, в сравнении с другими чугуна: серый и высокопрочный.
  • Аустенитно-никелевые чугуны применяются в следующих видах промышленности : химическая, пищевая, нефтяная, текстильная. Из этих чугунов делают насосы, реакторы, котлы, части трубопроводов, вентилей и многих других. Из них также делают детали : клапаны, фитинги, печную арматуру- которые обычно изготавливают из медных сплавов.

Помимо этого, аустенитно-никелевый чугун применяется для коксового, газового, металлургического, энергетического производств — для создания всевозможных деталей, которые обладают высокой жаростойкость и жаропрочность.

  • Высоколегированный хромистый чугун используют для изготовления износостойких цилиндровых втулок, для деталей подверженных интенсивным абразивному износу. Эти чугуны есть высоко жаростойкими и обладают стойкостью к коррозии.

Опубликовано: 20.04.2016

Классификация чугунов — ГП Стальмаш

Справочная информация

Чугун — железоуглеродистый сплав, содержащий углерода свыше 2,14%.
Кроме железа и углерода в состав чугуна входят постоянные примеси:
*марганец,
*кремний,
*сера,
*фосфор.
Чугун превосходит сталь по ряду показателей:
*он дешевле,
*имеет лучшие литейные свойства,
*легче обрабатывается резанием.
Структура и свойства чугунов, а следовательно, и область применения чугунного литья, зависят главным образом от условий получения отливок — температуры жидкого металла при заливке, скорости затвердевания отливки, использования модификаторов и т.д.
При маркировке чугунов химический состав не указывается. Исключение составляют легированные чугуны, в марке которых приводится массовая доля легирующих элементов.

Отливки из чугуна классифицируют по:
*состоянию углерода,
*форме включений графита,
*структуре металлической основы,
*химическому составу,
*технологии получения,
*назначению.
По состоянию углерода (химически связанный или структурно свободный) различают:
*чугун белый,
*чугун серый,
*чугун половинчатый (отбеленный).
В белом чугуне (такое название он получил по цвету излома) углерод химически связан с железом в виде цементита Fe3С.
Белый чугун обладает высокой твёрдостью, хрупкостью и плохой обрабатываемостью резанием.
Основная масса белого чугуна идет на переделку в сталь.

В сером чугуне (серый излом) углерод находится в свободном состоянии в виде графитовых включений.
Серый чугун отличается от белого меньшей твёрдостью и хрупкостью, а также хорошей обрабатываемостью резанием.
Хорошие литейные свойства серого чугуна играют важную роль при получении отливок.

Половинчатый (отбеленный) чугун характеризуется одновременным наличием в его структуре цементита и графита.
Цементит находится в поверхностном слое отливки (охлаждающемся с наибольшей скоростью), а графит — во внутренней полости (сердцевине), охлаждающейся с наименьшей скоростью.
Такой чугун имеет высокую износостойкость, но плохо обрабатывается резанием.

По форме графитовых включений различают:
*чугун серый с пластинчатым графитом,
*чугун высокопрочный с шаровидным графитом,
*чугун ковкий с хлопьевидным графитом,
*чугун с вермикулярным (червеобразным) графитом.

По типу структуры металлической основы чугун бывает:
*чугун ферритный,
*чугун перлитный,
*чугун ферритно-перлитный.

По химическому составу чугун подразделяют на нелегированный и легированный.

Нелегированный чугун содержит железо, углерод и обычные примеси — кремний, марганец, серу и фосфор.
Легированный чугун имеет более сложный химический состав: в качестве легирующих элементов используются никель, хром, молибден, медь и другие элементы, а также кремний и марганец в количестве, превышающем их примесное содержание.
*обычные или немодифицированные чугуны,
*модифицированные чугуны.

Модифицирование — введение в расплав чугуна в небольших количествах специальных добавок — модификаторов, которые способствуют измельчению пластин графита или получению частиц графита в форме шара. В результате модифицирования механические свойства чугуна улучшаются: возрастает прочность, пластичность и вязкость.

По назначению различают чугун:
*чугун общего назначения (серый, ковкий, высокопрочный и др.),
*чугун специального назначения (антифрикционный, коррозионно-стойкий, жаростойкий, жаропрочный и др.).

Углеродистый чугун | Учебные материалы

Чугун — это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода больше 2,14 %.

Кроме углерода и железа, в сплаве присутствуют примеси: кремний, марганец, фосфор, сера и др. Эти примеси оказывают существенное влияние на формирование структуры сплава, а следовательно, и на механические, физические и другие свойства чугуна.

В зависимости от того, в какой форме присутствует углерод в сплавах, различают белые, серые, ковкие и высокопрочные чугуны. По химическому составу чугун делится на углеродистый и легированный.

Белыми называют чугуны в которых углерод находится преимущественно в связанном состоянии в виде цементита Fe3С (очень небольшое количество углерода находится в составе твердого раствора). Эти чугуны, фазовые превращения которых протекают согласно диаграмме Fe-С, подразделяются на доэвтектические, эвтектический и заэвтектические. Из-за большого количества цементита белые чугуны имеют высокую твердость 450…550 НВ, хрупкие и практически не поддаются обработке резанием, поэтому в качестве конструкционных материалов практически не применяются. Их можно применять для деталей, от которых требуется высокая износостойкость поверхности. Например, изготавливают шары шаровой мельницы для размола руды и минералов.

Белые чугуны являются передельными и из них получают сталь и ковкий чугун.

Серыми называют чугуны, в которых углерод находится преимущественно в свободном состоянии в виде пластинок графита. Графит образуется при очень малой скорости охлаждения, когда степень переохлаждения жидкой фазы невелика. Он растет из одного центра и, разветвляясь в разные стороны, приобретает форму сильно искривленных лепестков. В плоскости шлифа графит имеет вид прямолинейных или завихренных пластинок, которые представляют собой сечения графитных лепестков. В изломе эти чугуны имеют серый цвет. Механические свойства чугуна обусловлены его структурой, главным образом графитной составляющей, его количеством, формой и размерами включений.

Графит имеет низкую прочность, и его можно рассматривать как внутренние надрезы, нарушения сплошности металлической основы. С увеличением содержания углерода больше выделений графита и меньше механическая прочность чугуна. Серый чугун плохо сопротивляется растяжению, хрупкий, но обладает хорошей жидкотекучестью, малой усадкой при кристаллизации, легко обрабатывается резанием, хорошими антифрикционными свойствами (графит выполняет роль смазки), поглощает вибрацию, малочувствителен к концентраторам напряжений (надрезам, выточкам).

Удельный вес серого чугуна колеблется в пределах 6,6…7,4 г/см3 и зависит от количества углерода, степени графитизации и количественного соотношения структурных составляющих.

Теплоемкость серого чугуна также зависит от вышеперечисленных факторов и в интервале температур 0…700 0С равна 16 кал/(г∙0С). Теплопроводность равна 0,16 кал/(см∙с∙0С). Средний коэффициент линейного термического расширения в интервале температур 0…100 0С можно принять (10…11)∙106 см/(см∙0С), а в интервале температур 100…700 0С он равен 14∙106 см/(см∙0С).

Основными элементами в чугунах являются Fe-C-Si и постоянными примесями — Мn, Р, S. Кремний обладает сильным графитизирующим действием, марганец затрудняет графитизацию. Сера является вредной примесью, ухудшает литейные и механические свойства чугунов.

Фосфор является в чугунах полезной примесью, так как улучшает жидкотекучесть. Участки фосфидной эвтектики увеличивают твердость и износостойкость чугуна. Чаще всего содержание фосфора находится в пределах 0,2…0,5 %. Для отливок, от которых требуется высокая износостойкость, содержание фосфора допускается 0,7 %, а для художественного литья — до 1 %.

Наглядное представление о влиянии углерода и кремния на степень графитизации чугуна и его структуру дает структурная диаграмма (толщина стенки отливки 50 мм), приведенная на рисунок 37.

I- белый чугун; II- половинчатый чугун; III- серый чугун на перлитной основе; IV- серый чугун на ферритно-перлитной основе; V- серый чугун на ферритной основе

Рисунок 37 — Структурная диаграмма

Серый чугун маркируется буквами СЧ, после которых ставится число, показывающее гарантируемый предел прочности на растяжение в кгс/мм2

(10-1 МПа).

Ферритные чугуны марок СЧ10, СЧ15, СЧ18 применяются для малоответственных деталей, испытывающих небольшие нагрузки. Например, фундаментные плиты, крышки, фланцы, рамы двигателей, компрессоров, шиберы и заслонки печей, корпусы фильтров и масленок, маховики, корпуса редукторов, насосов, тормозные барабаны, диски сцепления и др. Структура серых чугунов приведена на рисунок 38.

Феррито-перлитные чугуны марок СЧ20, СЧ21, СЧ25 применяются для деталей, работающих при повышенных статических и динамических нагрузках. Например, головки цилиндров, поршни, втулки для поршневых колец паровых цилиндров, колеса центробежных насосов, станины станков, зубчатые колеса, диафрагмы, цилиндры низкого давления и выхлопные патрубки турбин.

а- на ферритной основе; б- на ферритно -перлитной основе;

в- на перлитной основе

Рисунок 38 — Структура серых чугунов

Перлитные чугуны марок СЧ30, СЧ35, СЧ40, СЧ45 применяют для деталей, работающих при высоких нагрузках или в тяжелых условиях износа: зубчатые колеса, гильзы блоков цилиндров, распределительные валы и др. Мелкие разобщенные графитовые включения меньше снижают прочность чугунов. Измельчение графитовых включений достигается путем модифицирования жидкого чугуна ферросилицием, алюминием или феррокальцием (0,3…0,6 % от массы шихты). Отливки из серого чугуна подвергают термической обработке: для снятия внутренних напряжений — отжиг I рода (560 0С), нормализацию или закалку с отпуском для повышения механических свойств и износостойкости. Для повышения износостойкости гильз цилиндров, распределительных валов и других изделий перлитные чугуны подвергают азотированию.

Ковкими называют чугуны, в которых углерод находится в свободном состоянии в форме хлопьев. Такая форма графита и является основной причиной высоких прочностных и пластических характеристик ковкого чугуна. Термин ”ковкий чугун” является условным, поскольку изделия из него, так же как и из любого другого чугуна, изготавливают не ковкой, а путем литья, и указывает на повышенную пластичность по сравнению с серым чугуном. Состав ковкого чугуна выдерживается в довольно узких пределах: 2,4…2,9 % С; 1,0…1,6 % Si; 0,2…1,0 % Мn; до 0,18 % Р и до 0,2 % S.

Невысокое содержание углерода в ковком чугуне необходимо по двум причинам. Во-первых, для получения высоких прочностных характеристик следует уменьшить количество графитовых включений. Во-вторых, необходимо избегать выделения пластинчатого графита при охлаждении отливок в форме (с этой же целью толщина стенки отливки не должна превышать 50 мм).

Ковкий чугун получают из белого путем отжига, который продолжается иногда до 5 суток. По структуре металлической основы (рисунок 39), которая определяется режимом отжига, ковкие чугуны бывают ферритными и перлитными.

Отжиг на ферритные чугуны проводится по режиму 1 (рисунок 40), обеспечивающему графитизацию всех видов цемента белого чугуна.

а – ферритного; б – перлитного

Рисунок 39 – Микроструктура ковких чугунов

Рисунок 40 – Схема отжига белого чугуна на ковкий

Отливки из белого чугуна загружают в металлические ящики и засыпают песком или стальными стружками для защиты от окисления и медленно нагревают до температуры 950…1000 0С. В процессе продолжительной (10…15 ч) выдержки при такой температуре происходит первая стадия графитизации. Она состоит в распаде эвтектического и избыточного вторичного цементита.

К концу первой стадии чугун состоит из аустенита и включений углерода отжига (А + Г). Затем температуру медленно снижают до 720…740 0С. При этом происходит вторая стадия графитизации.

В процессе выдержки (25…30 ч) распадается цементит перлита:

П(Ф + Ц) -> Ф + Г

и образуется ковкий чугун на ферритной основе.

Перлитный чугун получают отжигом, который проводят в окислительной среде по режиму 2 (см. рис. 40). В этом случае увеличивают продолжительность первой стадии графитизации, после которой проводят непрерывное охлаждение отливок до 20 0С. Аустенит превращается в перлит (А -> П), а графит сохраняется в структуре. Получается ковкий чугун на перлитной основе.

Ковкие чугуны маркируются буквами КЧ, после которых ставятся числа, показывающие гарантируемые предел прочности на растяжение в кгс/мм2

(10-1 МПа) и относительное удлинение в процентах. Марки ковкого чугуна:

  • КЧ-30-6; КЧ 35-10; КЧ 37-12 — ферритные;
  • КЧ 45-7; КЧ 60-3; КЧ 80-1,5 — перлитные.

Из этих чугунов изготавливают детали высокой прочности, работающие в тяжелых условиях износа, способные воспринимать ударные и знакопеременные нагрузки. Большая плотность отливок ковкого чугуна позволяет изготовлять детали водо- и газопроводных установок, корпуса вентилей, кранов, задвижек.

Высокопрочными называют чугуны, в которых углерод находится в свободном состоянии в виде шаровидного графита. Их получают модифицированием магнием, который вводят в жидкий чугун в количестве 0,02…0,08 %. Ввиду того, что модифицирование чистым магнием сопровождается значительным пироэффектом, применяют сплав магния с никелем.

Чугун после модифицирования имеет следующий химический состав: 3,0…3,6 % С; 1,1…1,9 % Si;. 0,3…0,7 % Мn;. до 0,02 % S и до 0,1 % P. По структуре металлической основы чугун может быть ферритным или перлитным (рисунок 41).

а- ферритного; б- перлитного

Рисунок 41 — Микроструктура высокопрочных чугунов

Шаровидный графит — менее сильный концентратор напряжений, чем пластинчатый или хлопьевидный графит, и поэтому меньше снижает механические свойства металлической основы. Чугуны обладают высокой прочностью и некоторой пластичностью, сохраняют свою прочность до 500 0С (обычный чугун до 400 0С). Они маркируются буквами ВЧ, после которых ставится число, показывающее гарантируемый предел прочности на растяжение в кгс/мм2 (10-1 МПа). Марки высокопрочного чугуна:

  • ВЧ 38; ВЧ 42; ВЧ 50 — ферритные;
  • ВЧ 60, ВЧ 80; ВЧ 120 — перлитные.

Высокопрочные чугуны применяют в различных отраслях техники, эффективно заменяя сталь во многих изделиях и конструкциях. Например, корпуса паровых турбин, насосов, вентилей, лопатки направляющего аппарата, коленчатые валы, поршни и другие ответственные детали, работающие при высоких циклических нагрузках и в условиях изнашивания.

В некоторых случаях для улучшения механических свойств применяют термическую обработку отливок; для повышения прочности — закалку и отпуск при 500…600 0С; для увеличения пластичности — отжиг.

Недостатком высокопрочного чугуна является значительная объемная усадка, что приводит к появлению в отливках усадочной пористости, газовых раковин.

Состав и формы графита в чугунах

Состав и формы графита в чугунах

Варьируя химический состав, скорость затвердевания и режимы термической обработки, можно в значительной степени управлять свойствами чугуна. Одним из наиболее важных процессов, определяющих свойства чугуна, является его графитизация. Графитная фаза придает чугуну ряд свойств, которые невозможно встретить в других сплавах.

Чугунами принято называть сплавы железа с углеродом, которые содержат в структуре эвтектику. Помимо углерода и кремния чугуны содержат и другие элементы. Эти примеси разделяют на две группы: 1) технологические или обычные примеси, попадающие в состав чугуна в процессе производства; 2) легирующие и модифицирующие – специально вводимые элементы для регулирования структурообразования и свойств чугуна. К обычным примесям относят фосфор, серу, марганец, газы (водород, азот, кислород). Нелегированным считают чугун, содержащий до 3,5–4,0 % Si, до 1,5-2,0 % Mn, до 0,3 % P, до 0,2-0,3 % S и менее 0,1 % Cr, Ni Cu. Содержание основного компонента – углерода,– составляет около 4 %, и его оптимальное значение зависит от содержания других элементов. Количество фосфора может доходить до 0,8 % при производстве отливок специального назначения, например, для художественного литья (каслинское литье). Возможное содержание газов зависит от способа выплавки чугуна и может изменяться от 10,6 (вагранка) до 7,1 см3/100 г (индукционная печь). Наиболее распространенными легирующими элементами являются хром, никель, алюминий, медь, титан, вольфрам и др. Обычные примеси (марганец, кремний) могут быть легирующими элементами при повышенном их содержании. В качестве модифицирующих добавок в чугуны вводят магний, кальций, церий, лантан, сурьму, висмут и другие элементы. Такие чугуны называют модифицированными.

Для анализа процессов структурообразования в чугунах используют обычно двойную диаграмму состояния Fe – C. Из диаграммы следует, что в двойных сплавах область чугунов начинается для С > 2,03–2,06 %. По содержанию углерода для двойной диаграммы чугуны разделяют на доэвтектические (C 4,3 %). Для затвердевания доэвтектического чугуна характерно то, что кристаллизация начинается с появления дендритов первичного аустенита. При затвердевании же заэвтектического чугуна процесс кристаллизации начинается с появления графитных или цементитных частиц.

Система железо – цементит является термодинамически менее стабильной по сравнению с системой железо — графит. Поэтому выделившийся цементит в определенных условиях, например, при нагреве, распадается с образованием графита. Этот процесс называют графитизацией. Обратное превращение (графит -> цементит) в закристаллизовавшемся чугуне не происходит. По степени графитизации чугун подразделяют на белый (практически не графитизированный), отбеленный или половинчатый (частично графитизированный) и серый (в значительной степени или полностью графитизированный).

Деление чугунов на до–, за– и эвтектические по содержанию углерода достаточно условно. Однако для практики литейного производства эвтектичность имеет особое значение – чугуны эвтектического состава обладают лучшими технологическими свойствами. Они имеют меньшую усадку и максимальную жидкотекучесть (из всех сплавов температура кристаллизации эвтектики минимальна, отсутствует интервал кристаллизации – твердо-жидкого состояния). Поэтому для оценки эвтектичности промышленных чугунов вводят показатели углеродного эквивалента или степени эвтектичности.

Углеродный эквивалент учитывает смещение фигуративной точки сплава на двойной диаграмме железо–углерод под влиянием примесей, чаще всего, кремния и фосфора:

Степень эвтектичности показывает относительное содержание эвтектики в чугуне и определяется как:

Чем ближе Сэкв к 4,3 %, тем ближе структура чугуна к эвтектической, тем меньше избыточной фазы (аустенита, графита или цементита). Этому же соответствует Sэвт=1,0. Влияние остальных элементов в указанных выше количествах несущественно. Необходимо учитывать, что углеродный эквивалент и степень эвтектичности являются скорее литейными, чем металлографическими характеристиками. При содержании углерода более 4,3 % Sэвт становится больше 1,0 (100 %), хотя доля эвтектики в сплаве падает. В легированных чугунах углеродный эквивалент будет более сложным образом зависеть от содержания других элементов. Например, многие высокоуглеродистые среднелегированные инструментальные стали по структурному типу являются чугунами (имеют в структуре эвтектику).

В рамках стандартов ведущих промышленных стран мира имеется несколько системных методик, которые позволяют описывать основные градации формы графита по типам. В зависимости от формы графита различают следующие основные типы конструкционного чугуна (рис.1.1): серый чугун с пластинчатым графитом (СЧ), высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ), чугун с вермикулярным графитом (промежуточные формы между компактными пластинчатыми формами)(ЧВГ), ковкий чугун (КЧ). При этом структура металлической матрицы может быть различной — от ферритной до аустенитной.

Рисунок 1.1 – Схемы микроструктур чугуна: а – серый чугун на ферритной основе; б – чугун с вермикулярным графитом; в – серый феррито-перлитный чугун; г – серый чугун на перлитной основе; д – высокопрочный феррито-перлитный чугун; е –высокопрочный перлитный чугун; ж – белый чугун (доэвтектический; графит отжига (хлопьевидный).

Включения графита в сером и высокопрочном чугунах обычно окружены небольшой оторочкой металлической основы, обогащенной кремнием. Обычно именно здесь и выделяется в первую очередь структурно-свободный феррит. Небольшое количество такого феррита в сером и высокопрочном чугунах бывает даже полезным для механических свойств металла, так как в этом случае хрупкая фаза (графит) оказывается окаймленной пластичной и вязкой, которая оказывает дополнительное сопротивление к возникновению и распространению микро- и макротрещин при нагружении металла.

Для серых чугунов характерен большой диапазон изменения размеров, формы и количества графитных включений, а также степени их распределения в металлической основе. Согласно ГОСТ 3443-87 «Отливки из чугуна с различной формой графита. Методы определения структуры», графит в структуре чугуна эталонирован по форме (Гф1-Гф5, к серым чугунам при этом относятся ПГф1-ПГф4), размерам включений (ПГд15-ПГд1000, цифра обозначает длину или диаметр включения, видимого на шлифе), характеру распределения только серого чугуна (ПГр1-ПГр9), по количеству (ПГ2-ПГ12, где ПГ2 соответствует содержанию графита до 3% площади шлифа, а ПГ12 — свыше 12%). Аналогичные международные стандарты по контролю структуры чугуна – ASTM A 247-67, DIN EN ISO 945, 1994.

Многие эксплутационные свойства серого чугуна зависят от размеров и количества графитных включений. Очевидно, что сравнительно мелкие включения с завихренными пластинами при их равномерном распределении обеспечивают более высокие эксплутационные свойства чугуна. Крупные пластины графита с относительно прямыми заостренными кромками служат источниками образования трещин, приводя в конечном итоге к разрушению детали или изделия в целом. Во многих крупноразмерных включениях графита наблюдаются характерные внутренние трещины в виде продольных разрывов сплошности, вызванных ростовыми напряжениями. Значительный уровень ростовых напряжений служит также причиной сильно выраженного рыхлого пакетного строения холмиков роста.

Одним из факторов, обеспечивающих управление процессом формообразования графита, является скорость охлаждения металла при затвердевании. Чем она выше, тем больше величина переохлаждения металла и, следовательно, больше возникает центров кристаллизации аустенитной фазы. Однако, при значительном увеличении скорости охлаждения чугуна в результате неравномерного распределения углерода и примесей в отдельных микрообъемах жидкой фазы может начаться образование цементитной эвтектики, что существенно изменяет свойства отливки.

Шаровидный графит в промышленных отливках не имеет идеальной сферической формы. Поверхность шаровидного графита состоит из множества тонколепестковых выступов. Эти лепестки правильной полигональной и неправильной округленной формы в совокупности образуют структуру чередующихся волнообразных гряд. Исследование ионотравленных срезов шаровидного графита позволило выявить следующие типы слоистой структуры: дендритную, дендритно-концентрическую, зигзагообразную и концентрическую. Получение того или иного типа слоистой структуры обычно связывают с условиями охлаждения и химическим составом модификатора.

Литературные данные о химическом и фазовом составе неметаллических включений в шаровидном графите далеко не однозначны. Вместе с тем, по этим данным представляется возможным сделать вывод о том, что роль неметаллических включений в образовании конечных форм роста графита второстепенна. Неметаллические включения, встречающиеся в пластинчатом и шаровидном графите, не содержат углерода и в равной степени встречаются в центральных и периферийных участках. В магниевом чугуне с шаровидным графитом они содержат магний, кремний, кальций, серу и железо. В промышленном магнийцериевом чугуне с шаровидным графитом в центральной части графитовых включений обнаружены частицы диаметром 2…5 мкм переменного состава, содержащие преимущественно оксиды цезия, магния и железа.

В целом же чугун с шаровидным графитом является весьма перспективным конструкционным материалом. Как показывает практика последних десятилетий, чугун с шаровидным графитом, обладая высокими служебными свойствами и высокой экономичностью, вытеснил большое количество изделий из чугуна с пластинчатым графитом и стали. В большинстве промышленно развитых стран мира среди литых железоуглеродистых сплавов чугун с шаровидным графитом занимает второе место по массе выпускаемых отливок после серого чугуна.

Использование чугуна с вермикулярной формой графита в качестве самостоятельного конструкционного материала предложено в середине 50-х годов, а само название «чугун с вермикулярным графитом» впервые встречается у Р. Шелленга. Вермикулярный графит, подобно обычному пластинчатому графиту, формируется посредством ветвления в пределах эвтектической аустенитно-графитной колонии. На первых стадиях затвердевания формируется графит шаровидной формы, который затем трансформируется в вермикулярный. В ряде работ показано, что кончики включений вермикулярного графита в течение всего процесса кристаллизации остаются в контакте с жидким металлом.

Специфика анизотропного микростроения вермикулярного графита заключается в периодическом сочетании микрозон слоисто-блочной структуры, подобной структуре пластинчатого графита, и слоисто-концентрической, характерной для шаровидного графита. При этом кристаллографическая ориентировка слоев роста смежных микрокристаллитов каждого лепестка вермикулярного графита, как правило, сильно различается. Видимо, механизм формирования вермикулярного графита состоит в автономном образовании и послойном зародышевом разрастании составляющих графит микрокристаллитов.

Особое строение и форма вермикулярного графита являются основной причиной более высокого уровня упругих свойств по сравнению с чугуном с пластинчатым графитом. Это объясняется тем, что модуль упругости Е сильно зависит от скорости деформации графитовых включений и, следовательно, от размера и пространственной формы графита. Например, при приблизительно одинаковом химическом составе чугуна модуль упругости в зависимости от формы графита составляет 80*103 Н/мм2 у чугуна с пластинчатым графитом, 157*103 Н/мм2 у чугуна с вермикулярным графитом и 170*103 Н/мм2 у чугуна с шаровидным графитом. Влияние матрицы (ферритная – перлитная) менее существенно.

Не останавливаясь на комплексном рассмотрении основных преимуществ, которые могут быть достигнуты в случае использования в отливках чугуна с вермикулярным графитом по сравнению с чугуном с пластинчатым и шаровидным графитом, отметим лишь, что чугун с вермикулярным графитом высоко экономичен. Это позволяет рекомендовать его для широкого круга отливок сложной конфигурации с различной толщиной стенки и регламентацией по механическим свойствам.

Помимо рассмотренных форм графита в структуре чугунов с шаровидным и вермикулярным графитом встречаются различные вырожденные формы, среди которых наибольший практический интерес представляют графит переохлаждения и шаровидный разорванный (звездообразный). Графит переохлаждения на поверхности шлифа в оптическом микроскопе имеет вид россыпи мелких и мельчайших изолированных обломков. Причины образования и реальная морфология этого графита изучены достаточно слабо. Эта вырожденная форма тонко дифференцированного графита часто встречается в тепловых узлах отливок в условиях модифицирования цериевым мишметаллом.

Разорванный (звездообразный) шаровидный графит соответствует эталону ШГф10 и ШГф11 (ГОСТ 3443-87). Наличие подобного графита также значительно снижает прочностные свойства чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом. Разорванный шаровидный графит представляет собой незаполненную секториально-дендритную форму роста. Основной причиной характерной недостроенности такого типа шаровидного графита служит избыток примесей, в том числе сфероидизирующих, на фронте роста призматических плоскостей кристаллической решетки, вызывающий в определенный момент времени углеродо-непроницаемость диффузионного пограничного слоя расплава у этих плоскостей. Характерно, что по размеру разорванный шаровидный графит в 2-3 раза превышает полностью застроенный шаровидный графит.

В целом же комплексные данные о различных формах графита в чугуне способствуют расширению научных представлений о генезисе формообразования графита в процессе затвердевания отливки. Это, в конечном счете, позволит в максимальной степени стимулировать развитие тенденции улучшения качества промышленных отливок, обладающих более высокими эксплуатационными характеристиками при существенном снижении их массы, что, соответственно, повысит конкурентоспособность литых чугунных изделий за счет уменьшения металлоемкости выпускаемой продукции при гарантированном повышении качества.

Формирование структуры чугуна в реальных отливках происходит в неравновесных условиях и зависит от множества факторов, которые не учитываются равновесными двойными диаграммами состояния. Поэтому для определения структуры чугунных отливок и их механических свойств обычно используются различные эмпирические диаграммы и номограммы, широко рассмотренные во многих работах.

На процессы структурообразования чугуна в первую очередь влияют углерод и кремний. В сером чугуне они определяются изменением не только содержания графита, но и структуры матрицы. В целом повышение содержания углерода в чугуне уменьшает прочность, модуль упругости и твердость и увеличивает пластичность и циклическую вязкость. Однако при низком содержании углерода наблюдается сначала некоторая анормальность (повышение прочности и твердости) с увеличением содержания углерода, что, вероятно, является следствием устранения междендритного графита и сопровождающего его феррита.

Различие влияния кремния и углерода заключается в том, что кремний образует твердый раствор с ферритом, тем самым повышает его прочность и твердость и понижает его плотность и вязкость. В серых чугунах к легирующему влиянию кремния добавляется еще и графитизирующее, что может резко изменить те или иные механические свойства. Только в малоуглеродистом и малокремнистом чугуне наблюдается сначала некоторое увеличение прочности вследствие устранения междендритного графита. Однако при содержании кремния сверх определенного количества уменьшается пластичность серого чугуна, что является следствием преобладающего влияния силикоферрита, которое проявляется, несмотря на ферритизацию структуры. Твердость серого чугуна кремний изменяет в противоположном направлении, понижая ее сначала в результате графитизации и увеличивая ее затем вследствие образования силикоферрита.

Достаточно часто влияние углерода и кремния на механические свойства чугуна рассматривают совместно, используя для этого функцию углеродного эквивалента или эвтектичности (см. выше), хотя относительное влияние этих элементов на положение эвтектической точки далеко не всегда соответствует их влиянию на механические свойства.

Влияние марганца проявляется благодаря легированию феррита, измельчению перлита, торможению графитизации, образованию свободных карбидов и некоторому улучшению формы пластинчатого графита. В соответствии с этим, даже в небольших пределах 1-2%, марганец заметно повышает твердость чугуна. Более сильно влияние марганца проявляется при больших его концентрациях, порядка 5-7 %. Прочность, пластичность и вязкость серого чугуна сначала повышаются при увеличении содержания марганца, а затем падают вследствие увеличения неоднородности структуры. Так, падение пластичности и вязкости обычно начинается уже при концентрациях 0,3-0,5 % Mn, а прочности — при 0,8-1,2 % Mn.

По вопросу влияния серы на механические свойства чугуна существуют достаточно противоречивые мнения. С высокой степенью достоверности можно утверждать, что сера и сульфиды железа оказывают весьма неблагоприятное влияние на прочность и пластичность чугуна при одной и той же структуре матрицы, что объясняется ослаблением границ зерен эвтектикой Fe-FeS. Помимо этого, сера способствует перлитизации структуры и может также повысить прочность и твердость ферритного или феррито-перлитного серого чугуна. Вредное влияние серы подавляется марганцем, который в соединении с серой дает сернистый марганец, представляющий собой тугоплавкое соединение, всплывающее в шлак и частично остающееся в отливках в виде неметаллических включений. Обычно, учитывая вредное влияние серы, в практике литейного производства стремятся регламентировать содержание серы на весьма низких уровнях.

Влияние фосфора на механические свойства чугуна следует признать отрицательным с точки зрения изменения его прочностных характеристик. Вследствие наличия фосфора в чугуне происходит легирование феррита, размельчение эвтектического зерна и образование включений фосфидной эвтектики. При этом значительно повышается твердость и понижается пластичность и вязкость чугуна. Общая закономерность изменения прочности чугуна заключается в следующем: сначала происходит возрастание прочностных показателей по мере повышения содержания фосфора, а затем при выделении фосфидной эвтектики они начинают понижаться. Следует дополнительно отметить, что влияние фосфора снижается с увеличением содержания кремния в чугуне.

В практике литейного производства фосфор считается графитизатором. Это — следствие косвенного влияния фосфора на перераспределение элементов в аустените и жидкой фазе и образования тройной эвтектики с очень низкой температурой плавления. Значительное увеличение интервала затвердевания фосфористого чугуна в присутствии участков жидкой фазы до температуры 950 оС способствует повышению количества графита.

В ряде случаев для изменения механических и физических свойств чугун легируют. Обычно при легировании чугуна используются те же химические элементы, что и при легировании стали. К элементам, оказывающим положительное влияние на графитизацию, относят алюминий, кремний, никель, медь, кобальт и т.п. Противодействуют выделению графита такие элементы, как хром, ванадий, вольфрам и молибден. Сравнивая имеющиеся в литературе данные, необходимо отметить, что существует определенная аналогия между склонностью чугуна, содержащего хром, молибден и марганец, к отбелу, а также к повышению температуры начала его графитизации. Легирующие элементы, воздействуя на структуру чугуна, оказывают решающее влияние на его механические и эксплутационные свойства. Влияние легирующих элементов в низколегированных чугунах с пластинчатым графитом на структуру приведено в табл.1.1.

Таблица 1.1 — Влияние основных легирующих элементов на структуру чугуна



Передельный чугун: технические условия

Для того чтобы перейти к рассмотрению передельного чугуна, необходимо разобраться в общем составе этого продукта и его качествах. Итак, чугуном называют сплав, который состоит из такого материала, как железо, углерод и несколько других примесей.

Общее описание чугуна

В зависимости от примесей, использующихся для плавки чугуна, меняются и его свойства. Однако есть и те особенности, которые должны поддерживаться в любом случае. Одна из них — это массовая доля углерода в составе. Этот параметр должен быть не менее чем 2,14 %. Если показатель содержания углерода будет ниже, то это уже не чугун, а сталь. Здесь важно понимать, что как такового обычного чугуна не производится. В процессе получения этого материала в конце операции всегда добавляются присадки двух видов, по которым и происходит разделение на литейный или передельный чугун. Одна из особенностей этого сырья также заключается и в том, что температура, необходимая для его плавки, на 250-300 градусов выше, чем для стали. Чтобы расплавить это вещество, требуется температура в 1200 °С.

Как получают чугун?

Здесь сразу стоит отметить, что производство передельного чугуна или обычного — это практически идентичные процессы, а потому описывать оба не имеет смысла. Рассмотрим лишь общую технологию плавки.

Итак, чтобы получить данное вещество, необходимо потратить большое количество ресурсов. Основным рабочим сырьем является кокс и вода. Для того чтобы удалось выплавить тонну передельного чугуна, нужно взять примерно 550 кг кокса или около 900 л воды. Количество руды, которую потратят на переработку, определить точно для каждой партии невозможно, так как ее расход полностью зависит от процентного содержания железа. Однако абсолютно любую руду использовать невыгодно, если смотреть с точки зрения экономики. По этой причине применяется сырье, которое содержит от 70 % железа в своем составе и более. Также важно отметить, что перед плавкой руда обогащается, а только после поступает в доменную печь, именно в них происходит процесс получения чугуна. Электрические печи выплавляют лишь 2 % от общего количества материала.

Первый этап

Весь процесс плавки разделяется на несколько этапов, связанных между собой.

Процедура начинается с того, что в топку печи загружают руду, в составе которой есть магнитный железняк. Кроме того, можно использовать руду, в составе которой имеется водная окись железа или его соль. Вместе с загрузкой рабочего минерала в печь загружаются и коксующиеся угли. Их основная задача — это поддержание высоких показателей температуры. Для того чтобы быстрее расплавить руду и получить доступ к железу, в топку отправляется флюс. Вещество, являющееся катализатором, способствует более быстрому распаду руды.

Здесь важно отметить, что перед загрузкой в печь руда обычно проходит процесс дробления, промывки, сушки. Все эти этапы способствуют удалению лишних примесей, а также увеличению скорости плавки.

Второй этап

Ко второму этапу плавки передельного чугуна приступают тогда, когда в доменную печь были загружены все необходимые материалы. Запускаются горелки, которые подогревают кокс, а тот разогревает руду. Важно знать, что при разогреве кокс начинает выбрасывать в воздух углерод, который проходит по нему, вступает в реакцию с кислородом и образует оксид. Данное летучее вещество принимает активное участие в восстановительных процессах. Однако этот процесс протекает лишь до тех пор, пока в печи остается воздух. Чем больше газа внутри домны, тем слабее этот эффект, а с течением времени он и вовсе прекращается. Когда этот момент наступает, то весь газ, имеющийся внутри печи, уходит, чтобы поддерживать высокую температуру внутри агрегата.

Весь избыток углерода смешивается с расплавленным веществом, поглощается железом, что и образует чугун. Все элементы, которые не расплавились в процессе плавки, всплывают на поверхность, откуда они удаляются. После завершения этого процесса очистки наступает момент, когда в расплавленное сырье добавляют различные присадки. Какой именно в итоге получится чугун зависит от того, какой вид присадок будет применяться.

Какие чугуны передельные?

Если более подробно рассматривать именно передельное вещество, то можно отметить несколько отличительных качеств. Во-первых, содержание марганца и кремния в составе гораздо ниже, а во-вторых, оно используется для получения стали кислородно-конверторным способом. Если говорить о литейном чугуне, то он используется для производства самой разной продукции. Здесь также важно отметить, что весь материал, относящийся к этой группе, делится на несколько типов.

Далее следует знать, что в зависимости от своего состава передельный чугун разделяется на классы:

  • П1 и П2 — это маркировка обычного переделочного вещества;
  • ПФ1, ПФ2 и ПФ3 — это фосфористое сырье;
  • ПВК1, ПВК2 и ПВК3 — это группа высококачественного чугуна;
  • чугун передельный ПЛ 1 и ПЛ2 — это категория материалов, относящихся к литейному производству.

Для примера можно рассмотреть содержание этих веществ в сырье, имеющем средний показатель качества. Содержание Si от 0,2 до 0,9 %, Mn от 0,5 до 1,5 %, Р не более 0,3 %, S не более 0,06 %.

Особенности химического состава

Если рассматривать химический состав, требуемый техническими условиями, то нужно отметить важную особенность. Основное предназначение передельного чугуна — это переплавка в сталь, а потому требования к его качеству и составу определяются сталеплавильными процессами.

Одной из слабых сторон такого технологического процесса стало то, что он не в состоянии справится с такой примесью, как сера. А так как основная разница между чугуном и сталью в содержании углерода, то становится ясно, что основная задача, которая должна быть выполнена, это удаление углерода из состава. Для того чтобы достичь этой цели, необходимо чтобы химический состав позволял провести процесс окисления. Именно при помощи окисления углерода он удаляется из передельного чугуна.

Однако здесь необходимо понимать, что при окислении углерода под воздействие попадут и другие примеси — кремний, марганец, в меньшей степени — железо. Полученные вещества в ходе этого процесса называют оксидами, после чего их переносят в разряд шлака. Конечным продуктом такой индустрии становится железистый шлак — это отходы с повышенным содержанием железа, которые существенно затрудняют удаление серы из состава. По этой причине массовая доля элемента S должна быть минимальна в составе передельного чугуна.

Переработка в других устройствах

В зависимости от того, каким именно методом чугун перерабатывался в сталь, будут предъявляться и разные технические условия к составу.

Использовав кислородно-конверторное устройство, можно избавиться от такой примеси как фосфор. Чем выше массовая доля этого элемента, тем выше хладноломкость сырья (растрескивание при низких температурах).

Если взять, к примеру, мартеновские печи, то в них можно переплавить чугун в сталь практически любого вида. Однако здесь важно следить за количественным содержанием фосфора и кремния. Чем выше массовая доля этих элементов, тем дороже будет процесс переделки. К тому же сильно увеличивается и время, необходимое на завершение работы. По этой причине в составе материала их содержание не должно превышать средних значений по технической документации. Стоит отметить, что содержание марганца в передельном чугуне не лимитируется. Это объясняется тем, что он способствует процессам, связанным с удалением серы.

Передельный литейный чугун характеризуется тем, что содержание кремния в нем выше — до 1,2 %.

Государственный стандарт

Как и в случае с другими промышленными материалами, чугун должен изготавливаться по строгим правилам, описанным в государственном стандарте. Для передельного чугуна — ГОСТом 805-95 устанавливаются все технические условия, по которым он должен создаваться. Регламентируется количественное содержание всех химических элементов в каждой из групп.

Технические требования по ГОСТу

В документации указаны пункты, которые должны соблюдаться в любом случае, а есть те, которые устанавливаются потребителем при договоре с производителем.

К первой категории относятся следующие правила:

  1. Марки чугуна, относящиеся к ПЛ1 и ПЛ2, должны поставляться на места переработки с обязательным указанием массовой доли углерода в составе.
  2. Если передельный чугун выплавляется из руд, принадлежащим к медесодержащим, то массовая доля этого элемента в конечном итоге не должна превышать 0,3 %.
  3. Производство этого материала осуществляется в чушках, без пережимов, с одним пережимом или двумя пережимами максимум. В местах пережима толщина чушки (слитка) не должна превышать 50 мм.
  4. Масса чушки не должна превышать такие значения, как: 18, 30, 45, 55 килограммов.
  5. На поверхности этих агрегатов не должно быть каких-либо остатков шлака.

Требования потребителя

ГОСТ 805 для передельного чугуна также регламентирует несколько технических требований, которые потребитель вправе установить при заказе у производителя. К ним относятся следующие пункты:

  1. Марки передельного чугуна, относящиеся к ПЛ1 и ПЛ2, должны изготавливаться с массовой долей углерода в составе от 4 до 4,5 % включительно.
  2. Если рассматривать эти же марки ПЛ1 и ПЛ2, которые впоследствии будут использоваться для изготовления отливок из чугуна с шаровидным графитом, то массовая доля хрома в таком веществе не должна превышать 0,04 %. Также при изготовлении высококачественного передельного чугуна по ГОСТ, для дальнейшего производства поршневых колец, следует ограничить содержание марганца до 0,3 %, а хрома до 0,2 %.
  3. Если нет специальных заявок, то обычный передельный и высококачественный материал должен изготавливаться с содержанием марганца более 1,5 %. Если производится передельный чугун фосфористой группы, то содержание фосфора более 2 %.
  4. Массовая доля кремния в таких марках, как ПЛ1, ПФ1 и ПВК1, должна быть более 1,2 %.
  5. Очень важный пункт — это содержание серы, которое допускается не более 0,06 % в типах чугуна П1, П2 и ПЛ1, ПЛ2.

Приемка и контроль качества

В документе также установлены правила приемки товара и операции по контролю качества.

Прием этого материала разрешается осуществлять только партиями. Партией считается чугун, принадлежащий к одной марке, группе, типу и виду, а также имеющий документ, который подтверждает качество продукции. Чаще всего в таких бумагах указывают: товарный знак предприятия, которое изготавливало продукт; наименование предприятия, выступающего в роли потребителя; марку, группу, класс и категорию чугуна, штамп контроля и еще несколько пунктов.

Если говорить о методах контроля, то здесь необходимо проверять качество чешуек. Для этого использовать увеличительные приборы необязательно. Для того чтобы провести контроль качества, касающийся чешуек, используется тот метод, который был оговорен между потребителем изделия и производителем. Если масса партии до 20 тонн, то отбирают 10 проб чешуек с разных мест. Если масса превышает 20 тонн, то необходимо отобрать 20 проб с поверхности чугуна.

Структурное качество

Стоит добавить, что существует особое разделение чугуна на такие виды, как: белый, серый, ковкий, высокопрочный. Деление на типы осуществляется в зависимости от структуры материала.

К примеру, к категории белого чугуна относится та партия материала, в которой весь углерод пребывает в химически связанном состоянии, а также имеет вид цементита. Из-за наличия этого вещества окраска чугуна становится белой, откуда и название.

Если говорить о сером чугуне, то здесь основное отличительное качество — это углерод, который представлен в виде графита с формой изогнутых пластин или же чешуек. Из-за большого количества этих элементов, излом чугуна обладает серым цветом. Сплав железа с углеродом производят в больших количествах в Китае, Японии, России, Индии, Южной Корее, Украине.

Глава 1. Коррозионностойкие стали и сплавы / Глава 1.9. Коррозионностойкие сплавы и чугуны / Глава 1.9.2. Коррозионная стойкость чугунов

Чугун — это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода больше 2,14 %.

Кроме углерода и железа, в сплаве присутствуют примеси: кремний, марганец, фосфор, сера и др. Эти примеси оказывают существенное влияние на формирование структуры сплава, а следовательно, и на механические, физические и другие свойства чугуна.

В зависимости от того, в какой форме присутствует углерод в сплавах, различают белые, серые, ковкие и высокопрочные чугуны. По химическому составу чугун делится на углеродистый и легированный:

Белыми называют чугуны в которых углерод находится в связанном состоянии в виде цементита Fe3C. Эти чугуны, фазовые превращения которых протекают согласно диаграмме Fe-C, подразделяются на доэвтектические, эвтектический и заэвтектические. Из-за большого количества цементита белые чугуны имеют высокую твердость (НВ 4500…5500 МПа), хрупкие и практически не поддаются обработке резанием, поэтому в качестве конструкционных материалов практически не применяются. Их можно применять для деталей от которых требуется высокая износостойкость поверхности. Например, изготавливают шары шаровой мельницы для размола руды и минералов. Белые чугуны являются передельными и из них получают сталь и ковкий чугун.

Серыми называют чугуны, в которых углерод находится в свободном состоянии в виде пластинок графита. Графит образуется при очень малой скорости охлаждения, когда степень переохлаждения жидкой фазы невелика. В изломе эти чугуны имеют серый цвет. Механические свойства чугуна обусловлены его структурой, главным образом графитной составляющей, его количеством, формой и размерами включений. Графит имеет низкую прочность и его можно рассматривать как внутренние надрезы, нарушения сплошности металлической основы. С увеличением содержания углерода больше выделений графита и меньше механическая прочность чугуна. Серый чугун плохо сопротивляется растяжению, хрупкий, но обладает хорошей жидкотекучестью, малой усадкой при кристаллизации, легко обрабатывается резанием, хорошими антифрикционными свойствами (графит выполняет роль смазки), поглощает вибрацию, малочувствителен к концентраторам напряжений (надрезам, выточкам).

Удельный вес серого чугуна колеблется в пределах 6,6…7,4 г/см1 и зависит от количества углерода, степени графитизации и количественного соотношения структурных составляющих.

Серый чугун маркируется буквами СЧ после которых ставится число, показывающее гарантируемый предел прочности на растяжение в кгс/мм2 (10 -1 МПа).

Ферритные чугуны марок СЧ10, СЧ15, СЧ18 применяются для малоответственных деталей, испытывающих небольшие нагрузки. Например, фундаментные плиты, крышки, фланцы, рамы двигателей, компрессоров, шиберы и заслонки печей, корпусы фильтров и масленок, маховики, корпуса редукторов, насосов, тормозные барабаны, диски сцепления и др.

Феррито-перлитные чугуны марок СЧ20, СЧ21, СЧ25 применяются для деталей, работающих при повышенных статических и динамических нагрузках. Например, головки цилиндров, поршни, втулки для поршневых колец паровых цилиндров, колеса центробежных насосов, станины станков, зубчатые колеса, диафрагмы, цилиндры низкого давления и выхлопные патрубки турбин.

Перлитные чугуны марок СЧЗО, СЧ35, СЧ40, СЧ45 применяют для деталей, работающих при высоких нагрузках или в тяжелых условиях износа: зубчатые колеса, гильзы блоков цилиндров, распределительные валы и др. Мелкие разобщенные графитовые включения меньше снижают прочность чугунов. Измельчение графитовых включений достигается путем модифицирования жидкого чугуна ферросилицием или феррокальцием (0,3…0,6 % от массы шихты). Отливки из серого чугуна подвергают термической обработке: для снятия внутренних напряжений — отжиг I рода (560 °С), нормализацию или закалку с отпуском для повышения механических свойств и износостойкости. Для повышения износостойкости гильз цилиндров, распределительных валов и др. перлитные чугуны подвергают азотированию.

Рисунок 21 — Структура серых чугунов: а — на ферритной основе; б — на феррито-перлитной основе; в — на перлитной основе

Ковкими называют чугуны, в которых углерод находится в свободном состоянии в форме хлопьев. Такая форма графита и является основной причиной высоких прочностных и пластинчатых характеристик ковкого чугуна. Термин ’’ковкий чугун” является условным, поскольку изделия из него, так же как и из любого другого чугуна, изготавливают не ковкой, а путем литья, и указывает на повышенную пластичность по — сравнению с серым чугуном. Состав ковкого чугуна выдерживается в довольно узких пределах: 2,4…2,9 % С; 1,0… 1,6 % Si; 0,2… 1,0 % Мn; до 0,18 % Р и до 0,2 % S.

Невысокое содержание углерода в ковком чугуне необходимо по двум причинам. Во-первых, для получения высоких прочностных характеристик следует уменьшить количество графитовых включений. Во-вторых, необходимо избегать выделения пластинчатого графита при охлаждении отливок в форме (с этой же целью толщина стенки отливки не должна превышать 50 мм).

Ковкий чугун получают из белого путем отжига, который продолжается иногда до 5 суток. По структуре металлической основы, которая определяется режимом отжига, ковкие чугуны бывают ферритными и перлитными.

Отжиг на ферритные чугуны проводится по режиму 1, обеспечивающему графитизацию всех видов цемента белого чугуна.

Рисунок 22 — Микроструктура ковких чугунов: а — ферритного; б — перлитного

Отливки из белого чугуна загружают в металлические ящики и засыпают песком или стальными стружками для защиты от окисления и медленно нагревают до температуры 950… 1000 °С. В процессе продолжительной (10…15 ч) выдержки при такой температуре происходит первая стадия графитизации. Она состоит в распаде эвтектического и избыточного вторичного цементита. К концу первой стадии чугун состоит из аустенита и включений углерода отжига (А + Г). Затем температуру медленно снижают до 720…740 °С. При этом происходит вторая стадия графитизации.

Рисунок 23 — Схема отжига белого чугуна на ковкий В процессе выдержки (25…30 ч) распадается цементит перлита П(Ф + Ц) Ф + Г

Перлитный чугун получают отжигом, который проводят в окислительной среде по режиму 2. В этом случае увеличивают продолжительность первой стадии графитизации, после которой проводят непрерывное охлаждение отливок до 20 °С. Аустенит превращается в перлит (А → П), а графит сохраняется в структуре. Получается ковкий чугун на перлитной основе.

Ковкие чугуны маркируются буквами КЧ, после которых ставятся числа показывающие гарантируемые предел прочности на растяжение в кгс/мм2 (10-1 МПа) и относительное удлинение в процентах. Марки ковкого чугуна

КЧ-30-6; КЧ 35-10; КЧ 37-12 — ферритные;
КЧ 45-7; КЧ 60-3; КЧ 80-1,5 — перлитные.

Из этих чугунов изготавливают детали высокой прочности, работающие в тяжелых условиях износа, способные воспринимать ударные и знакопеременные нагрузки. Большая плотность отливок ковкого чугуна позволяет изготовлять детали водо- и газопроводных установок, корпуса вентилей, кранов, задвижек.

Высокопрочными называют чугуны, в которых углерод находится в свободном состоянии в виде шаровидного графита. Их получают модифицированием магнием, который вводят в жидкий чугун в количестве 0,02…0,08%. Ввиду того, что модифицирование чистым магнием сопровождается значительным пироэффектом, применяют сплав магния с никелем.

Чугун после модифицирования имеет следующий химический состав: 3,0…3,6 % С; 1,1… 1,9 % Si;. 0,3…0,7 % Мn;. до 0,02 % S и до 0,1 % Р. По структуре металлической основы чугун может быть ферритным или перлитным.

Рисунок 24 — Микроструктура высокопрочных чугунов: а — ферритного; б – перлитного

Шаровидный графит — менее сильный концентратор напряжений, чем пластинчатый или хлопьевидный графит, и поэтому меньше снижает механические свойства металлической основы. Чугуны обладают высокой прочностью и некоторой пластичностью, сохраняют свою прочность до 500 °С (обычный чугун до 400 °С). Они маркируются буквами ВЧ, после которых ставится число, показывающее гарантируемый предел прочности на растяжение в кгс/мм (10-1 МПа). Марки высокопрочного чугуна:

ВЧ 38; ВЧ 42; ВЧ 50 — ферритные;
ВЧ 60, ВЧ 80; ВЧ 120 — перлитные

Высокопрочные чугуны применяют в различных отраслях техники, эффективно заменяя сталь во многих изделиях и конструкциях. Например, корпуса паровых турбин, насосов, вентилей, лопатки направляющего аппарата, коленчатые валы, поршни и другие ответственные детали, работающие при высоких циклических нагрузках и в условиях изнашивания.

В некоторых случаях для улучшения механических свойств применяют термическую обработку отливок; для повышения прочности — закалку и отпуск при 500…600 °С; для увеличения пластичности — отжиг.

Недостатком высокопрочного чугуна является значительная объемная усадка, что приводит к появлению в отливках усадочной пористости, годовых раковин.

Никелевые чугуны с аустенитной структурой содержат 14-20 % Ni, 2-3 % С, 2-4 % Сr, а также могут включать 5-7 % Сu. Они обладают весьма высокой коррозионной стойкостью в слабокислых растворах, к которым, например, относят органические кислоты (уксусная, лимонная, смеси олеиновой и стеариновой кислот и т. п.). В случае минеральных кислот (Н3РO4, НС1, h3SO4) никелевые чугуны стойки в разбавленных деаэрированных растворах при комнатной температуре в отсутствие перемешивания. Эти материалы также устойчивы в нейтральных растворах (например, в морской воде). Для сравнения отметим, что скорость коррозии серого чугуна в морской воде составляет 0,25 мм/год, а никелевого — 0,05 мм/год. К нейтральным растворам, в которых стойки никелевые чугуны, кроме того, относят шахтные воды. Данный класс чугунов имеет высокую коррозионную стойкость в растворах солей, дающих нейтральную или щелочную реакции.

Никелевые чугуны широко используют в растворах щелочей концентрации 30 % и более и температурах выше 80 °С. Так, в 75 %-ной КОН при 130 °С скорость коррозии никелевого чугуна составляет не более 0,1 мм/год.

К коррозионностойким чугунам относят также высокохромистые чугуны, которые содержат 25 — 35 % Сr, 1 — 2 % С, до 20 % Si. Иногда для улучшения коррозионной стойкости в них вводят до 2 % Мо. Как и нержавеющие стали, высокохромистые чугуны особенно стойки в окислительных средах (например, в HNO3). Следует подчеркнуть, что высокохромистые чугуны обладают хорошей износостойкостью, в связи, с чем их с успехом можно применять в шахтных водах, в водных пульпах и суспензиях, содержащих абразивные частицы.

Напротив, в растворах h3SO| коррозионная стойкость высокохромистых чугунов низкая. В случае легирования хромистых чугунов 2 % Мо они имеют довольно высокую коррозионную стойкость в растворах h3SO4 малых и больших концентраций. Например, в первом случае скорость коррозии чугунов ниже 1,25 мм/год в интервале от 3 % -ной h3SO4 при 100 °С до 20 % -ной h3SO4 при 10 °С Во втором случае скорость коррозии менее 1,25 мм/год в интервале от 50 % -ной h3SO4 при 90 °С до 70 % -ной h3SO4 при 15 °С.

В растворах щелочей коррозионная стойкость высокохромистых и серых чугунов примерно одинакова.

В средах СаС12 и ZnCl2 высокохромистый чугун более стоек, чем серый. Однако в растворах FeCF, скорость коррозии высокохромистых чугунов велика (более 12 мм/год в 25 % -ном растворе FeCb при 20 С).

чугун | металлургия | Британника

чугун , сплав железа, содержащий от 2 до 4 процентов углерода, а также различные количества кремния и марганца и следы примесей, таких как сера и фосфор. Его получают путем восстановления железной руды в доменной печи. Жидкий чугун разливают или разливают и закаляют в сырые слитки, называемые чушками, а затем чуши переплавляют вместе с ломом и легирующими элементами в вагранках и перерабатывают в формы для производства различных продуктов.

Китайцы производили чугун еще в VI веке до нашей эры, а в Европе к XIV веку производили его спорадически. Он был завезен в Англию около 1500 г .; первый чугунолитейный завод в Америке был основан на реке Джеймс, штат Вирджиния, в 1619 году. В 18-19 веках чугун был более дешевым инженерным материалом, чем кованое железо, поскольку не требовал интенсивной очистки и работы с молотками, но был более дорогостоящим. хрупкие и с низкой прочностью на разрыв. Тем не менее, его несущая способность сделала его первым важным конструкционным металлом, и он использовался в некоторых из самых первых небоскребов.В 20 веке сталь заменила чугун в строительстве, но чугун по-прежнему находит множество промышленных применений.

Подробнее по этой теме

Военная техника: Чугунная пушка

В 1543 году английский пастор, работая по королевскому заказу Генриха VIII, усовершенствовал метод литья, достаточно безопасный с точки зрения эксплуатации …

Большая часть чугуна — это так называемый серый чугун или белый чугун, цвета показаны трещинами.Серый чугун содержит больше кремния, менее твердый и поддается механической обработке, чем белый чугун. Оба они хрупкие, но ковкий чугун, полученный с помощью длительной термообработки, был разработан во Франции в 18 веке, а чугун, который является пластичным после литья, был изобретен в Соединенных Штатах и ​​Великобритании в 1948 году. основное семейство металлов, которые широко используются для изготовления шестерен, штампов, коленчатых валов автомобилей и многих других деталей машин.

Эта статья была последней отредактирована и обновлена ​​Эми Тикканен.

Что такое чугун? — Металлические супермаркеты

Железо входит в состав многих металлических сплавов. Без него невозможно было бы производить углеродистую сталь, нержавеющую сталь, суперсплавы и некоторые другие группы металлических сплавов. Тем не менее, чугун, по иронии судьбы группа металлических сплавов с «железом» в названии, часто неправильно понимается в отношении того, что это такое, как его производят и для чего его можно использовать. В этой статье подробно рассматривается чугун.

Что такое чугун?

Чугун — это термин, используемый для описания семейства металлических сплавов, основным легирующим элементом которых является железо.Из-за его названия некоторые люди склонны думать, что чугун на 100% состоит из железа. Это просто неправда. Фактически, углеродистые стали содержат больше элементов железа, чем чугуны.

Чтобы считаться чугунным, сплав, в котором преобладает железо, должен иметь более 2% углерода, чтобы окончательный сплав считался чугунным. В чугунах также меньше других сплавов, из которых наиболее популярными являются марганец и кремний. Эти дополнительные легирующие элементы используются для дальнейшего изменения свойств чугуна и приводят к определенным обозначениям сплавов чугуна.

И не одна группа чугунов. Фактически, существует четыре основных подтипа сплавов чугуна. Это:

  • Ковкий чугун: содержит вкрапления графита, что делает его более пластичным, чем другие чугуны, при этом сохраняя отличные прочностные свойства.
  • Серый чугун: содержит чешуйки графита, улучшающие его обрабатываемость по сравнению с другими чугунами.
  • Белый чугун: содержит большое количество карбидов железа, что делает его очень хрупким, но с высокой степенью износостойкости.
  • Ковкий чугун: практически белый чугун, прошедший специальную термообработку для преобразования карбидов железа в графитовые включения; по свойствам он похож на высокопрочный чугун

Как производится чугун?

Процесс производства чугуна — так этот металл получил свое название.Чтобы сделать чугун, железную руду нагревают в печи до плавления. Затем расплавленный металл разливают (разливают и дают затвердеть в форме слитка). Слитки чугуна снова переплавляются в окончательную изложницу. Во время этого последующего переплава чугун может иметь несколько металлургических модификаций за счет введения легирующих элементов или процессов термообработки. Часто именно здесь чугун попадает в спецификации одной из четырех групп, упомянутых выше.

Чугун в расплавленном состоянии имеет лучшую текучесть, чем сталь. Чугун также имеет низкую температуру плавления. Эти два свойства делают чугун идеальным кандидатом для процесса литья. Отчасти поэтому он так популярен. Однако благодаря усовершенствованной технологии производства и формовки стали использование чугуна за последние несколько столетий сократилось.

Где используется чугун?

Чугун широко используется в приложениях, требующих высокой твердости и стойкости к истиранию и менее важных для структурных свойств.Это связано с тем, что для многих проектов сталь, как правило, можно модифицировать для получения более желаемых структурных характеристик, чем у чугуна. Хотя до того, как сталь стала более распространенной, чугун был несколько популярен в конструкционных целях. Чугун также довольно доступен по цене из-за требований к основным легирующим элементам и дешевизны производства. Поэтому сегодня во всем мире все еще довольно часто можно увидеть чугун. Вот несколько примеров, хотя важно знать, что они будут варьироваться в зависимости от того, какой из четырех типов чугуна, упомянутых выше, выбран:

  • Диски тормозные
  • Шестерни и зубчатые передачи
  • Звездочки
  • Цепи
  • Машины
  • Посуда
  • Декоративные архитектурные элементы
  • Блоки двигателя
  • Валы и стержни разных типов
  • Корпуса
  • Горное оборудование

Ссылка URL:

https: // www.britannica.com/
https://monroeengineering.com/
https://www.machinedesign.com/
https://www.engineeringtoolbox.com/

Металлические Супермаркеты

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 100 магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения.В нашем ассортименте: низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий, инструментальная сталь, легированная сталь, латунь, бронза и медь.

У нас в наличии широкий ассортимент форм, включая стержни, трубы, листы, пластины и многое другое. И мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 100+ офисов по всей Северной Америке сегодня.

Forged vs. Cast Iron: что лучше для вас?

Знайте, чем отличается кованый чугун от чугуна, и какой из них лучше всего подходит для вашей игры

Автор Ник Миллер

Когда дело доходит до кованого железа vs.чугуны.

Какая из двух более играбельна? Что предлагает лучшее ощущение? Один лучше другого для людей с высокими гандикапами? Низкие гандикаперы?

Самый полный ответ заключается в том, что это зависит от игрока. Но давайте рассмотрим подробно, сначала разберемся в различиях между кованым и чугунным железом, некоторых общих мифах, связанных с каждым из них, а затем выясним, как вы можете узнать, какой тип железа лучше для вашей игры.


Кованые vs.Чугун: Как создаются каждый

Кованые утюги

Проще говоря, кованые утюги изготавливаются от начала до конца из цельного куска металла и штампуются в соответствующей форме и лофте. Mizuno, например, использует процесс ковки «Grain Flow», чтобы частицы металла непрерывно текли от пятки к носку клюшки.

Как объясняет Крис Вошалл из Mizuno в видео ниже, иллюстрирующем их процесс создания клюшек, некоторые из преимуществ кованых утюгов включали повышенную стабильность от дубинки к булаве и более истинное ощущение вибрации при ударе — или, другими словами, лучшее «ощущение» удара. клюшка.

Чугун

В отличие от цельного куска металлического кованого чугуна, чугун создается из расплавленного металла, который заливается в предварительно изготовленную форму. Некоторые из преимуществ чугуна включают возможность добавления дополнительных технологических компонентов, таких как утяжелители по периметру, каналы и полости, из-за пластичного расплавленного металла, который легче заливать в большое количество предварительно отформованных конструкций по сравнению с кованым чугуном.

Ping Golf славится процессом «литье по выплавляемым моделям», который долгое время использовался для изготовления большинства их утюгов, что на изображении ниже иллюстрирует расплавленный металл, заливаемый в каждую из чугунных форм.

Процесс литья по выплавляемым моделям компании Ping показывает, что расплавленный металл заливают в изложницы.

Ковка и чугун: распространенные мифы

1. Кованые булавы для лучших игроков
Типичный вид кованого железа.

По общему мнению, кованые булавы предназначены для лучших игроков, а литые — для игроков с более высокими гандикапами.

Хотя этот в целом соответствует , это не во всех случаях, и тем более в случае непрерывного технического прогресса, объединяющего положительные преимущества производительности с обеих сторон спектра.Этот распространенный миф о гольфе родился из того факта, что кованые чугуны обычно не обладают такой же гибкостью в формовании и распределении веса, как чугуны, и, следовательно, не обладают теми же преимуществами повышения производительности, которые доступны во многих конструкциях из чугуна.

Это означает, что вес кованого железа часто приближается к области, в которую мяч попадает при точном ударе, что делает его более точным и, наоборот, ухудшает самочувствие мишитов и их результативность. Это сравнивается с булавой для актеров, которая часто имеет больший вес, распределяемый по всей клюшке, чтобы улучшить результат по мишитам, но при этом ограничивает некоторую точность при точном ударе.

Вывод: Если вы действительно не новичок в гольф, постарайтесь не слишком увлекаться тем, кованая клюшка или литая. Вместо этого сосредоточьтесь на том, какие весовые характеристики лучше всего подходят для удовлетворения потребностей вашей игры в прощении и работоспособности.

2. Кованые булавы кажутся мягче

Еще один распространенный миф о ковке и литье — это то, что кованые булавы кажутся «мягче».

Очень сложно дать количественную оценку ощущениям, и поэтому очень трудно оспорить это утверждение.Тем не менее, снова и снова было доказано, что это ощущение происходит почти исключительно от геометрии клюшки, а не от материала. Таким образом, ощущение того, что кованая клюшка кажется более мягкой, часто в первую очередь зависит от формы клюшки.

Опять же, поковки обычно имеют компактную, «мускулистую» конструкцию или конструкцию с небольшими полостями, в результате чего большая часть материала и веса больше за мячом для гольфа. Отливки обычно имеют улучшенный дизайн игры, при котором больший вес приходится на периметры, удаленные от центра лица.И именно эта геометрическая разница является причиной различий в ощущениях. Некоторые производители даже провели испытания клюшек аналогичной формы и дизайна, изготовленные из кованых и литых моделей, с участием лучших игроков в мире, и они часто не могли определить разницу в слепом тесте.

Вывод: Тот факт, что клюшка кованая, не означает, что она будет «чувствовать» лучше — часто это происходит потому, что форма кованой клюшки автоматически дает себя почувствовать именно так.

3.Кованые клюшки облегчают формирование полета мяча

Часто говорят, что игрок в гольф может чувствовать, что мяч «дольше остается на лице» с помощью кованых утюгов, и что это «прилипание» к лицу обеспечивает больший контроль над ударом и удобство использования (способность изгибать мяч и корректировать траекторию).

В то время как этот обычно является , причина, по которой мяч остается на лицевой стороне дольше, является заблуждением. Как правило, кованая клюшка для гольфа, как уже упоминалось, с учетом ее формы головы и характеристик веса, имеет центр тяжести ближе к лицу.Это атрибут, ориентированный на лучшего игрока, который приносит пользу точным ударам и наносит урон при мишитах. Литая клюшка, наоборот, имеет тенденцию иметь больше дизайна игрового улучшения с более низким и глубоким центром тяжести, который помогает поднять мяч в воздух и помогает ошибкам.

Если мы посмотрим на это с (слегка) технической точки зрения, чем ближе центр тяжести (ЦТ) окажется к лицу (и / или выше), тем сильнее будет эффект вертикальной передачи при ударе. Эффект вертикальной передачи в утюге создает эффект смещения или «укрытия» при ударе.Отсюда и возникает ощущение «прилипания» мяча к лицу.

Вывод: Как упоминалось в п. 2, это ощущение исходит из геометрии головки клюшки, а НЕ метода, с помощью которого была построена клюшка. Если бы литая клюшка была спроектирована так, чтобы ЦТ располагалась ближе к лицу, а большая часть ее массы находилась бы непосредственно за зоной удара, то в результате получилось бы такое же общее «ощущение».


Кованые или чугуны: что лучше для вас?

Мораль этой истории заключается в том, что все играют по-разному и имеют разные потребности в снаряжении для гольфа.Так что не зацикливайтесь на том, кованая ли клюшка или литая, а вместо этого сосредоточьтесь на том, чтобы правильно подобрать голову и конструкцию утяжелителя, которая лучше всего подходит для вашей игры.

Потому что, как только вы найдете правильный дизайн, предлагающий соответствующую комбинацию ощущений, прощения и работоспособности, максимальную для , вам будет все равно, как были сделаны булавы, и вместо этого просто будьте благодарны, что они у вас в сумке. .


Примечание редактора: эта статья представляет собой обновленную версию исходного сообщения от октября.10, 2015.



Хотите найти утюги, подходящие для вашей игры? Запишитесь на TECfit в GolfTEC сегодня!

Нравится наш контент? Подпишитесь на GolfTEC Scramble, чтобы получать самые свежие инструкции, новости, оборудование и многое другое!

Кованые чугуны против чугунов

Утюги для гольфа изготавливаются одним из двух способов: литьем или ковкой. Игроки в гольф, покупающие новые утюги, могут столкнуться с рекламой «кованых утюгов» или увидеть другие, называемые «чугунами».»

Есть ли реальная разница между двумя типами утюгов?

Многие игроки в гольф — возможно, большинство игроков в гольф — больше всего считают, что кованое железо мягче, чем чугун. То есть кованые утюги при ударе мячом заметно мягче, чем чугуны.

Но это правда? Давайте рассмотрим сравнение кованого и чугуна.

«Литые» и «Кованые» См. Производственный процесс

Первое, что нужно знать, это то, что «литье» и «ковка» — это не что иное, как термины, описывающие процесс производства утюга или набора утюгов.

  • Процесс литья : Когда отливают утюг для гольфа, металл, из которого он сделан, нагревается до температуры плавления, превращаясь в жидкость. Затем его разливают в формы для железных головок. Когда он остынет и затвердеет, вуаля, у вас есть утюги для гольфа.
  • Процесс ковки : При ковке утюга для гольфа твердый металл клюшки буквально раздавливается или сжимается до тех пор, пока он не приобретет желаемую форму. После этого выполняется ряд других этапов сверления и механической обработки для завершения производственного процесса.

Производят ли процессы другое ощущение?

Есть ли какой-либо практический эффект от различных процессов производства чугуна и кованого чугуна? Кованые чугуны действительно на ощупь мягче чугунов при ударе?

Мы задали этот вопрос Тому Вишону, эксперту по оборудованию для гольфа, дизайнеру и владельцу Tom Wishon Golf Technology, который разрабатывает и производит клюшки, в том числе утюги.

И Wishon говорит, что для всех, кроме небольшого числа игроков в гольф, чугун и кованое железо будут неотличимы по ощущениям только благодаря их производственным процессам:

«Если у вас есть чугун и кованое железо точно такой же формы и конструкции с распределением веса, тот же чердак, одно и то же положение центра тяжести в двух головках, а головки сделаны с одинаковым валом, одинаковой длины и одинаковой длины. хват и тот же самый вес / MOI, при ударе по одному и тому же мячу выстрелы будут лететь на одинаковые расстояния, и 99 процентов всех игроков в гольф никогда не узнают, что было подделано, а какое было отлито », — говорит Вишон.

Другими словами, если булавы во всех отношениях идентичны, за исключением , что одна была сделана литьем, а другая — ковкой, нет, кованая булава не будет ощущаться мягче.

Но Вишон сказал, что 99 процентов игроков в гольф не заметят разницы. А как насчет другого 1%?

«Большинство из оставшихся 1% хотят верить, что кованое железо будет более мягким на ощупь, потому что углеродистая сталь типичной поковки — более мягкий металл, но научные исследования показали, что одной лишь разницы в твердости металла недостаточно, чтобы создают разницу в ощущении удара «, — сказал Вишон.«Все другие факторы, перечисленные выше, являются причиной различий в ощущениях от ударов одной клюшкой по сравнению с другой».

Различия в дизайне литых и кованых материалов имеют значение

Другими словами, не тот факт, что это железо отлитое или кованое, заставляет их по-разному чувствовать удары мячей для гольфа, а скорее другие элементы дизайна .

Кованые утюги, как правило, дороже литых, и поэтому они предназначены для лучших игроков в гольф, а это может означать меньшее или, возможно, полное отсутствие впадин, меньшее утяжеление по периметру и т. Д.

Процесс литья, когда он был изобретен, позволил производителям гольфа встраивать такие функции «улучшения игры», как полые спинки, более широкие подошвы и т. Д., Чтобы создать больший вес по периметру и более высокий MOI, чтобы поэкспериментировать с расположением центра тяжести.

Эти конструктивные различия имеют значение для . Можно с уверенностью сказать, что у большинства кованых чугунов меньше возможностей для улучшения игры, чем у большинства чугунов. Но многие кованые утюги теперь включают в себя и дизайн, улучшающий игру.

Это означает, что если вы возьмете кованое железо с полки профессионального магазина и чугун и ударит по обоим, многие гольфисты смогут заметить разницу только на ощупь, но по причинам, не имеющим ничего общего с литьем и .процесс ковки.

Так что, если вы покупаете клюшки для гольфа и видите клюшку, продаваемую как кованое железо, вы можете использовать это как сокращение, чтобы знать, что она, вероятно, предназначена для игроков в гольф с низким гандикапом и лучше всего подходит для них.

7 мифов, которые нужно забыть

Если вы не заметили, я большой поклонник чугуна.Когда прошлой весной я собрал свою квартиру и должен был прожить целый месяц, имея только две сковороды на кухне, можете поспорить, что первая, которую я схватил, была моя верная чугунная сковорода.

Я использую его для приготовления хрустящего картофельного шашлыка и для безумно хороших стейков. Я использую его для выпечки чесночных узлов, кукурузного хлеба или самой простой, лучшей пиццы на сковороде, которую вы когда-либо испекали (шучу, это может быть самая легкая пицца). Я использую его для полноценного куриного ужина с безумно хрустящей кожицей и для хрустящих кремовых запеканок из макарон.

Дело в том, что это универсальная рабочая лошадка, и никакая другая кастрюля даже не приближается к ее лиге.

Но когда дело доходит до чугунных сковородок, есть также загадочные, наполненные мифами предания. С одной стороны, есть люди, которые утверждают, что нужно относиться к своей чугунной посуде, как к нежному цветочку. С другой стороны, есть мачо, которые подхватывают свои , мой чугун hella anti-stick или , черт возьми, моя сковорода нагревается равномерно!

В мире чугуна есть необоснованные, непроверенные утверждения слева направо и по центру.Пора развеять некоторые из этих мифов. Затем ознакомьтесь с нашим обзором чугунных сковородок, чтобы убедиться, что вы готовите на самой лучшей сковороде.

Миф №1: «Чугун сложно обслуживать».

Теория: Чугун — это материал, который легко ржавеет, сколы или трещины. Купить чугунную сковороду — все равно что усыновить новорожденного ребенка и щенка одновременно. Вам придется побаловать его на ранних этапах его жизни и соблюдать осторожность при хранении — эта приправа может отвалиться!

Реальность: Чугун крепок как гвоздь! Есть причина, по которой 75-летние чугунные сковороды ходят на дворовых распродажах и в антикварных магазинах.Этот материал рассчитан на длительный срок службы, и его очень сложно полностью испортить. Большинство новых сковородок даже поставляются предварительно заправленными, а это значит, что самая сложная часть уже сделана за вас, и вы готовы сразу приступить к приготовлению.

А как его хранить? Если приправы нанесены тонким ровным слоем, как и должно быть, не волнуйтесь. Это не отколется. Я храню свои чугунные сковороды вложенными друг в друга. Угадай, сколько раз я раскалывала их приправы? Попробуйте сделать это со своей сковородой с антипригарным покрытием, не повредив ее поверхность.

Миф № 2: «Чугун действительно нагревается равномерно».

The Theory: Для жарки стейков и картофеля требуется сильный, равномерный нагрев. Чугун отлично подходит для жарки стейков, поэтому он должен хорошо нагреваться при равномерном нагревании, верно?

Реальность: На самом деле чугун ужасный при равномерном нагреве. Теплопроводность — мера способности материала передавать тепло от одной части к другой — составляет примерно от трети до четверти, чем у такого материала, как алюминий.Что это значит? Бросьте чугунную сковороду на горелку, и вы в конечном итоге образуете очень чистые горячие точки прямо над пламенем, в то время как остальная часть сковороды останется относительно холодной.

Основным преимуществом чугуна является то, что он имеет очень высокую объемную теплоемкость, а это означает, что когда он горячий, он остается горячим . Это жизненно важно при обжаривании мяса. Чтобы по-настоящему равномерно нагреть чугун, поместите его над горелкой и дайте ему прогреться не менее 10 минут или около того, время от времени вращая его.Как вариант, нагрейте его в горячей духовке в течение 20-30 минут (но не забудьте использовать прихватку или кухонное полотенце!)

Другим преимуществом является его высокая излучательная способность, то есть его тенденция отводить много тепловой энергии от своей поверхности в виде излучения. Излучательная способность нержавеющей стали составляет около 0,07. Даже когда очень жарко, можно поднести к нему руку и ничего не почувствовать. Нагревается только пища, непосредственно контактирующая с ней.

Чугун, с другой стороны, имеет колоссальный 0.Коэффициент излучения 64, что означает, что, когда вы готовите в нем, вы не только готовите поверхность, контактирующую с металлом, но и готовите много пищи над ним. Это делает его идеальным для приготовления хэша или запекания курицы и овощей на сковороде.

Миф № 3: «Моя хорошо выдержанная чугунная сковорода не пригорает так же, как и любая другая сковорода с антипригарным покрытием».

Theory: Чем лучше вы закаляете чугун, тем более антипригарным он становится. Хорошо выдержанный чугун не должен прилипать.

Реальность: Ваша чугунная сковорода (и моя) может быть действительно действительно антипригарным — достаточно антипригарным, чтобы вы могли без проблем приготовить в ней омлет или поджарить яйцо — но давайте серьезно. Это далеко не такой антипригарный материал, как, скажем, тефлон, материал настолько антипригарный, что нам пришлось разработать новые технологии только для того, чтобы заставить его приклеиться к дну сковороды. Можете ли вы бросить холодные яйца в чугунную сковороду, медленно нагреть ее без масла, а затем вытащить эти приготовленные яйца обратно, не оставив после себя ни единого пятна? Потому что это можно сделать в тефлоне.

Ага, так не думала.

Тем не менее, не говоря уже о мачо-позе, если ваша чугунная сковорода хорошо приправлена ​​и вы обязательно хорошо ее нагреете, прежде чем добавлять какую-либо еду, у вас не должно возникнуть никаких проблем с прилипанием.

Миф №4: «НИКОГДА не мыть чугунную сковороду с мылом».

Theory: Приправа — это тонкий слой масла, которым покрывается внутренняя часть вашей сковороды. Мыло предназначено для удаления масла, поэтому мыло повредит вашу приправу.

Реальность: Приправа на самом деле не тонкий слой масла, это тонкий слой полимеризованного масла , ключевое отличие. В правильно выдержанной чугунной сковороде, которую натерли маслом и неоднократно нагревали, масло уже распалось на пластичное вещество, которое приклеилось к поверхности металла. Это то, что придает хорошо выдержанному чугуну его антипригарные свойства, а поскольку этот материал больше не является маслом, поверхностно-активные вещества в мыле для посуды не должны влиять на него.Идите, намылите его и вытрите.

Единственное, чего вы, , не должны делать, ? Дайте ему впитаться в раковину. Постарайтесь свести к минимуму время, которое проходит с момента начала очистки до того, как вы высушите и повторно приправите сковороду. Если для этого нужно оставить его на плите, пока ужин не будет готов, пусть будет так.

Миф № 5: «Не используйте металлическую посуду на чугунной сковороде!»

Theory: Приправа в чугунных кастрюлях нежная и может легко отслаиваться или отслаиваться, если использовать металл.Придерживайтесь деревянной или нейлоновой посуды.

Реальность: Приправа в чугуне на самом деле необычайно эластична. Он не просто приклеивается к поверхности, как лента, он фактически химически связан с металлом. Соскребите металлическим шпателем, и если вы на самом деле не выдолбите поверхность металла, вы сможете без проблем продолжать готовить в нем.

Значит, вы иногда видите, как во время готовки из сковороды вылетают черные хлопья? Это , возможно, — это приправа, но маловероятно.Чтобы приправа от моей чугунной сковороды отслаивалась, мне пришлось хранить ее в духовке в течение месяца для нагревания и сушки, не добавляя приправы, прежде чем я начал замечать некоторые накипи.

Скорее всего, эти черные хлопья представляют собой обугленные кусочки пищи, которые прилипли к поверхности сковороды из-за того, что вы отказались смыть их с мылом в прошлый раз, когда готовили.

Миф № 6: «Современный чугун так же хорош, как и старый чугун. В конце концов, это один и тот же материал.«

Теория: Металл есть металл, чугун есть чугун, новый материал ничем не отличается от старых сковородок Вагнера и Гризвольда начала 20-го века, которые люди фетишируют.

The Reality: Материал может быть таким же, но методы производства изменились. Раньше чугунные сковороды изготавливали литьем в формах на основе песка с последующей полировкой полученных галечных поверхностей до гладкости. Винтажный чугун обычно имеет атласную гладкую поверхность.К 1950-м годам, когда производство расширилось и было оптимизировано, этот этап окончательной полировки был исключен из процесса. Результат? Современный чугун сохраняет эту неровную галечную поверхность.

Разница более незначительная, чем вы думаете. Если вы правильно приправили сковороду, и винтажный, и современный чугун должен иметь приятную антипригарную поверхность, но ваш современный чугун никогда не будет таким же антипригарным, как винтажный.

Миф № 7: «Никогда не готовьте кислые продукты в чугуне.«

Теория: Кислая пища может реагировать с металлом, заставляя его проникать в вашу пищу, придавая вам неприятный запах и потенциально медленно убивая вас.

Реальность: В хорошо выдержанной чугунной сковороде пища в сковороде должна контактировать только со слоем полимеризованного масла в сковороде, а не с самим металлом. Так что в идеальном мире это не должно быть проблемой. Но никто из нас не совершенен, и наши сковородки тоже. Независимо от того, насколько хорошо вы приправляете, все же есть большая вероятность, что есть пятна голого металла, и они действительно могут взаимодействовать с кислотными ингредиентами в вашей пище.

По этой причине рекомендуется избегать долго варившихся кислых продуктов, особенно томатного соуса. С другой стороны, немного кислоты не повредит. Я все время дегламирую свою сковороду вином после запекания курицы.

Как следует использовать чугунную сковороду

Это единственные правила, которые вам нужно знать, чтобы иметь успешные отношения со своим чугуном на всю жизнь.

  • Добавьте сезон, когда получите. Даже предварительно выдержанный чугун может обеспечить некоторую дополнительную защиту.Чтобы приправить сковороду, нагрейте ее на плите, пока она не станет горячей, затем втирайте в нее немного масла и дайте ей остыть. Повторите этот процесс несколько раз, и все готово.
  • Очищайте его после каждого использования. Тщательно очищайте сковороду после каждого использования, промывая ее водой с мылом и удаляя с дна мусор и мусор. Я использую для этого чистую сторону губки.
  • Заново заправить. Смойте излишки мыла водой, затем поместите сковороду на сильно нагретую горелку.Когда большая часть воды в сковороде высохнет, добавьте половину чайной ложки нейтрального масла, например растительного, рапсового, льняного или жирного масла. Потрите бумажным полотенцем. Продолжайте нагревать сковороду, пока она не начнет дымиться, затем еще раз хорошо потрите. Дайте остыть, и готово.
  • Fry and Sear в нем. Как лучше сохранить приправу? Просто используйте сковороду почаще! Чем больше вы будете в нем жарить, обжаривать или запекать, тем лучше получится приправа.
  • Не позволяйте ему оставаться влажным. Вода — естественный враг железа, и если даже капля воды останется на вашей кастрюле, когда вы ее уберете, это может привести к образованию пятна ржавчины. Не конец света, но ржавчина потребует небольшой чистки и повторной обработки. Я всегда вытираю сковороду бумажным полотенцем и смазываю ее небольшим количеством масла перед хранением.

Ну вот, это было так сложно? А теперь иди и начинай готовить!

Для получения дополнительной информации о чугуне ознакомьтесь с нашим руководством по покупке, сезону и уходу за чугунной посудой.

Кованые Vs. Чугунки для гольфа — какие клюшки лучше

Кованые или кованые. Литые утюги для гольфа — в чем разница

Не все утюги для гольфа одинаковы. Два типа утюгов, которые мы обсудим в нашем руководстве, — это кованое железо и чугун. Эти типы утюгов когда-то сильно отличались друг от друга, но с течением времени они становятся все более и более похожими. Некоторые люди думают, что кованое железо лучше отливки, не понимая различий.Мы здесь, чтобы это прояснить!

Кованая клюшка для гольфа — это клюшка, сделанная из цельного куска металла. Утюги вырезаны и имеют форму, и они представляют собой цельный кусок материала. Чугун — это утюг, изготовленный из формы. Горячий металл заливается в форму для придания желаемой формы, и в результате получается чугунная клюшка для гольфа.

Литые утюги для гольфа в основном известны как утюги с полой спинкой. Хотя это литые утюги для гольфа, большинство людей называют их конструкциями с полой спинкой.

Единственное реальное отличие этих утюгов состоит в том, что они сделаны двумя разными способами; однако процесс, через который они проходят при производстве, действительно вызывает некоторые различия в характеристиках самого утюга.

Чугун

Литой или полый чугун является более новой конструкцией, чем кованый чугун. Раньше, когда кузнецы проектировали и производили клюшки для гольфа, чугунных клюшек не существовало. С момента открытия литых клюшек для гольфа сами клюшки стали более снисходительными.

Утюги с полостью для спины считаются утюгами для улучшения игры. Их намного легче запускать, и они более снисходительны, чем кованые утюги. Без чугуна многие люди со средним уровнем инвалидности по-прежнему остаются инвалидами.

Производство чугуна намного проще и дешевле, чем изготовление кованого. Это также приводит к более выгодным ценам на чугуны, что нравится многим людям.

Плюсы

  • Более снисходительный
  • Обычно имеют более низкий центр тяжести
  • Большое золотое пятно
  • Дешевле

Минусы

  • Ощущение не всегда такое хорошее

Кованые утюги

Считается, что кованые утюги больше напоминают клуб игрока.Поскольку это более традиционный чугун и существует уже много лет, кованое железо получило лучшее название, чем чугун. На самом деле чугун будет почти так же хорош, как кованое железо в современном мире гольфа.

Там, где чугун стал лучше ощущаться, кованый чугун стал прощать больше. Различия между этими двумя типами утюгов становятся все меньше и меньше.

Если вам нравится работать с мячом для гольфа и наносить удары, которые более контролируемы с точки зрения полета мяча и угла запуска, то кованый будет лучшим выбором.Конечно, процесс изготовления кованого железа немного более трудоемкий, чем процесс изготовления литья, поэтому вы заплатите больше за набор кованых утюгов.

Плюсы

  • Отличное ощущение
  • Умение работать с мячом для гольфа
  • За последние годы стали снисходительнее

Минусы

  • Дороже
  • Требовать немного больше с точки зрения производительности

Кому следует использовать чугун?

Есть несколько групп людей, которым лучше всего подойдет чугун.В основном вы захотите использовать гипс, если вы имеете гандикап от среднего до более высокого уровня, который требует довольно много, когда дело доходит до прощения и дистанции.

  • Средние гандикаперы, которые не часто играют
  • Высокий гандикап
  • Начинающие
  • Пенсионеры
  • Женщины, впервые принимающие участие в игре

Кому следует использовать кованые утюги?

Известно, что кованые утюги дают больше ощущений, поэтому лучшие игроки, естественно, будут тяготеть к кованым утюгам.Бывают ситуации, когда игроки с более высоким гандикапом чувствуют, что кованые лучше подходят для их игры.

  • Грудь нижняя
  • Участники со средним гандикапом, стремящиеся к совершенствованию
  • Гольфисты, которые любят играть с чувством, а не с чистой силой
  • Игроки в гольф, которые хотят отбивать фейды и ничьи, находясь на поле

Лучшие чугуны

Чугун — это то, о чем вы, вероятно, слышите больше, чем о кованном. Крупные производители знают, что большинство потребителей ищут утюги для улучшения игр, и они, несомненно, попадут в категорию литых.Вот три наших фаворита на рынке прямо сейчас.

Callaway Mavrik Утюг

Последний выпуск Callaway — это новый Mavrik Iron. Каллавей использовал искусственный интеллект, чтобы превратить это железо в очень длинную и щадящую клюшку для гольфа, которая дала фантастические результаты для игроков со средним и высоким гандикапом. Прошлогодние утюги Rogue Callaway были приняты очень хорошо, но ощущения от них не самые лучшие. Маврик отлично себя чувствует, отлично звучит, и у него невероятная скорость полета мяча от клюшки.Если у вас есть утюги пяти и более лет, вы будете приятно удивлены технологическим прогрессом, достигнутым в утюжках Mavrik.

Проверьте больше обзоров здесь:

Утюг TaylorMade SIM Max

Интересно, что утюги TaylorMade SIM Max спроектированы так, чтобы максимально приближать их к кованому утюгу, насколько это может быть задняя полость. TaylorMade всегда был лидером, когда дело касалось скорости мяча и прощения. Они хотели что-то изменить в SIM Max, так как они хотели, чтобы они чувствовали себя намного лучше.

Они использовали свою новую систему демпфирования эха, чтобы помочь сделать это, поэтому при ударе по мячу этими утюгами вибрация практически отсутствует. Благодаря лучшему ощущению и большему расстоянию, которое обеспечивают эти утюги, вы будете очень довольны TaylorMade SIM Max.

Проверьте больше обзоров здесь:

Утюг

Cleveland UHX

Новейший чугун для гольфа Cleveland Golf Company — это утюг UHX. UHX — это прогрессивный утюг. Клинья будут тоньше и удобнее, чем что-то вроде четверки, которая почти начинает напоминать гибрид.У этих утюгов низкий центр тяжести, большое расстояние и прощение. Наша любимая вещь в UHX — это канавки. Канавки на этих клиньях имеют возможность застегивать молнию, что позволит вам останавливать мяч там, где вы хотите, на траве. Это очень приятное дополнение и то, что полезно иметь в клубах, набирающих очки.

Проверьте больше обзоров здесь:

Лучшие кованые утюги

Глядя на кованые клюшки, вы должны помнить, что процесс производства этих клюшек немного дороже.Это отразится на цене, но, как признает большинство людей, цена того стоит из-за производительности и ощущения, что вы получаете от отличного кованого железа.

TaylorMade P790 Утюги

Утюги TaylorMade P790 — не новейшая разработка от TaylorMade, но они уже несколько лет остаются на вершине списка лучших утюгов. P790 — это кованое железо с полой конструкцией корпуса. P790 стал отличным сочетанием прощения и дистанции для игроков, перешедших на них.Единственная проблема P790 (и большинства кованых клюшек для гольфа) — это высокая цена.

Проверьте больше обзоров здесь:

Cobra King Forged CB / MB

Cobra известна тем, что делает очень щадящие и легкие в попадании клюшки для гольфа для среднего и высокого гандикапа. Однако настоящие игроки знают, что кованые клюшки Cobra — одни из лучших клюшек в игре в гольф. Пятиступенчатый процесс ковки помогает обеспечить более точное формование чугуна с помощью этих утюгов CB / MB, и это даст вам отличные ощущения.Фрезерование с ЧПУ на торце и канавках делает эти утюги точными; если вы хотите попасть в какой-то тип выстрела, вы можете сделать это с помощью Cobra Forged.

Проверьте больше обзоров здесь:

Дымовые утюги Callaway Golf Apex

Утюг Callaway Golf Apex Smoke Iron ориентирован на расстояние, в то же время обеспечивая отличное ощущение и способность делать выстрелы для лучшего игрока. Нам нравится цвет и дизайн этих утюгов с их новым PVD-покрытием Smoke.На ощупь они сделаны из мягкой углеродистой стали 1025, и Каллауэю каким-то образом удалось поместить свои уретановые микросферы внутрь клюшки. Это набор клюшек, который надолго займет место в вашей сумке для гольфа.

Проверьте больше обзоров здесь:

Кованые утюги труднее ударить?

Кованое железо обычно немного труднее ударить, чем гладкое железо. Поскольку кованое железо отливается из цельного куска металла, трудно придать ему такие же гибкие характеристики, как литое железо или чугун с полостью.

Форма и дизайн самого утюга с внутренней полостью делают его таким щадящим и легким в попадании. Центр тяжести может быть расположен ниже, и есть вставки, утяжелители и даже такие вещи, как уретановые микросферы, которые вводятся в саму головку клюшки.

Именно эти вещи заставляют игроков выбирать кованую спину, а не полость. Любители гольфа не хотят ничего, что могло бы вызвать нестабильность или вибрацию головки клюшки. Им нужен кусок металла с канавками, на который они могут положиться при бросках в гольф.

Кованые Vs. Литые клинья

Некоторым игрокам понадобятся кованые булавы по всей сумке, включая клинья. Кованые клинья довольно популярны среди игроков с низким гандикапом. Многие люди не понимают, что одни из лучших клиньев — литые.

Самая важная часть клина для гольфа — это обеспечение того, чтобы он обладал ощущением, отскоком и вращением, необходимыми для выполнения самых разных ударов. Не имеет значения, какой процесс был использован для изготовления клина, поскольку он не окажет существенного влияния на характеристики самого клина.

Некоторые клинья с полостью на спине, сделанные Cleveland, становятся все более популярными, потому что они делают игру в клин намного проще для среднего гольфиста. В прошлом были доступны только клинья, больше похожие на клинья.

Клинья Vokey отлиты или кованы?

Интересный факт, который удивляет многих игроков в гольф, заключается в том, что клинья Vokey отлиты, а не кованы. Клинья Vokey производятся компанией Titleist, они очень эффективны и являются одними из наиболее широко используемых в PGA Tour.

Поскольку клинья Vokey широко известны тем, что они используются профессионалами, тот факт, что они не кованые, стал неожиданностью. Одна из причин, по которой Vokey не является поддельной клюшкой, заключается в том, что она предлагается во множестве различных комбинаций лофтов и грайминга.

Поскольку существует так много комбинаций, эти булавы сложно изготовить коваными. Вместо этого они могут сделать их более точными, имея точную форму для каждой комбинации чердака, отскока и шлифовки. Затем они могут убедиться, что продукция высочайшего качества, прежде чем покинуть склад.

Можно ли использовать кованые утюги для инвалидов

Один из распространенных вопросов, который задают профессионалы в области гольфа: могут ли люди с более высокими физическими возможностями использовать кованые утюги. Ответ на этот вопрос заключается в том, что игрок с высокими гандикапами может использовать любую клюшку, которая ему нравится. Здесь нет правил, но следует помнить о некоторых особенностях.

Человек с более высоким гандикапом обычно требует дополнительного прощения и дополнительной дистанции. Если они немного промахнутся выстрелом с полостью на спинке или чугуном, то у них все равно есть шанс на достойный результат.Если вы пропустите мяч из кованого железа, вы, вероятно, увидите уродливые удары в гольф.

Некоторые любят утверждать, что это заставляет игрока с высокими гандикапами совершенствоваться в гольф. Хотя это правда, вы должны быть преданным и прилежным игроком в гольф, чтобы встать на этот путь.

Заключение

Когда дело доходит до ковки и чугуна, нет правильного или неправильного ответа. Если вам нравится ощущение ковки, то вам стоит поиграть с ковкой; если вы хотите прощения и дистанции актеров, вам следует поиграть с этим.Найдите набор утюгов, которые вам нравятся, независимо от того, как они были изготовлены, и научитесь хорошо на них играть. Тестируя разные типы железа, вы сможете почувствовать разницу между ними и определить, какие из них лучше всего подходят для вашей игры.

Привет, я Мэтью, гольфист со средним гандикапом, который любит играть как можно больше. Мне нравится пробовать новое снаряжение, и в этом блоге вы можете найти все снаряжение, которое я тестировал за эти годы!

Forged vs.Чугунные клюшки для гольфа

Еще во времена Бобби Джонса вы играли в кованые утюги.

Торговых точек не было; Вместо этого у игроков в гольф были кузнецы, которые делали для них клюшки из куска железа. У современных игроков в гольф меньше проблем с получением клюшек, но у них больше возможностей. Один из них — это выбор между традиционным кованым чугуном или чугуном по выплавляемым моделям.

Кованые утюги

Хотя кузнецы больше не справляются с этой задачей, кованые утюги по-прежнему производятся таким же образом.Головка клюшки начинает свою жизнь как кусок стали.

Он нагревается до докрасна, затем мастер использует станок, называемый кузнечным молотком, чтобы придать стали форму.

Он снова и снова нагревает и стучит по металлу, пока не приобретет желаемую форму.

Затем он проходит процесс отделки.

Это трудоемкий процесс, но результат предсказуем и управляем. Вот почему профессионалы традиционно предпочитают кованые изделия из железа.

Чугун

К концу 1950-х годов на рынок вышли булавы для литья под давлением.Сначала это были только клюшки, разработанные и отлитые Карстеном Сольхеймом.

Но его компания Ping вскоре занялась разработкой и производством чугунов, по сути создав рынок клубов для улучшения игры. Чугуны начинались с форм, в которые заливался расплавленный металл. Это позволяло рабочему придавать головкам клюшек любую форму, которую он пожелает. Когда они остыли, он сломал формы и покончил с клюшками.

Булавы из литого инвестиционного литья не только имели конструкцию с полостью, но и были дешевле кованых булав.Литье по выплавляемым моделям открыло для любителей совершенно новый рынок.

Pros Take Notice

Вскоре профессионалы обратили внимание на эти новые клубы по улучшению игры. Многие придерживались традиций, считая, что эти клубы с новым составом были неполноценными. Во многом они были. Пузырьки воздуха всегда были опасны при литье по выплавляемым моделям. Эти пузыри могли повлиять на точность стрельбы профессионала, хотя для любителей они редко были проблемой.

Но некоторые профессионалы приняли новые клюшки, и это побудило производителей улучшить производственный процесс.

Точно так же компании, специализирующиеся на ковке, начали искать способы включить больше функций улучшения игры в свои кованые конструкции. Усиление конкуренции привело к улучшению обоих типов утюгов. Хотя многие профессионалы все еще используют кованые чугуны, многие сейчас используют чугуны по выплавляемым моделям, и это не вызывает нареканий.

Как выбрать

Бывший технический директор Ассоциации гольфа США Фрэнк Томас говорит, что больше нет реальной разницы между кованым и литым чугуном — при условии, что конструкции одинаковы.Чугун теперь способен обеспечивать такое же ощущение и качество, что и кованый.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.