Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чугун и сталь отличия

Чугун и сталь отличия

7 октября, 2016 vlkz

http://vlkz.com.ua/wp-content/uploads/2016/10/чугун-и-сталь.jpg

Развитие металлургии довольно часто связывают не только с высоким техническим потенциалом отрасли, но и с наличием часто применяемых в производстве и быту — стали и чугуна. Оба материала представляют собой сплав железа с углеродом и относятся к группе черных металлов. Несмотря на это значимое сходство, у них разные свойства.

Сталь

Для получения стали, нужно сплавить железо, углерод и дополнительные примеси. Содержание железа в смеси должно быть — не менее 45%, а углерода — не более 2%. Остальные 50%-55% могут составлять легирующие элементы: хром, молибден, никель.

ЧАО « Вишневский литейно-кузнечный завод » занимается производством: стальных штамповок .

Чугун

Для производства чугуна, помимо железа и углерода (более 2 %) в смесь включают постоянные примеси: кремний, серу, марганец, фосфор, а также легирующие добавки.

Постоянно в продаже: чугунные изделия .

Классификация стали

Классификация стали в первую очередь зависит от количества того или иного компонента в смеси. Высоколегированную сталь получают за счет большей концентрации связывающих элементов (более 11%). Также существуют: среднелегированные (до 11%) и низколегированные (до 4%) стали.

В зависимости от содержание углерода в сплаве, сталь может быть :

— низкоуглеродистой – до 0,25%С;
— среднеуглеродистой — до 0,55%С;
— высокоуглеродистой – не более 2%С.

Если говорить о классификации по физическим свойствам, то она разделяет сталь на группы :

— особо высококачественная;
— высококачественная;
— качественная;
— обычная.

Также сталь классифицируют по структуре материала и методу производства.

Классификация чугуна

По сравнению со сталью, чугун более хрупок и имеет способность разрушаться без заметных остаточных деформаций. Углерод в чугунном сплаве представлен в виде цементита и/или графита. Именно их форма и количество определяют разновидности чугуна:

— белый — углерод во всем количестве содержится в виде цементита. Материал очень тверд, но хрупок. Такой чугун поддается обработке и чаще всего используется для получения ковкой разновидности;
— серый — углерод в виде графита. Этот вид чугуна мягок и отлично поддается обработке;
— ковкий — получают путем продолжительного отжига белого вида. За счет выполнения подобных манипуляций образуется графит;
— высокопрочный – содержит шаровидный графит, который образуется в результате кристаллизации.

Разница между чугуном и сталью заключается в следующем :

— чугун легче стали и имеет более низкую температуру плавления;
— сталь лучше поддается обработке: сварке, резке, ковке, прокатке, ковке;
— чугунные изделия более пористые, чем из стали;
— сталь имеет более высокие показатели прочности и твердости;
— чугун — это первичный продуктом черной металлургии, сталь — конечный.

Опубліковано в рубриці Статті Мітки: отличие стали от чугуна, сталь, стальные изделия, чугун, чугунные изделия

Отличие стали от чугуна

?Стали чаще всего твердее, прочные и износостойкие.
Чугуны же хрупче, но обладают хорошими литейными свойствами.
Сталь является производной от чугуна, т.к.
производство её в главном двух этапов : из железных руд вперед получают чугун, потом из чугуна и стального лома получают сталь.

Мартеновское производство менее производительное, чем конверторное, но лучше регулируется процесс, используются чугунные чушки и металлолом.
Мартен это регенеративная пламенная печь.
Газ сгорает над плавильным пространством, где создается температура 1750… 1800 o С.
Газ и дух предварительно подогреваются ( до 1200…1250 o С ) в регенераторах.
За счет тепла сгоревших газов, происходящих в трубу.
Два регенератора : один делает, а другой накапливает тепловую энергию.
Для интенсификации процесса ванну продувают кислородом.
Раскисление ванны проводят ферросилицием и феромарганцем в ванной, а окончательное – алюминием и ферросилицием в сталеразливочном ковше.

Читайте так же:
Схема сварочного трансформатора переменного тока

В одной из тем столкнулся с тем что лица зовущие себя профессионалками в металлообработке не могут доказать отличия стали от чугуна.
я сильно удивился такой «калификации» и в особой теме желаю задать вопрос тем кто понимает отличия стали от чугуна и может собрать объективную доказательную базу, чтобы твердо доказать — «это сталь» «а это чугун» Отдельные форумчане даже нюхают металл ( помните.
была темка у меня «Почему токари нюхают детали?»
— я сейчас сообразил отчего!
), истирают наждаком, пытаются попробовать горелкой.
. ну ей — ей.
«То их понюхает, то их полижет .
«кто ввергнет в поучение остальным нехитрый тест для доказательства отличий чугуна от стали?
повергните.
остальным будет здорово

В итоге длительной продувки воздухом из кусков руды получались почти без примесей кусочки настоящего железа, которые сваривались между собой кузнечным способом в зону, которые далее использовались для производства необходимых человеку изделий.
Это технически чистое железо держало весьма немного углерода и немного примесей ( настоящий древесный уголек и хорошая руда ), поэтому оно хорошо ковалось и сваривалось и практически не корродировало.
Процесс выступал при относительно низкой температуре ( до 1100…1350 ° С ), м еталл не плавился, т. е. восстановление металла выступало в решительной фазе.
В итоге получалось ковкое ( рев ) железо.
Просуществовал этот способ до XIV века, а в несколько усовершенствованном облике до начала XX века, но был помалу вытеснен кричным переделом.

Отвечала требованиям кочевой жизни.
Гамак пришелся по вкусу и открывателям Новейшего Света — испанским мореплавателям.
При качке в нем можно было со спокойствием отдыхать, не опасаясь падения на пол, а раскачивался гамак намного меньше самого судна.
Сетчатое ложе занимало к тому же немного места, что делало гамак незаменимой принадлежностью близких кают.
Оказавшись в Прежний Свет, гамак быстро распространился, претерпев разнообразные изменения в различных сторонах.

Легирующие элементы изменяют как машинальные, так и материальные свойства стали.
Так, например, хром увеличивает крепость, твердость и износостойкость стали, но снижает ее пластичность 2 ;
никель повышает прочность, твердость и сопротивление коррозии ;
вольфрам повышает твердость.
Однако при выборе легированных сталей надо располагать в облику и экономические соображения.
Известно, что марганец, кремний и хром удорожают сталь незначительно, а никель повышает ее стоимость замет­но.
При добавлении кобальта, вольфрама и молибдена сталь становится дорогой.

Новые марки чугуна без сомнений спорят со сталью.
Из улучшенного чугуна изготовляют отдельные ответственные детали автомобилей.
А это весьма выгодно, ибо чугун намного дешевле стали.
При этом используется одно дорогое свойство чугуна — он лучше отливается в фигуры, чем сталь, ж поэтому процесс получения отливок из него легче и проще.
В отечественном машиностроении 74 % всех отливок изготовляется из серого чугуна, 3 % — из ковкого чугуна, 21 % — из стали и 2 % — из разноцветных сплавов.

Оказывается, есть способы определения марки металла в обстановках своей мастерской.
Различные стали имеют свойственные им искорки.
При касании образца с вращающимся наждачным камнем происходит искрение.
В мастерской необходимо располагать комплект примеров разных марок стали с тавра, который может служить эталоном при определении марки стали по искре.
Сей способ дает возможность обусловить количество углерода в стали до 0, 2% и есть ли в ней вольфрам и хром.
Искры здорово видны на темном фоне, который рекомендуется подкладывать под пучок искр.
Поместить образец относительно вращающегося диска при испытании надо так, чтобы пучок искр был длиной приблизительно 30 см перпендикулярно линии зрения.
Глаза необходимо защитить очками.
Длина искры зависит от силы надавливания на вращающийся диск и, Следовательно, добиться одинаковой длины искры можно, определив степень и равномерность надавливания и ее сохранять во время испытаний.
Неровное давление примера на кружок может дать извращенный эффект.
При возникновении искры следует внимательно следить за длиной искры, ее числом, расцветкой и характером звезд ( рис.
31 ).

Читайте так же:
Перфоратор зубр п 22 650 отзывы

В 1898 году в январском выпуске издаваемого в Петербурге литературно — политического ежемесячного журнала « Дело » была помещена следующая информация : « Лондонской фирмой « The Crown Cork Ltd «изобретен новейший, очень остроумный способ закупоривания бутылок для пивка и минеральной водички, названный « коронная пробка».
Сей способ благодаря простоте и опрятности, с которыми закупориваются бутылочки, будет, мы уверены, располагать широкое распространение.
Закупориватель состоит из металлической шапочки с волнистым ободком, в котором укреплен пробочный круг для уничтожения каждой возможности соприкосновения металла с содержимым бутылочки.
Металлическая шапочка с вложенной в нее пробкой накладывается на отверстие фляжки и посредством давления вжимается в горло, а волнистый ободок загибается за выемку, присутствующую на горлышке фляжки.
Получается

Различия между чугуном и литой сталью

Одним из самых популярных способов изготовления долговечных и качественных материалов является литьё. Отливка обеспечивает высокий уровень детализации конструкции и не требует изготовления или сборки дополнительных элементов. Благодаря литью, можно изготовить множество различных материалов, однако, наиболее популярными являются сталь и чугун из-за их превосходных механических свойств и широкого спектра применения.

Чугун и сталь по внешнему виду могут практически не отличаться, однако, у каждого из них есть свои преимущества и недостатки. Понимание этих преимуществ и недостатков помогут сделать правильный выбор и обеспечат вашей конструкции прочность, долговечность и устойчивость к повреждениям или деформации.

Основное отличие – содержание углерода

По химическому составу чугун и сталь практически не отличаются. Основное отличие заключается в содержании углерода. В чугунном литье содержание углерода более 2%, в стальном литье – менее 2%.

Характеристики

В данной таблице представлен общий обзор качеств каждого материала. Несмотря на то, что существует множество различных типов железа и стали, в этой таблице основное внимание уделяется серому чугуну и углеродистой стали – двум наиболее распространённым формам каждого металла.

КачествоЧугунЛитая сталь
Литейные качества+
Простота обработки+
Гашение вибрации+
Прочность на сжатие+
Ударопрочность+
Устойчивость к коррозии++(нержавеющие сплавы)
Износостойкость+(в зависимости от применения)+(в зависимости от применения)
Стоимость+

Таб.1. Основные качества материалов

Литейные качества

Большинство людей не видели чугун или сталь в расплавленном состоянии, что понятно, поскольку чугун плавится при температуре около 2300 °F, а сталь – при температуре 2600 °F, и оба они заливаются в формы при еще более высоких температурах. Люди, которые работают с жидким чугуном и сталью, часто отмечают, что они сильно различаются по степени текучести и усадки.

Чугун относительно легко лить, он легко разливается и не дает усадки так сильно, как сталь. Это означает, что он легко заполняет сложные пустоты в форме, и для этого требуется меньше расплавленного материала. Эта текучесть делает чугун идеальным материалом для архитектурных или декоративных металлоконструкций, например, таких, как ограждения и уличная мебель.

Заливка стали намного сложнее. Она менее жидкая, чем расплавленный чугун, и более реактивная к материалам форм. Сталь даёт большую усадку, когда охлаждается, а это означает что нужно налить больше расплавленного материала – обычно в запасной резервуар, называемый стояком, из которого вытягивается отливка при охлаждении.

Однако отливки обычно охлаждаются неравномерно. Внешние области и более тонкие части будут охлаждаться и сжиматься намного быстрее, чем внутренние области и более объемные части, часто создавая внутреннее натяжение или напряжение, которое можно ослабить только посредством термообработки. Сталь гораздо более восприимчива, чем чугун, к усадочным напряжениям, и в некоторых ситуациях эти напряжения могут привести к значительным внутренним и /или внешним пустотам и возможным переломам.

По этим причинам литейная сталь требует большего внимания и контроля в течение всего процесса литья, что делает производство более ресурсоёмким.

Простота обработки

Обрабатываемость – это мера того, насколько легко данный материал разрезать или шлифовать; некоторые материалы труднее обрабатывать, чем другие. Как правило, металлы с высоким содержанием добавок для улучшения механических характеристик имеют более низкую обрабатываемость.

Чугун обычно намного легче обрабатывать, чем сталь. Графитовая структура в чугуне разрушается легко и равномерно. Но существуют и твердые виды, такие как белый чугун, которые из-за их хрупкости обрабатывать гораздо сложнее.

Сталь режется не так легко как чугун, и это вызывает больший износ инструмента, что приводит к увеличению производственных затрат. Закалённые стали или стали с более высоким содержанием углерода также увеличивают износ инструмента. Однако мягкие виды стали по обрабатываемости не лучше: низкоуглеродистые стали, несмотря на то, что они мягче, могут стать смолистыми, с ними будет очень трудно работать.

Гашение вибрации

При выборе литейного материала следует учитывать демпфирующие свойства, так как отсутствие демпфирующей способности может привести к избыточной вибрации и шуму. В зависимости от того, где используется материал, эффективное демпфирование будет способствовать более надежной и долговечной работе.

Графитовые структуры в чугуне, особенно чешуйчатые образования в сером чугуне, очень хороши для поглощения вибрации. Это делает чугун идеальным выбором для блоков двигателя, корпусов цилиндров и станины, а также для других областей применения, где важны прочность и долговечность. Снижение вибрации помогает минимизировать напряжение и предотвратить износ движущихся частей.

Прочность на сжатие

Прочность на сжатие – это способность материала противостоять силам, которые уменьшают размер объекта. Она противоположна силам, направленным на разрыв материала. Прочность на сжатие важна в механических конструкциях, где давление и защитная оболочка являются значимыми факторами. Как правило, чугун имеет лучшую прочность на сжатие, чем сталь.

Ударопрочность

Пока что вам может показаться, что использование чугуна имеет больше преимуществ, чем использование стали, но у стали есть одно существенное преимущество: ударопрочность. Сталь отлично выдерживает внезапные удары без изгиба, деформации или разрушения. Это связано с её прочностью: её способностью выдерживать высокие нагрузки.

Прочность без пластичности приводит к тому, что хрупкий материал очень восприимчив к разрушению, а чугун является образцом для определения термина «прочность без пластичности». Из-за своей хрупкости чугун имеет ограниченную область применения.

Ударопрочность и несущая природа стали делают ее оптимальной для многих механических и конструкционных применений, поэтому сталь является наиболее широко используемым металлом в мире.

Устойчивость к коррозии

Чугун имеет лучшую коррозионную стойкость, чем сталь. Однако оба металла окисляются при взаимодействии с влагой.

Для предотвращения коррозии рекомендуется использовать краску или порошковое покрытие. Они хорошо защищают как чугунные, так и стальные поверхности.

Любой скол или трещина, которой подвергся основной металл, может привести к коррозии, поэтому регулярное техническое обслуживание важно для металлов с покрытием. Если коррозионная стойкость является важным фактором, то, вероятно, лучшим выбором будет легированная сталь, в частности нержавеющая сталь, в которую добавлены хром и другие сплавы для предотвращения окисления.

Износостойкость

Чугун, как правило, обладает большей устойчивостью к механическому износу, чем сталь, особенно в условиях износа при трении. Более высокое содержание графита в чугуне создает графитную сухую смазку, которая позволяет твердым поверхностям скользить друг против друга без ухудшения качества поверхности.

Сталь изнашивается легче, чем чугун, но все же может быть устойчивой к определенным типам истирания. Некоторые добавки из сплава также могут улучшить абразивные свойства стали.

Стоимость

Чугун часто дешевле, чем литая сталь, из-за более низких материальных затрат, энергии и труда, необходимых для производства конечного продукта. Необработанная сталь стоит дороже и требует больше времени и внимания для отливки. Однако при проектировании литых изделий стоит учитывать затраты на длительное использование и замену. Поэтому детали, которые являются более дорогими в производстве, могут в конечном итоге выйти дешевле.

В зависимости от сферы применения конечного продукта изготовление стальных изделий может быть экономически обоснованным вариантом.

Заключение

Мы сравнили качества только основных форм чугуна (серого чугуна) и литой стали (мягкой или углеродистой стали), но конкретный состав и фазовая структура чугуна и стали могут сильно влиять на механические свойства.

Сплавы могут быть добавлены как к чугуну, так и к стали для придания желаемых свойств. Например, марганец повышает ударную вязкость, а хром улучшает коррозионную стойкость. Различное содержание углерода — это то, что отличает низкоуглеродистые и высокоуглеродистые стали — более высокие количества приводят к образованию более твердых материалов.

В конечном счёте, выбор между чугуном и литой сталью будет зависеть от типа и сферы применения конечной конструкции.

Как отличить чугун

Как отличить чугун

Мало осведомленные люди считают, что основным конструкционным элементом в современное время является железо. Но стоит учесть, что чистый металл встречается лишь в лабораторных условиях, в промышленности применяются сплавы.

Из чугуна изготавливают:

  • посуду;
  • большие трубы;
  • предметы более простой конфигурации;
  • корпусы различных станков, двигателей.

Из стали:

  • детали любой сложности;
  • хирургические инструменты.

Сплав железа с большим количеством углерода (от 2,14 до 6,67%) называют чугуном. Если углерод добавляется меньше 2,14%, то получается сталь. Концентрация добавленного вещества оказывает влияние на следующие свойства металла:

  • Твердость металла.
  • Ковкость.
  • Пластичность.

Сплав чугуна очень твердый, его трудно обработать режущими инструментами, тяжело поддается отливке. Чугун имеет практически черный оттенок, благодаря большому содержанию углерода в своем составе, на чугунных изделиях блеск отсутствует.

На высокоуглеродистом железном сплаве встречаются крупноватые включения пластичного графита (спель), которые легко обнаружить невооруженным глазом. Их появлению способствует затвердевание высокоуглеродистых сплавов.

Главные характеристики чугуна

В состав чугунного сплава входят следующие вещества:

Углерод, в виде карбида железа или графита. От количества данного вещества зависит разновидность металла. Все виды сплава имеют высокую плотность, примерно 7200 кг/ куб. м.

  • Марганец.
  • Сера.
  • Кремний.
  • Фосфор.

Плохая свариваемость высокоуглеродного сплава железа позволит без труда отличить его от остальных. В процессе нагревания кремний, входящий в состав чугуна окисляется, он затрудняет сварку. У чугуна по сравнению с другими сплавами температура плавления невысокая 1150-1200 градусов по Цельсию.

Как отличить чугун

Как отличить чугун от стали

В пунктах приема металлолома чугун принимают по низкой цене, так как он хрупок, тяжело обрабатывается, и удаление вредных примесей из него является не простым делом. Специалисты компании «Рус Металлолом» поделились с нами советами, как самостоятельно отличить чугун от других металлов:

  • по звуку (если ударить сталь каким-либо предметом, звук выходит очень звонкий);
  • по прочности;
  • по магнитным свойствам.

Чугун с легкостью можно различить от железа. Железо быстро ржавеет, оно светло-серебристого цвета, пластичное. А вот отличить чугун от стали труднее, благодаря аналогичному составу, они внешне похожи друг с другом, но характеристики сплавов отличны друг от друга.

Сталь проще обрабатывать, она не боится ударов. Существует мнение, что магнит поможет отличить чугун от стали. Это правильно в какой-то степени, ведь магнитные свойства сплава зависят от его состава.

Главные различия между сталью и чугуном

  1. Чугун магнитится в любом случае, а сталь в зависимости от того, какие примеси входят в состав.
  2. Предметы из высокоуглеродистого сплава весят больше, несмотря на высокую плотность стали до 7900 кг/куб.м.
  3. Чугунные предметы объемные.
  4. Сталь обрабатывается легко, изделия из нее штампуют, а чугун — тяжело. Он подходит для приготовления литых предметов.
  5. Чугунные предметы, в отличие от изделий из стали не выдерживают ударов.
  6. Чугунные предметы прогреваются медленно, хотя равномерно, остывают за 10 минут.
  7. Чугун нет необходимости закаливать.

Сверление и шлифование являются отличными способами, чтобы узнать тип сплава. Достаточно просверлить небольшое отверстие, если получается тонкая стружка, формируемая в длинный вьюн, который хорошо гнется, то заготовка выполнена из стали.

Чугун не пластичный, при сверлении предметов из него вьюн практически не образуется. Стружку без труда можно превратить порошок. При шлифовке чугунных сплавов искра получается короткой, красного оттенка. Когда обрабатывается сталь, искры получаются желтыми, почти белыми, продолговатой формы.

Отличие чугуна от алюминия

Алюминий — серебристо-белый металл, который практически не магнитится, зрительно этого не заметить. Кубический метр алюминия равняется 2700 кг, у чугуна – более 7000. Соответственно изделия из первого получаются более легкими. Однако алюминий относится к непрочным металлам, поэтому предметы из него делают толстостенными, что влияет на их вес.

Предметы из алюминия светлые и блестящие. Легкий металл гладок и ровен, чугун имеет шероховатую поверхность. Алюминий сгибается, высокоуглеродистый сплав не деформируется. Под воздействием определенной силы он может просто расколоться. В лабораторных условиях проводятся анализы для точного определения типа металла.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector