Отличия чугуна от стали. Чугун это цветной или черный металл

Черные металлы: чугуны и стали

Снова поговорим про черные металлы — чугуны и стали, а также их разновидности. Мы уже говорили про деление стали и чугуна на отдельные категории, а также касались вопроса различия между ними. Для тех, кто не читал предыдущие статьи, повторим: сталь от чугуна отличается лишь одной особенностью в химическом составе, а именно: содержанием углерода в своём составе. Содержание углерода в стали не может быть более 2,14%. Всё что выше — это уже чугун.

Почему именно 2,14%? Потому что это, казалось бы, небольшое различие в химическом плане приводит к весьма солидным различиям в плане физических свойств. Так, сталь более прочная и твердая, чем чугун при том, что чугун легче и имеет более низкую температуру плавления. Кроме того, сталь легче поддается обработке (например, сварке, резанию, прокату и ковке), а потому чугунные изделия можно изготовить только литейным способом. Вследствие этого чугунные заготовки получаются более пористыми, что не самым лучшим образом влияет на их теплопроводность. Поэтому чугун имеет низкую теплопроводность, а сталь значительно более высокую.

Далее отметим, что изделия из чугуна получаются черного цвета, причём матовыми, без блеска, а стальные, наоборот, более светлые и блестят. В плане фаз производства чугун — это первичный продукт, а сталь — конечный, что объясняет её более высокую стоимость. Кроме того, чугун не требует закалки, а многие разновидности стали, напротив, в обязательном порядке подвергают закаливанию. И последнее различие — чугунные заготовки могут быть лишь литыми, а вот сталь можно ковать и сваривать. Таким образом, небольшое различие в содержании углерода весьма серьёзно изменяет свойства металла. Однако это ещё не всё: существуют сотни марок стали и чугуна, которые, к тому же, делятся ещё и на различные типы. Можно даже сказать, что сколько сталей и чугунов — столько и уникальных материалов со своими свойствами. А как это отражается на цене чугунного и стального лома? Здесь всё проще и оценка производится, в основном, по типу чугун-сталь и габаритным характеристикам — например, толщине листа или арматуры, весу кусков лома и т. д.

metallsday.ru

Отличия чугуна от стали: определение металла визуально

metalllomcity.ru

основные свойства и отличительные характеристики

Продукция черной металлургии широко используется во многих отраслях народного хозяйства, а черный металл всегда востребован в строительстве и машиностроении. Металлургия уже давно успешно развивается, благодаря своему высокому техническому потенциалу. Наиболее часто применяются в производстве и в быту чугунные и стальные изделия.

Чугун и сталь оба относятся к группе черных металлов, эти материалы представляют собой уникальные по своим свойствам сплавы железа с углеродом. В чем отличия стали и чугуна, их главные свойства и характеристики?

Сталь и ее основные характеристики

Сталь представляет собой деформированный сплав железа с углеродом, которого всегда максимум до 2%, а также другие элементы. Углерод является важным компонентом, поскольку придает прочности сплавам железа, а также твердость, за счет этого снижается мягкость и пластичность. В сплав часто добавляются легирующие элементы, что в итоге дает легированную и высоколегированную сталь, когда в составе не менее 45% железа и не более 2% углерода, остальные 53% составляют добавки.

Сталь является важнейшим материалом во многих отраслях, ее применяют в строительстве и по мере роста технико-экономического уровня страны, растут и масштабы производства стали. В давние времена мастера для получения литой стали применяли тигельную плавку и такой процесс был малопроизводительным и трудоемким, но сталь отличалась высокими качествами.

Со временем процессы получения стали менялись, на смену тигельному пришли бессемеровский и мартеновский метод получения стали, что дало возможность наладить массовое производство литой стали. Затем стали выплавлять сталь в электрических печах, после чего был внедрен кислородно-конверторный процесс, он позволил получать особо чистый металл. От количества и видов связующих компонентов сталь может быть:

• Низколегированной
• Среднелегированной
• Высоколегированной

В зависимости от содержания углерода она бывает:

• Низкоуглеродистой
• Среднеуглеродистой
• Высокоуглеродистой.

В состав металла часто входят неметаллические соединения — оксиды, фосфиды, сульфиды, их содержание отличается на качестве стали, существует определенная классификация качества.

Плотность стали составляет 7700-7900 кг/м3, а общие характеристики стали складываются из таких показателей, как — прочность, твердость, износостойкость и пригодность для обработки различного вида. По сравнению с чугуном сталь обладает большей пластичностью, прочностью и твердостью. Благодаря пластичности она легко поддается обработке, сталь отличается более высокой теплопроводностью, а ее качество повышается за счет закаливания.

Такие элементы, как никель, хром и молибден являются легирующими компонентами, каждый из них придает стали свои характеристики. Благодаря хрому сталь становится более прочной и твердой, повышается ее износостойкость. Никель также придает прочности, а также вязкости и твердости, повышает ее антикоррозийные свойства и прокаливаемость. Кремний снижает вязкость, а марганец улучшает качества свариваемости и прокаливания.

Все существующие виды стали имеют температуру плавления от 1450 до 1520оС и представляют собой прочные износостойкие и стойкие к деформации сплавы металла.

Чугун и его основные характеристики

Основу производства чугуна также составляет железо и углерод, но в отличие от стали углерода в нем больше, а также других примесей в виде легирующих металлов. Он отличается хрупкостью и разрушается без видимой деформации. Углерод здесь выступает графитом или цементитом и за счет содержания других элементов чугун делится на следующие разновидности:

• Белый — где лидирует в большинстве цементит, этот материал на изломе имеет белый цвет. Данный компонент отличается хрупкостью и одновременно твердостью. Он легок в обработке, что придает ковкость чугуну.
• Серый — в этой разновидности большую долю составляет графит, за счет чего чугун получается пластичным. Готовый чугун имеет небольшую температуру плавления, отличается мягкостью, его легче резать.
• Ковкий — достигается методом обжига белого чугуна, его томят в специальных нагревательных печах при температуре в 950-1000оС. Присущая белому чугуну твердость и хрупкость снижаются, он не куется, а только становится более пластичным.
• Высокопрочный сплав чугуна — в нем содержится шаровидный графит, который образуется в ходе кристаллизации.

Температура плавления чугуна зависит от содержания в нем углерода, чем его больше в составе сплава, тем меньше температура, а также повышается его текучесть при нагреве. Это делает металл непластичными жидкотекучим, а также хрупким и трудно поддающимся обработке. Его температура плавления составляет от 1160 до 1250оС.

Антикоррозийные свойства у чугуна выше, поскольку он подвергается сухой ржавчине в процессе использования, это называется химическая коррозия. Влажная коррозия также воздействует на чугун медленней, чем на сталь. Эти качества привели к тому, что было совершено открытие в металлургии — начали выплавлять сталь с высоким содержанием хрома. Отсюда и появилась нержавеющая сталь.

Делаем вывод

Исходя их многочисленных характеристик, можно сказать следующее о чугуне и стали, в чем их отличие:

• Сталь является более прочной и твердой, чем чугун.
• Сталь имеет более высокую температуру плавления, она тяжелей.
• Более низкий процент содержания углерода в стали делает ее легкой в обработке, ее проще резать, ковать и варить.
• По этой причине изделия из чугуна можно отлить, а стальные сварить или сделать кованными.
• Стальные изделия менее пористые, чем чугунные, поэтому они обладают большей теплопроводностью.
• По цвету они также отличаются, сталь светлая и блестит, а чугун более темный с матовой поверхностью.
• Стоимость на сталь всегда выше чугунных материалов.

Можно сделать вывод, что сталь и чугун объединяет содержание в них углерода и железа, но их характеристики отличаются и каждый из сплавов имеет свои особенности.

stanok.guru

• 
  Силы действующие на автомобиль при движении
• 
  Чугун это цветной или черный металл
• 
  Силы действующие на автомобиль при движении
• 
  Какая резьба
• 
  Какая резьба
• 
  Уклон дороги
• 
  Технические характеристики маз 241
• 
  Уклон дороги
• 
  Смазки автомобильные
• 
  Технические характеристики маз 241
• 
  При подъеме