Какой металл чугун: Отличия чугуна от стали: определение металла визуально Статьи про металлолом

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

Чем отличается чугун от стали: краткие свойства и различия

Опубликовано 2022-07-31

  • Различия физико-химических характеристик

  • Характеристики чугуна

  • Характеристики стали

  • Как отличить чугун от стали

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

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

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

Различия физико-химических характеристик

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

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

Приведем также таблицу с характерными отличиями двух сплавов.

Параметр Сталь

Чугун

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

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

Характеристики чугуна

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

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

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

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

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

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

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

Преимущества материала:

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

Недостатки:

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

Характеристики стали

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

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

Особенности сплава:

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

Существует масса вариантов классификации стали. Рассмотрим несколько параметров.

Химия

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

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

Структурный состав

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

Раскислитель

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

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

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

Как отличить чугун от стали

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

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

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

Оцените нашу статью

[Всего голосов: 1 Рейтинг статьи: 5]

Чугуны

Главная > Советы и факты > Чугуны

Термин «чугун » обозначает целое семейство металлов с широким спектром свойств. Это общий термин, как и сталь, который также обозначает семейство металлов. Стали и чугуны состоят в основном из железа с углеродом (C) в качестве основного легирующего элемента. Стали содержат менее 2% и обычно менее 1% углерода, в то время как все чугуны содержат более 2% углерода. Около 2% — это максимальное содержание углерода, при котором железо может затвердевать в виде однофазного сплава со всем содержанием углерода в растворе. в аустените. Таким образом, чугуны по определению затвердевают как гетерогенные сплавы и всегда имеют в своей микроструктуре более одного компонента.

В дополнение к C чугуны также должны содержать заметное количество кремния (Si), обычно от 1 до 3%, и, таким образом, они фактически представляют собой сплавы железа, углерода и кремния. Высокое содержание углерода и кремния в чугунах делает их превосходными литейными сплавами. Их температуры плавления заметно ниже, чем у стали. Расплавленное железо более жидкое, чем расплавленная сталь, и менее вступает в реакцию с формовочными материалами. Образование графита меньшей плотности в чугуне при затвердевании уменьшает изменение объема металла из жидкого в твердое и делает возможным получение более сложных отливок. Однако чугуны не обладают достаточной пластичностью для прокатки или ковки.

Различные типы чугуна не могут быть обозначены химическим составом из-за сходства между типами. В таблице 1 перечислены типичные диапазоны состава для наиболее часто определяемых элементов в пяти основных типах чугуна.

Таблица 1. Ассортимент составов для типичных нелегированных чугунов

Проценты (%)

Тип
Железо

Углерод

Кремний

Марганец

Сера

Фосфор

Серый

2,5-4,0

1,0-3,0

0,2-1,0

0,02-0,25

0,02-1,0

Ковкий

3,0-4,0

1,8-2,8

0,1-1,0

0,01-0,03

0,01-0,1

Плотный графит

2,5-4,0

1,0-3,0

0,2-1,0

0,01-0,03

0,01-0,1

Ковкий
(белоснежный)

2. -2,9

0,9-1,9

0,15-1,2

0,02-0,2

0,02-0,2

Белый

1,8-3,6

0,5-1,9

0,25-0,8

0,06-0,2

0,06-0,2


Существует шестая классификация для коммерческих целей — высоколегированные чугуны. Они имеют широкий диапазон основного состава, а также содержат большое количество других элементов.

Присутствие некоторых второстепенных элементов также жизненно важно для успешного производства каждого типа железа. Например, зародышеобразователи, называемые модификаторами, используются при производстве серого чугуна для контроля типа и размера графита. Следовые количества висмута и теллура используются при производстве ковкого чугуна, а присутствие нескольких сотых процента магния (Mg) вызывает образование сфероидального графита в ковком чугуне.

Кроме того, состав чугуна должен быть адаптирован к конкретным отливкам. Мелкие отливки и крупные отливки из одного и того же сорта железа не могут быть изготовлены из одного и того же состава металла. По этой причине большинство чугунных отливок приобретаются на основе механических свойств, а не состава. Обычное исключение составляют отливки, требующие особых свойств, таких как коррозионная стойкость или стойкость к повышенным температурам.

Различные типы чугуна можно классифицировать по их микроструктуре. Эта классификация основана на форме и форме, в которой большая часть C встречается в железе. Эта система предусматривает пять основных типов: серый чугун, ковкий чугун, ковкий чугун, чугун с уплотненным графитом (CGI) и белый чугун. Каждый из этих типов может быть умеренно легирован или термообработан без изменения его основной классификации. Высоколегированные чугуны, обычно содержащие более 3% добавленного сплава, также могут быть индивидуально классифицированы как серый или ковкий чугун или белый, но высоколегированные чугуны коммерчески классифицируются как отдельная группа.

Следующий: Серый чугун >>

Если вам нужна дополнительная информация о литейной компании Atlas, отливках из серого чугуна и других услугах, которые мы предоставляем, позвоните нам по телефону (765) 662-2525 , заполните нашу контактную форму или напишите по электронной почте.

Услуги |
Продукты |
Оборудование |
Преимущества |
Часто задаваемые вопросы

Советы и факты |
Ссылки |
О литейном заводе Атлас |
Глоссарий литейного производства

Связаться с литейным заводом Atlas |
Карта сайта |
Вернуться домой



Atlas Foundry Company, Inc.

601 N. Henderson Avenue
Marion, IN 46952-3348
Телефон: (765) 662-2525 • Факс: (765) 662-2902
Электронная почта: Atlas Foundry • Продажа: электронная почта

Copyright © 2001-2018 Atlas Foundry Company Inc. Все права защищены.

Чугун

и кованое железо: в чем разница?

Эта статья была обновлена ​​9 января 2023 г. Первоначально она была опубликована 1 апреля 2016 г.

Связанный

Углеглеточная сталь

Суперплали на основе железа

Чистовые

. растопили, залили в форму и дали остыть. Кованое железо нагревали и обрабатывали инструментами. (К вашему сведению, термин «кованый» происходит от слова «обработанный».)

Вот еще несколько отличительных деталей двух распространенных форм железа.

Чугун — это общий термин для сплавов железа, содержащих от 2 до 4% углерода, а также небольшие количества кремния и марганца и примесей, таких как сера и фосфор. Наиболее распространенным из этих сплавов является серый чугун.

Чугун получают плавлением железной руды или переплавкой чугуна (продукт добычи железной руды) с последующим смешиванием его с металлическим ломом и другими сплавами. Расплавленная смесь выливается в формы для охлаждения и затвердевания, что происходит в виде гетерогенного сплава, содержащего несколько материалов в разных фазах. Конкретные материалы и фазы в каждом сплаве чугуна влияют на его физические свойства.

Чугун более твердый, более хрупкий и не такой податливый, как кованое железо или сталь. Его нельзя согнуть, растянуть или придать форму. У него небольшая прочность на растяжение, поэтому он ломается до того, как сгибается или деформируется. С положительной стороны, он обладает высокой прочностью на сжатие, что делало его критически важным для строительства зданий в начале 20-го века, до того, как стала доступна сталь.

По сравнению со сталью чугун имеет более низкую температуру плавления. Он также более текучий и меньше реагирует с материалами формы, что делает его подходящим для литья. Для отливки детали требуется значительно меньше труда, чем для ковки версии детали из кованого железа. Это сделало чугун популярным материалом на протяжении 18 и 19 веков.й века. Он в значительной степени был заменен сталью в строительстве, но все еще используется во многих промышленных целях.

Кованое железо состоит в основном из железа с добавлением от 1 до 2% шлака, который является побочным продуктом плавки железной руды и представляет собой смесь оксидов кремния, серы, фосфора и алюминия. Во время производства железо снимается с огня и обрабатывается молотком, пока оно еще горячее, чтобы придать ему окончательную форму.

Кованое железо более мягкое и пластичное, чем чугун. Он также очень податлив и может нагреваться, повторно нагреваться и обрабатываться в различных формах. На самом деле, он становится сильнее, чем больше он работает.

Кованое железо обладает гораздо большей прочностью на растяжение, чем чугун, что делает его более подходящим для изготовления горизонтальных балок в строительстве. В общем, он сильно сопротивляется усталости и деформируется без сбоев, если только он не перегружен слишком сильно или не деформируется от воздействия сильного тепла.

Подобно чугуну, он широко использовался в 19 веке при строительстве зданий, но в 20 веке его заменила сталь. Сегодня кованое железо используется в основном в декоративных целях.

Коррозия поражает литые и кованые детали, если они имеют голые металлические поверхности и подвергаются воздействию кислорода в присутствии влаги.