Сталь чугун: Чем чугун отличается от стали: характеристики, свойства

Чем чугун отличается от стали: характеристики, свойства

Содержание

• Характеристики стали
• Характеристики чугуна
• Производство чугуна и стали
• Как отличить чугун от стали
• Итоги кратко

---

Оба материала относятся к группе черных металлов. Внешне их сложно различить, а некоторые свойства перекликаются между собой. Это объясняется тем, что и сталь, и чугун представляют собой углеродистые сплавы железа. Именно содержание Fe и C определяет их главное различие.

Характеристики стали

Сталь ‒ это сплав железа и углерода, соотношение которых составляет от 45% и до 2% соответственно. В зависимости от марки в состав могут входить никель, хром, кремний, марганец и прочие добавки. Вариативность легирующих компонентов обеспечивает материалу обилие свойств.

Углерод отвечает за твердость и прочностные характеристики сплава. Благодаря ему металл обладает высокой прочностью, пластичностью, легко поддается обработке.

Сталь различают:

• по наличию легирующих компонентов:

• низколегированную;
• среднелегированную;
• высоколегированную;

• по содержанию углерода:

• низкоуглеродистую;
• среднеуглеродистую;
• высокоуглеродистую.

Температура плавления всех марок находится в диапазоне от 1450 до 1520 °С. Плотность составляет 7700-7900 кг/м3.

Применяют сталь повсеместно: в промышленности при производстве различных металлоконструкций, деталей машин, трубопроводов и прочих изделий, в быту мы пользуемся стальными столовыми приборами, кухонной утварью, предметами интерьера, мебелью и т.д.

Характеристики чугуна

Железо и углерод также являются основой чугуна. Количество последнего составляет от 2%. Сырье также легируют различными добавками: фосфором, марганцем, кремнием и другими.

В зависимости от сформированной кристаллической решетки (цементит / графит) выделяют следующие типы чугуна:

• белый ‒ наличие цементита определяет цвет излома, благодаря которому материал получил название «белый», одновременно с твердостью обладает хрупкостью, путем отжига из него изготавливают ковкие чугуны;
• серый ‒ содержание графита в большом количестве определяет цвет сырья и его пластичность, легок в обработке, в состав входят кремний, магний, фосфор, сера;
• ковкий ‒ длительный отжиг белого чугуна образует графит, который придает металлу высокую пластичность, вязкость, твердость, ударную сопротивляемость;
• высокопрочный ‒ образование шаровидного графита в процессе кристаллизации обеспечивает материалу повышенную прочность;
• предельный ‒ подвергается дальнейшей обработке, не применяется, как самостоятельная единица.

Температура плавления чугуна составляет от 1160 до 1250 °С, зависит от содержания в нем углерода. Чем больше элемента в составе, тем меньше его температура и выше текучесть при нагревании. Такая зависимость определяет хрупкость материала.

Производство чугуна и стали

Чугун изготавливают в доменных печах из железной руды (агломерата), кокса, известняка и горячего воздуха. Сначала закладывают кокс, а затем послойно агломерат и кокс. В нижнюю часть печи через специальные отверстия подается горячий воздух, обогащенный кислородом.

Кокс, сгорая в домне, образует углекислый газ, который проходя через слои сырья, высвобождает оксид углерода. Таким образом руда постепенно претерпевает превращения. К ней добавляют известняк. Появляется силикат кальция, который отделяется в виде шлака. Окись углерода является главным восстановителем железа. Образование чугуна происходит за счет опускания Fe в более горячую часть домны и растворения в нем C.

Сталь производят из чугуна путем снижения количества углерода, серы, фосфора, марганца. Сплав получают в кислородных конвертерах, мартеновских печах и электропечах.

Как отличить чугун от стали

Определить, какое изделие перед вами находится, стальное или чугунное, можно тремя способами:

1. По излому (визуально) ‒ этот метод применим для деталей, которые идут в лом или в качестве заготовок. На чугунном сломе виден матовый темно-серый оттенок, образовавшиеся трещины имеют выраженную структуру. Стальное изделие ‒ более светлое, поверхность глянцевая.
2. Сверлением ‒ стальная стружка имеет витую форму, по длине она больше сверла, хорошо гнется. Чугунная стружка крошится при малейшем воздействии.
3. Шлифовкой ‒ при прохождении шлифовальной машиной стальной поверхности образуется множество продолговатых искр желтого и белого цвета. У чугуна искр меньше, они короче, красноватого оттенка.

Итоги кратко

• Сталь обладает большей прочностью за счет более низкого содержания углерода.
• Чугунные металлоизделия более хрупкие.
• Стальные изделия используют повсеместно: и в быту, и в производстве.
• Чугун является основой для производства стали.

Отличия чугуна от стали: определение металла визуально Статьи про металлолом

Главная \ Статьи \ Отличия чугуна от стали

18.01.2018 18:12 Сталь и чугун – это одни из наиболее популярных видов литейных материалов, применяющихся в промышленности. По своим свойствам они довольно схожи, понять, чем отличается сталь от чугуна, можно разными способами. Некоторые из методов можно использовать только в заводских условиях с помощью высокоточного оборудования, другие подходят для применения в быту. Основное отличие чугуна от стали заключается в составе металлов. Сталь представляет собой сплав железа (45%) с углеродом (не более 2%) и легирующими примесями, в качестве которых могут выступать такие вещества, как никель, молибден либо другие. Этот металл отличается высокой прочностью, пластичностью, легкостью обработки. В состав чугуна также входит железо с углеродом, но последнего должно быть от 2% и больше. В качестве легирующих добавок обычно выступает кремний, фосфор, марганец или другие компоненты. Различия физико-химических характеристик Основная разница в качествах этих металлов заключается в следующем: Твердость стали выше, чем у чугуна. Масса стальных изделий меньше, при этом материал легче плавится. Определенные виды обработки доступны только для стальных заготовок (ковка, сварка), в то время как чугунные изделия изготавливаются только литьевым методом. Теплопроводность чугунных изделий ниже, чем у стальных аналогов. Чугун не нуждается в обязательной закалке. Можно ли отличить чугун от стали визуально? Если речь идет о фрагментах или заготовках, обработка которых не нанесет вреда, можно посмотреть на визуальные отличия металлов. На сломе изделия из чугуна появляется темно-серый матовый оттенок, стальная поверхность более светлая, имеет глянцевую текстуру. Внешний вид зависит от содержания углеродистых компонентов, различить их можно по типу трещин: на высокоуглеродистых стальных поверхностях они похожи на дефект в виде раскола, на изделии из низкоуглеродистого сплава железа трещины выглядят как разрыв пластичного типа. На вопрос о том, можно ли отличить готовые изделия по оттенку или текстуре, можно дать однозначный ответ: предметы из стали более светлые, практически всегда имеют глянцевый оттенок, изделия из чугуна – темные и матовые. Как отличить чугун от стали? Чтобы отличать эти металлы друг от друга, можно использовать следующие способы: Сверление. Для этого понадобится взять насадку с маленьким диаметром и, выбрав на заготовке ровный участок, высверлить небольшое отверстие. Если при обработке материала образуется тонкая стружка, которая формируется в витую полоску длиной больше используемого сверла, имеет цвета побежалости по всей длине и достаточно хорошо гнется, заготовка сделана из стали. Чугунный сплав менее пластичен, он практически не образует вьюна, а стружка крошится от малейшего механического воздействия: ее легко растереть до состояния порошка, поскольку материал более хрупкий; Шлифование. Для этого используется углошлифовальная машинка, для обработки выбирают участок, на который не воздействуют силы трения, контакт с другими металлическими поверхностями или деталями, в противном случае после шлифовки изделие может быть непригодным к дальнейшему использованию. В процессе обработки требуется следить за цветом искры и ее формой. Если сплав чугунный, искра будет короткой, звездочка будет иметь красноватый тон, а если деталь сделана из стали, искр вылетает больше, они имеют увеличенный размер и продолговатую форму. Сами искры имеют желтый или белый цвет. Исключением являются стальные сплавы с повышенным содержанием углерода, которые дают короткую багровую искру с укороченным треком и малой звездочкой. Методы механического воздействия могут применяться в бытовых условиях, когда нужно определить, чугун или сталь перед вами, без применения специального оборудования. В лаборатории может использоваться современная техника, с помощью которой проводится спектральный или микроскопический анализ свойств металлов. Эти методы обеспечивают результат высокой точности, но используются преимущественно в промышленных целях, на производстве и в научно-технической отрасли ввиду сложности и дороговизны оборудования. Цветные металлы Медь Латунь Алюминий Свинец АКБ Лом электродвигателей Черные металлы Нержавеющая сталь Лом стали Чугун 3A габарит

Мы вывозим металлолом из любого района Санкт-Петербурга

• Адмиралтейский
• Горелово
• Василеостровский
• Девяткино
• Выборгский
• Кировский
• Калининский
• Красногвардейский
• Колпино
• Купчино
• Невский
• Московский
• Мурино
• Парголово
• Парнас
• Приморский
• Ржевка
• Рыбацкое
• Софийская
• Славянка, Шушары
• Фрунзенский

Как определить чугун и сталь (с PDF) – Что такое трубопровод

Автор Ануп Кумар Дейин Инженерные материалы, механика, основы проектирования трубопроводов, сопряжение трубопроводов

Как чугун, так и литая сталь представляют собой изделия из черных металлов, содержащие железо и углерод в качестве основных компонентов. Чугун представляет собой железосодержащий материал, содержащий более 2% углерода. С другой стороны, литая сталь содержит менее 2% углерода. Таким образом, с точки зрения состава основное различие заключается в количестве углерода, присутствующего в чугуне и стали. Как чугун, так и сталь обладают очень хорошими литейными свойствами и поэтому используются для широкого спектра применений. И чугун, и литая сталь обладают очень хорошими механическими свойствами. В этой статье мы рассмотрим основные различия между чугуном и стальным литьем; то есть чугун против литой стали.

Чугун и литая сталь

Основные различия между чугуном и стальным литьем или между чугуном и стальным литьем представлены ниже в табличном формате.

Чугун	Литая сталь
Чугун очень легко отливается благодаря его очень хорошей текучести и низкой усадке.	Литая сталь имеет меньшую текучесть и большую усадку по сравнению с чугуном.
Чугун лучше с точки зрения коррозионной стойкости и устойчивости к механическому износу.	Литая сталь лучше с точки зрения ударных нагрузок.
Чугун дешевле.	Литая сталь дороже чугуна.
Чугун обладает очень хорошими свойствами гашения вибрации.	По гашению вибрации стальное литье уступает чугуну.
Чугун более хрупкий по своей природе.	Литая сталь по своей природе пластична.
Обрабатываемость чугуна ниже.	Литая сталь обеспечивает хорошую обрабатываемость.
Свариваемость чугуна ниже, чем у стального литья	Сталь обладает хорошей свариваемостью
Чугун имеет относительно низкую температуру плавления	Литая сталь имеет более высокую температуру плавления.
Основной элемент в чугуне в чугуне и углероде. Другие элементы могут присутствовать в незначительном количестве.	Другие легирующие элементы присутствуют в литейной стали в значительных количествах.

Таблица: Чугун или литая сталь

Чугун или литая сталь: что выбрать?

Несмотря на то, что чугун и литая сталь имеют свои преимущества и недостатки; выбор между чугуном и стальным литьем полностью зависит от конечного использования и применения продукта.

Выбор чугуна:

• Если механическая прочность не имеет большого значения, то отличным выбором будет чугун.
• Выберите чугун, если требуется удержание тепла, так как чугун обладает более высокой теплоемкостью.
• Если требуется более высокая прочность на сжатие, используйте чугун.
• Если вам нужен экономичный предмет, выберите чугун, так как производство серого чугуна дешевле.
• Использование чугуна обычно ограничивается применением при низких температурах и давлении.

Выбор литой стали:

• Если требуется пластичность наряду с хорошей прочностью, выберите литейную сталь.
• Если конечный продукт будет использоваться в условиях ударной нагрузки, используйте литейную сталь, так как она обладает более высокими свойствами ударной вязкости.
• Если вам нужна очень хорошая тепло- и электропроводность, выберите стальное литье.
• Выберите литейную сталь для гибкости конструкции.
• Используйте литейную сталь для работы при высоких температурах и давлениях.

Чугун и литая сталь: как отличить

Существуют различные методы идентификации чугуна и литой стали. Некоторые методы перечислены ниже:

Химический анализ: Это наилучший метод для определения того, является ли образец чугуном или литой сталью. Анализ специально определит элементы и процент присутствующего углерода, от которых можно легко отличить сталь и железо.

Испытание на искрообразование: Одним из самых простых методов сравнения чугуна и стального литья является испытание на искрообразование. Образец можно отшлифовать с помощью абразивного круга и, глядя на форму искры и цвет искры, опытный человек может сказать, является ли материал чугуном или стальным литьем. Сталь чаще всего испускает ярко-желтые искры, тогда как железо дает больше красных или оранжевых искр.

В чугуне цвет искры имеет тенденцию быть самым ярким в конце искры, тогда как в литой стали искра возникает на шлифовальном круге и распространяется наружу.

Тест на сверление: Сверление чугуна и литой стали выглядят совершенно иначе. В чугуне образующаяся стружка очень короткой длины и напоминает чешуйки графита. С другой стороны, стружка литой стали образует проволокообразную стружку.

Объявления

Структура зерна: Сравнение чугуна и литой стали также можно отличить по зернистой структуре сломанных деталей. Зернистая структура чугуна и стального литья совершенно различна, и один опытный инженер может легко отличить их друг от друга.

Присоединяйтесь к нам в Telegram

Последние сообщения

ссылка на Что такое NFPA 37? Сравнение NFPA 37 и NFPA 110 (PDF)

Что такое NFPA 37? Сравнение NFPA 37 и NFPA 110 (PDF)

Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) разработала набор стандартов для противопожарной защиты, безопасности жизни и строительных норм и правил. Одним из таких стандартов является NFPA 37: Standard for the Installation…

Продолжить чтение

ссылка на Ржавчину труб: причины, профилактика и лечение (PDF)

Ржавчина труб: причины, профилактика и лечение (PDF) трубы. Ржавые трубы могут вызвать повреждение воды, снизить давление воды и даже привести к проблемам со здоровьем. В этом…

Продолжить чтение

Углеродистая сталь против. Чугунные сковороды: объяснение различий

Говорят, плохой плотник винит во всем свои инструменты, но когда дело доходит до приготовления пищи, работа с правильным оборудованием может иметь решающее значение. Возьмем, к примеру, чугунные сковороды. Они популярны, потому что они недорогие, очень прочные и хорошо держат тепло. Эти качества делают их подходящими для всего, начиная с от обжаривания стейков до выпечки печенья . Но взбивать яйца? Вы испортите свою кастрюлю в мгновение ока. Сковороды из углеродистой стали, с другой стороны, имеют гладкую поверхность, которая идеально подходит для приготовления яиц (хотя некоторые предпочитают использовать посуду с антипригарным покрытием ). Углеродистая сталь намного легче чугуна, хотя обычно она дороже.

Короче говоря, у обоих материалов есть свои плюсы и минусы. Ниже мы расскажем о различиях между ними, где один сияет, а другой нет, а также о плюсах и минусах приготовления пищи с обоими. В конце вы сможете решить для себя, какой из них лучше всего подходит для вашего стиля приготовления, типов блюд, которые вы любите готовить, и вашего бюджета.

Что такое чугун?

Чугун, получаемый путем восстановления железной руды в сверхгорячей доменной печи , представляет собой сплав железа, содержащий от двух до четырех процентов углерода. Напротив, сталь — еще один сплав на основе железа — содержит до двух процентов углерода . Более высокое содержание углерода в чугуне придает ему фирменную шероховатость. Это также делает его более хрупким, чем сталь , поэтому чугунные сковороды такие толстые и тяжелые. Одним из недостатков чугуна является то, что он плохой проводник и долго нагревается. Плюс? Однажды нагревшись, он долго сохраняет тепло.

Что такое углеродистая сталь?

Углеродистая сталь содержит до 2,5% углерода, что более чем в два раза больше, чем в другом типе стали, нержавеющей стали, в которой содержится менее 1,2% углерода .

По сравнению с традиционной сталью углеродистая повышенная прочность , хотя она более восприимчива к ржавчине. (Хром — это то, что помогает посуде из нержавеющей стали предотвращать коррозию. Посуда изготовлена ​​с содержанием не менее 10,5% материала, тогда как в углеродистой стали меньше.)

Посуда из углеродистой стали лучше чугунной?

Короткий ответ: это зависит. Если цена является ключевым фактором, имейте в виду, что углеродистая сталь обычно дороже чугуна. Сковороды из углеродистой стали обычно начинаются примерно с 40 долларов и могут доходить до сотен долларов, в то время как классическая 12-дюймовая чугунная сковорода Lodge с закалкой обойдется вам всего в 25 долларов.

Но сковороды из углеродистой стали гораздо легче чугунных, что может существенно повлиять на то, как вы их используете. Несмотря на то, что оба они безопасны для использования на плите и в духовке, легкость углеродистой стали облегчает перенос с плиты на духовку и на стол. Углеродистая сталь также нагревается быстрее, чем чугун, но компромисс в том, что она также охлаждается вниз быстрее. Если вы надеетесь подавать еду прямо со сковороды (и не боитесь ее переварить), то чугун — это верный способ сохранить ее теплой дольше.

А как насчет приправы ? Это требуется как для сковород из углеродистой стали, так и для чугунных сковород, хотя в наши дни многие чугуны поставляются предварительно выдержанными. Со временем чугунная сковорода также приобретет прекрасную антипригарную поверхность. Тем не менее, как упоминалось ранее, более гладкая поверхность углеродистой стали делает ее идеальной для приготовления таких блюд, как яйца или даже рыба , которые могут прилипнуть к чугунной сковороде, если их неправильно приправить.

Как чистить чугунные и кастрюли из углеродистой стали

Для очистки углеродистой стали Кристофер Артуро, шеф-инструктор Института кулинарного образования , рекомендует использовать мыльную воду или очищать ее солью, а затем осторожно втирание небольшого количества нейтрального масла в поверхность. Для чугуна он рекомендует нагреть сковороду, затем снять ее с огня и протереть солью тряпкой. Как только это будет сделано, аккуратно вотрите немного нейтрального масла, чтобы приправить его.

Итак, какую сковороду мне взять?

Артуро настолько хорошо видит преимущества как углеродистой стали, так и чугуна, что использует и то, и другое.

«Углеродистая сталь тоньше и поэтому легче чугуна, и она быстро нагревается», — говорит он. «В ресторане у вас обычно нет времени ждать, пока нагреется чугун». Однако дома он предпочитает использовать чугунную сковороду, «потому что она нагревается равномерно, хорошо сохраняет тепло, и чем больше вы ее используете, тем более приправленной она становится».