Montagpena.ru

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

Удельный вес стали. Удельная теплоемкость стали

Удельный вес стали. Удельная теплоемкость стали

удельный вес чугуна и стали

Сталью считают сплав железа с другими химическими соединениями. Среди компонентов, входящих в состав, присутствует углерод в количестве 2,14%. Благодаря его наличию сплавы железа приобретают свою прочность. Удельный вес стали равен 75500—77500 Н/м³. В составе сплава иногда могут содержаться легирующие элементы. Удельная теплоемкость стали при 20 °C измеряется в 460 Дж/(кг*°C), или 110 кал/(кг*°C).

Классификация

Существуют различные параметры, в соответствии с которыми характеризуется рассматриваемый материал. Так, например, сталь бывает инструментальной и конструкционной. Быстрорежущий сплав считается одним из видов инструментальной. Существуют также различия и в соответствии с химическим составом. В зависимости от того, какие присутствуют в сплаве элементы, разделяют легированные и углеродистые. Также принята классификация по уровню концентрации углерода. Так, существует три вида сплавов:

1. Низкоуглеродистый. В нем содержание углерода до 0,25%.

2. Сталь среднеуглеродистая. В этом сплаве углерода около 0,25—0,6%.

3. Высокоуглеродистая сталь. В этом сплаве присутствует порядка 0,6—2% углерода.

удельный вес листовой стали

Аналогичным образом классифицируется и легированная сталь по процентному содержанию легирующих элементов:

1. Низколегированная сталь содержит до 4%.

2. В среднелегированном сплаве присутствует до 11%.

3. Высоколегированная сталь. В ней содержится более 11%.

Сталь производится различными методами и с применением особых технологий. В зависимости от того или иного способа в составе сплава содержатся разные металлические включения. Этот показатель оказывает влияние на удельный вес стали. Классифицируя сплавы по количеству примесей, различают:

1. Смеси обыкновенного качества.

нержавеющая сталь удельный вес

4. Особо качественные.

Существует также классификация в соответствии со структурным составом материала. Например, выпускаются ферритные, бейнитные, аустенитные, перлитные и мартенситные сплавы. Несомненно, структурный состав влияет и на удельный вес стали. Сплавы также разделяются на двухфазные и многофазные. Это зависит от наличия фаз в структуре. Также сплавы классифицируются по характеру затвердевания и степени раскисления. Так, существует спокойная, полуспокойная и кипящая сталь.

Методы производства стали

В качестве сырья для изготовления стали применяется чугун. Наличие большого количества углерода, фосфора и серы в его составе делает его ломким и хрупким. Для переработки одного материала в другой необходимо уменьшить содержание этих веществ до нужной концентрации. При этом изменится и удельный вес стали, и ее свойства. Тот или иной метод производства сплавов предполагает разные способы окисления углерода в чугуне. Чаще всего используются:

1. Мартеновский метод выплавки стали. Надо отметить, что этот вариант в последнее время плохо конкурирует с прочими способами.

2. Конверторный метод. Сегодня большинство видов продукции из стали производится с использованием этой технологии.

удельный вес оцинкованной стали

3. Электротермический – один из передовых технологических способов получения стали. В результате производимый материал отличается очень высоким качеством.

Конверторный метод

Используя этот технологический способ, избыток чугуна, фосфора и серы окисляют с помощью кислорода. Осуществляется продув под давлением через расплавленный материал в специальной печи. Называется она конвертер. Эта печь имеет форму груши. Во внутренней ее части — футеровка огнеупорным кирпичом. Эта печь отличается высокой мобильностью: может поворачиваться на 360 градусов. Емкость конвертера около 60 тонн. Для футеровки используется, как правило, два типа сырья:

1. Динас – в его состав входит SiO2, который обладает кислотными свойствами.

2. Доломитная масса – MgO и CaO. Она получена из доломитного материала MgCO3*CaCO3, обладающего свойствами оснований.

удельная теплоемкость стали

Из-за разного материала для футеровки конверторные печи делятся на томасовские и бессемеровские. Продуваемый воздух под давлением охватывает всю площадь металла. Необходимо отметить, что процессы, происходящие в печи, имеют продолжительность не больше 20 минут. Длительность пребывания материала в конверторе оказывает влияние на теплоемкость стали. Сплав, который получается в конверторных печах, часто содержит большое количество монооксида железа. Именно поэтому материал зачастую получается низкого качества.

Мартеновская печь

Этот способ переработки чугуна устарел. Несомненно, при использовании несколько отсталых технологий при обработке существенно снижается качество материала, изменяются его технические характеристики (теплоемкость стали и прочие). Мартеновская печь представляет собой большую плавильную ванну. Она покрыта сводом из огнеупорного кирпича и камер-рекуператоров. Эти отсеки предназначены для подогрева горючего газа и воздуха. Они наполнены насадкой из кирпича (огнеупорного). Поток горячего газа и воздуха вдувается в печь через третий и четвертый рекуператоры. А первый и второй тем временем нагреваются от печных газов. После достаточного повышения температуры весь процесс идет в обратную сторону.

Электротермический способ

теплоемкость стали

Этот метод обладает рядом преимуществ перед мартеновским и конверторным. Электромеханический способ позволяет менять химический состав полученной стали. При этом смесь после процесса переработки получается очень высокого качества. Из-за ограниченного доступа воздуха в электропечи понижается количество монооксида железа. Он, как известно, своими примесями загрязняет сталь. А это, в свою очередь, оказывает существенное влияние на ее качество. В электропечи температура не опускается ниже 2000 °C. Таким образом, такие вредные примеси, как сера и фосфор, полностью удаляются из состава чугуна.

Читайте так же:
Регулировка карбюратора бензопилы штиль 660 своими руками

Метод работы печи

Электротермические печи, благодаря своей высокой температуре, позволяют легировать сталь с помощью тугоплавких металлов. К ним относят, в частности, вольфрам и молибден. Электросталеплавильный способ позволяет получить высококачественную смесь: удельная теплоемкость стали, а также ее качественные характеристики — на самом высоком уровне. Но, к сожалению, эти печи расходуют большое количество электрической энергии (до 800 кВт в час на одну тонну сырья). Емкость электропечей может составить от 500 кг до 360 тонн. В агрегатах используют обычную футеровку. Структура шихты может составить 90% лома железа и 10% чугуна. Иногда пропорции сырья могут быть другими. Известь, которая добавляется к шихте, играет роль флюса. Основные химические процессы в электросталеплавильных печах не особо отличаются от мартеновских.

Удельный вес

удельный вес стали

Токами промышленной частоты осуществляется индукционный нагрев металла. Благодаря большой массе сердечника такого воздействия оказывается вполне достаточно. Для плавления стали массой до 100 тонн достаточно тока частотой в 50 Гц. Нужно сказать, что некоторые параметры у разных типов одного сырья могут совпадать. Так, например, коррозийная, жаропрочная и нержавеющая сталь удельный вес имеют 7,9 г/см 3 . Этот показатель напрямую связан с весом готового изделия на выходе. То есть чем он больше, тем изделие, соответственно, тяжелее. А удельный вес оцинкованной стали тоже около 7,9 г/см 3 . Может отмечаться незначительная разница в зависимости от типа. А вот удельный вес листовой стали — 7,85 г/см 3 . Как видно, показатель несколько ниже, значит, и материал легче. Надо полагать, что удельный вес чугуна и стали разный. У сплава на выходе показатель выше, как правило. Это в большей степени связано с тем, что в процессе обработки, несмотря на то что некоторые компоненты устраняются из сырья, в смесь добавляются дополнительные элементы. Именно они оказывают влияние на параметры выходного изделия. Разные виды чугуна обладают своим удельным весом (в г/см 3 ):

Расчет

Соотношение между объемом сплава и его массой характерно только для конкретного вещества. Кроме того, это параметр постоянный. С помощью специальной формулы можно узнать плотность вещества. Она имеет прямое отношение к вычислению удельного веса сплава. Вот как это выглядит.

Удельный вес металла назначается в формуле как γ. Он равен отношению Р — веса однородного тела — к объему соединения. И рассчитывается по следующей формуле: γ=P/V.

Она работает только тогда, когда металл имеет абсолютно плотное состояние, непористое.

Заключение

Новые технологии, которые используются в тяжелой промышленности, во многом отличаются от тех, что применялись на начальном этапе развития этой отрасли. Благодаря научному прогрессу современная маталлопромышленность выпускает огромное количество вариаций сплавов. Удельный вес соединений влияет на выбор конкретного вида сырья, которое будет использовано на производстве. Если взять три разных металла: железо, латунь и алюминий с одинаковым объемом, — то у всех будет разная масса. Поэтому при выборе того или иного металла должен учитываться, кроме прочих параметров, его удельный вес.

laborbedarf bochem lab supply

Сталь — это сплав металлов, который в основном состоит из железа и имеет содержание углерода между 0,01 % и 2,06%. Более простым определением будет следующее: «Все виды железа, которые куются без добавления других веществ, можно отнести к сталям.»
В Европейском реестре сталей перечислено более 2300 видов. Стали очень часто используются в технологии, благодаря своим гарантированным характеристикам, таким как прочность, отношение к коррозии, формуемость и свариваемость.

Продукты компании Bochem из стали:
Основания химических штативов, стержни для штативов

Удельный вес 7,85 г/cм3
Температура плавления: 1460°C

2. Нержавеющая сталь

«Нержавеющая сталь» — это общий термин, который относится к некорродирующим сталям. Они содержат по крайней мере 10,5% хрома (Cr) и проявляют явно выраженную высокую устойчивость к коррозии по сравнению со сталями без добавок. При более высоком содержании Cr и при добавлении других металлов, таких как никель (Ni), молибден (Mo), титан (Ti) или ниобий (Nb) устойчивость к коррозии увеличивается.

Различают три основных типа:
1. Хромированная сталь (магнитная) = некорродирующая
2. Хромо-никелевая сталь (немагнитная/слегка магнитная) сталь V2A = 18/10
сталь V2A — тип нержавеющей стали, которая чаще всего используется в лаборатории. Она содержит 18% хрома и 10% никеля. Код материала для этой стали:1.4301 (X5 CrNi 18-10).
3. Хромо-никелево-молибденовая сталь (не магнитная) V4A
Сталь V4A содержит 18% хрома, 12% никеля и 2% молибдена. Код материала для этой стали: 1.4401 (X5 CrNiMo 17-12-2).

Читайте так же:
Стеклорез для керамической плитки

Поскольку нержавеющие стали были изобретены в 1912 году, производители и технологи используют различные торговые названия, такие как V2A, V4A, NIROSTA®, Remanit, Cromargan.

При надлежащем техническом обслуживании и чистке нержавеющая сталь имеет очень длительный срок службы.
Чтобы удалить ржавчину или почистить, необходимо использовать следующие инструменты: проволочные щётки из нержавеющей стали, пластмассовые губки, спрей или чистящий порошок для нержавеющей стали.

Продукты компании Bochem из нержавеющей стали:
Материалы для оснований штативов, контейнеры, лабораторные подъёмные столики, мебель, мешалки, инструменты и проч.
Удельный вес 7,85 г/cм3
Температура плавления: 1400°C

3. Ковкий чугун

Ковкий чугун — это чугун с последующей обработкой при определённых условиях, поскольку после литья он бывает хрупкий, как стекло. Ковкий чугун становится прочным и стойким только после тепловой обработки. Закалка проходит при 160°C в течение 3 дней.

Продукты компании Bochem из ковкого чугуна:
Двухсторонние крепёжные узлы, зажимы, проч.

Удельный вес 7,25 г/cм3
Температура плавления: 1200°C

4. Алюминий

Алюминий — самый важный металл из серии лёгких металлов, то есть таких, удельный вес которых < 3,5 г/cм3. Используются главным образом различные сплавы алюминия из-за их малого веса.

Продукты компании Bochem из алюминия:
Зажимы, крепёжные узлы, стержни для оснований штативов, лабораторные подъёмные столики и проч.

Однако алюминий хуже выдерживает нагрузки по сравнению с чугуном или нержавеющей сталью. Кроме того, алюминий не очень устойчив к коррозии. В лаборатории алюминиевые структуры подвергаются старению и теряют устойчивость. Это следует принимать во внимание при использовании крепёжных узлов и зажимов для более крупных структур с опасными или ценными веществами. По этой причине в промышленных лабораториях не применяются алюминиево-цинковые литые изделия.

Удельный вес 2,7 г/cм3
Температура плавления: 658°C

5. Никель

Никель является переходным металлом и имеет серебристый металлический блеск. Он используется главным образом для изготовления инструментов и контейнеров в аналитической химии. В этой сфере исключительной важна степень чистоты 99,5%. При нагревании никеля на воздухе наблюдается коррозия. Однако под инертным газом переходные металлы не подвергаются коррозии. Кроме того, никель входит в состав нержавеющей стали (10-12%).

Продукты компании Bochem из никеля:
Тигли, чашки, шпатели

Удельный вес 8,89 г/cм3
Температура плавления 1455°C

6. Латунь

Латунь является общим термином для медно-цинковых сплавов с содержанием меди между 55 и 90% и содержанием цинка между 45 и 10%. Характерным свойством латуни является отличная механическая прочность (токарная, фрезерная обработка и проч.)
В газовых горелках все детали, через которые проходит газ, сделаны из латуни, поскольку для достижения требуемой герметичности по газу необходима высокоточная токарная обработка. Цвет латуни меняется и поэтому её поверхность часто покрывают никелем, хромом или другими материалами.

Продукты компании Bochem из латуни:
Горелки Бунзена, Теклю, Мекера-Фишера.

Удельный вес 8,96 г/cм3
Температура плавления 910 °C

7. Титан

Титан особенно подходит для применений, где важны высокая устойчивость к коррозии, прочность и лёгкость. Этот металл имеет белый металлический блеск, его характерным свойством является лёгкость, а также высокая прочность, тягучесть, устойчивость к коррозии и термостойкость. Титан в десять раз дороже обычной стали из-за сложного процесса производства. Титан устойчив к действию разбавленной серной кислоты, соляной кислоты, растворов, содержащими хлориды, холодной азотной кислоты, а также к действию растворов большинства органических кислот и щелочным растворам, таким как гидроксид натрия.

Продукты компании Bochem из титана:
Пинцеты, щипцы, шпатели, ножницы

Чугун: виды, марки, плотность, удельный вес и масса

Чугун — это один из распространённых и хорошо изученных сплавов в металлургии. Давно известный человеку и простой в изготовлении этот материал находит применение во всех отраслях народного хозяйства. На первый взгляд, он не покажется особо ценным: твёрдый, но хрупкий металл нельзя использовать так же, как сталь. Но объем его выплавки до сих пор весьма значителен.

Химический состав

Химический состав чугуна

Этот металл представляет собой сплав железа и углерода, который содержит небольшое количество примесей. Процентное содержание железа достигает уровня более 90%. А также присутствуют кремний, фосфор, марганец и сера. Углерода — не менее 2,14%. Он определяет свойства всего соединения.

Роль углерода

Роль углерода в чугуне

Прежде всего углерод даёт твёрдость. Именно углерод формирует прочностные характеристики сплаву, который является отличным материалом для литейного производства. Но он же снижает пластичность и ковкость.

Читайте так же:
Метастабильная диаграмма железо углерод

Описание металла чугун

Поэтому твёрдый, но хрупкий металл имеет ограниченную область применения. В основном это металлургия, машиностроение, автомобилестроение, производство тяжёлой специальной техники, коммунальное хозяйство и промышленный дизайн.

В составе чугуна углерод присутствовать в разных формах: как цементит (Fe 3 C), или графит (пластинчатый, сферического, хлопьевидный). Графит в значительной степени определяет свойства этого материала, который в настоящее время подразделяется на следующие виды:

  1. Серый.
  2. Высокопрочный.
  3. Ковкий.
  4. Белый.
  5. Половинчатый.

Виды чугуна

В зависимости от состояния углерода в чугуне различают:

    Самым распространённым является серый чугун. Он имеет высокую прочность, малую усадку, низкую температуру кристаллизации, хорошо обрабатывается. Из него получаются качественные корпуса и детали для машиностроения (поршни, цилиндры, корпуса котлов и запорной арматуры). А также хорошо себя зарекомендовали чугунные детали, работающие с безударной нагрузкой: станины станочного парка, различные валы и шкивы. Содержание углерода — от 2,4 до 3,8%. Маркировка — СЧ.
  • Высокопрочный чугун (ВЧ) получают с помощью специальной термообработки и добавлению присадок (легирование). Графит в нём имеет шаровидную форму и при плавке соединяется с элементами кристаллической решётки железа. Это даёт улучшение механических свойств, что позволяет изготовить надёжные коленчатые валы, крышки цилиндров, литые трубы и отопительные приборы. По своим характеристикам этот вид приближается к некоторым маркам стали.
  • Ковкий чугун идёт на изготовление художественных изделий, металлического декора, но главным образом на производство коллекторов и производство деталей сельхозтехники и автомобилей, которым приходится работать в сложных условиях. Наряду с другими, он используется в электротехнической промышленности. Этот сплав представляет собой разновидность белого.
  • Белый чугун. Назван так из-за характерного белого цвета в месте разломов. Содержит около трёх процентов углерода в виде карбида и цементита. Хрупок и ломок, поэтому применяется при изготовлении деталей, не подвергающихся особым нагрузкам.
  • Переходной стадией между СЧ (серым) и БЧ (белым) является половинчатый чугун. В нём графит и карбид присутствуют в равных долях, при общем содержании углерода 3,5—4,15%. Материал применяется при производстве деталей, работающих в условиях трения.

Свойства и характеристики

Свойства и особенности чугуна

Плотность чугуна колеблется в пределах от 6800 до 7200 г/см 2. Из-за присутствия графита она значительно меньше, чем плотность стали — примерно на 8—10%. Плотность также зависит от содержания магния, кремния и углерода.

Модификаторы могут значительно увеличить плотность, которая повышает антикоррозионную стойкость материала. Эта особенность учитывается при изготовлении канализационных труб, крышек люков и пр.

Удельный вес чугуна во многом зависит от способа выплавки и применяемых модификаторов. Даже в изделии (болванке) показатели удельного веса в верхней и нижней её части разнятся на несколько процентов. Немаловажно содержание графита и условия первичной кристаллизации металла. Среднее значение варьируется в пределах от 7,1 до 7,5 г/см 2.

Другие характеристики, такие как масса чугуна в изделии, пластичность зависят от технологии производства. Неизменной остаётся теплопроводность — 1200 градусов Цельсия.

Интересные факты о чугуне

Интересная информация о чугуне заключается в следующем:

    Не встречается в природе, это сплав.
  • Впервые получен китайцами.
  • В обороте, некоторое время ходили чугунные монеты.
  • В Россию, технология производства, попала через мастеров Золотой Орды.
  • Англичане построили чугунный мост в XVIII веке.
  • Главный мировой производитель — КНР.
  • Предметы домашнего обихода (сковороды, кастрюли, утюги) с незначительными изменениями используются многие столетия.

Актуальность чугуна

Актуальность чугуна

Со времени получения первого железоуглеродистого сплава прошло не менее полутора тысяч лет. Казалось бы, новейшие технологии научно-технического прогресса должны были полностью вытеснить его. Но нет.

Простой и надёжный, чугун и сейчас незаменим во многих сферах деятельности человека. И в отдельных случаях его предпочитают новым, более «продвинутым» материалам.

Чугунная ванна может быть показателем хорошего материального положения у представителя среднего класса. Кованая ограда особняка характеризует хозяина не только, как богача, но и как человека с определённым художественным вкусом. А знаменитое каслинское литье ставится искусствоведами в один ряд с лучшими образцами художественного ваяния.

Удельный вес стали и чугуна

Удельный объем — объем единицы веса данного вещества. Размерность: м 3 /кГ
Величина, обратная удельному объему, есть удельный вес. Размерность: кг/м 3
Кроме удельного объема, состояние тела может характеризоваться молярным объемом = удельному объему х μ, где μ — молекулярный вес вещества.

Методы экспериментального определения удельных объемов веществ

Применяют различные методы: метод, основанный на взвешивании, метод пикнометра, метод ареометра и другие, в зависимости от агрегатного состояния исследуемого вещества, давления и температуры, а также возможных условий постановки эксперимента.

Читайте так же:
Устройство и принцип работы центробежных насосов

Определение удельного веса металла

Испытуемое тело сначала взвешивается в воздухе, вес его пусть будет = g1, а затем погружается в воду. Благодаря потери в весе предмета (по закону Архимеда) чашка весов, к которой подвешено тело, поднимается.
Для приведения весов в положение равновесия необходимо положить некоторый груз — g2. Удельный вес тела = g1 : g2

Испытуемое тело может иметь любую форму, но должно быть не слишком мало (чтобы по сравнению с его весом можно было пренебречь весом нити, служащей для подвешивания).

Пример:
Кусок быстрорежущей стали весит g1 = 450 г
Добавочный груз вести g2 = 55 г
Удельный вес ϒ = g1/g2 = 450/55 = 8,3 г/см 3

Удельный вес стали и чугунаДовольно большое распространение получил чугун. Как и другие металлы, он обладает довольно большим количеством физико-механических свойств, среди которых можно отметить удельный вес. Этот показатель зачастую берется из технической литературы при производстве самых различных изделий.

Определение и характеристика плотности

Удельный вес стали и чугунаПлотность — физическая величина, определяющая соотношение массы к объему. Подобным физико-механическим показателем характеризуются практически все материалы. Стоит учитывать, что соответствующий показатель плотности алюминия, меди и чугуна существенно отличаются.

Рассматриваемое физико-механическое качество определяет:

  1. Некоторые физико-механические свойства. В большинстве случаев повышение плотности связано с уменьшением зернистости структуры. Чем меньше расстояние между отдельными частицами, тем более прочная образуется связь между ними, повышается твердость и снижается пластичность.
  2. С уменьшением расстояния между частицами увеличивается их количество и вес материала. Поэтому при создании автомобилей, самолетов и другой техники выбирается материал, который обладает легкостью и достаточной прочностью. Например, плотность алюминия кг м3 составляет около 2 700, в то время как плотность металла кг м3 более, чем в два раза больше.

Существуют специальные таблицы плотности металлов, в которых указывается рассматриваемый показатель для стали и цветных сплавов, а также чугуна.

Распространение и применение чугуна

Удельный вес стали и чугунаЧугун стал обширно применяться много лет назад. Это связано с тем, что материал довольно прост в производстве и обладает довольно привлекательными эксплуатационными качествами. Выделяют следующие разновидности этого материала:

  1. Высокопрочный: применяется при производстве изделий, которые должны обладать повышенной прочностью. Получается подобная структура за счет добавления в состав примеси магния. Отличается высокой устойчивостью к изгибу и другому воздействию, не связанному с переменными нагрузками.
  2. Ковкий чугун: обладает структурой, которая легко поддается ковке за счет высокой пластичности. Процесс производства предусматривает выполнения отжига.
  3. Половинчатый: обладает неоднородной структурой, которая во многом и определяет основные механические качества материала.

Удельный вес во многом зависит от применяемого метода производства, а также химического состава. На свойства чугуна оказывают воздействие следующие примеси:

  1. При добавлении в состав серы снижается тугоплавкость и повышается значение жидкотекучести.
  2. Фосфор позволяет использовать материал для изготовления различных сложных изделий. Стоит учитывать, что за счет добавления в состав фосфора снижается прочность.
  3. Кремний понижает температуру плавления и существенно улучшает свойства литья.
  4. Марганец способен повысить прочность и твердость, но неблагоприятно влияет на литейные качества.

Рассматривая чугун, стоит уделить внимание следующей информации:

  1. Серый чугун марки СЧ10 — самый легкий из всех производимых: 6800 кг/м 3 . С повышением марки также увеличивается и удельная масса.
  2. Ковкая разновидность этого металла обладает значением 7000 кг/м 3 .
  3. Высокопрочный имеет значение 7200 км/м 3 .

Плотность металлов, как и других материалов, рассчитывается по особой формуле. Она имеет прямое отношение к удельному весу. Поэтому два этих показателя довольно часто сравнивают между собой.

Особенности применяемой таблицы

Удельный вес стали и чугунаДля того чтобы рассчитать вес будущего изделия, которое будет получено из чугуна, следует знать его размеры и показатель плотности. Линейные размеры определяются для того, чтобы рассчитать объем. Применяется расчетный метод определения веса изделия в том случае, когда нет возможности провести его взвешивание.

Рассматривая методические таблицы, стоит уделить внимание таким моментам:

  1. Все металлы разделены на несколько групп.
  2. Для каждого материала указывается наименование, а также ГОСТ.
  3. В зависимости от температуры плавления указывается значение плотности.
  4. Для определения физического значения удельной плотности в килограммах или других изменениях проводится перевод единиц изменения. К примеру, если нужно перевести граммы в килограммы, то проводится умножение табличного значения на 1000.

Определение удельного веса зачастую делается в специальных лабораториях. Это значение редко используется при проведении реальных расчетов во время изготовления изделий или строительства сооружений.

Чугун — это один из распространённых и хорошо изученных сплавов в металлургии. Давно известный человеку и простой в изготовлении этот материал находит применение во всех отраслях народного хозяйства. На первый взгляд, он не покажется особо ценным: твёрдый, но хрупкий металл нельзя использовать так же, как сталь. Но объем его выплавки до сих пор весьма значителен.

Читайте так же:
Тиристорное зарядное устройство своими руками

Химический состав

Удельный вес стали и чугунаЭтот металл представляет собой сплав железа и углерода, который содержит небольшое количество примесей. Процентное содержание железа достигает уровня более 90%. А также присутствуют кремний, фосфор, марганец и сера. Углерода — не менее 2,14%. Он определяет свойства всего соединения.

Роль углерода

Удельный вес стали и чугунаПрежде всего углерод даёт твёрдость. Именно углерод формирует прочностные характеристики сплаву, который является отличным материалом для литейного производства. Но он же снижает пластичность и ковкость.

Поэтому твёрдый, но хрупкий металл имеет ограниченную область применения. В основном это металлургия, машиностроение, автомобилестроение, производство тяжёлой специальной техники, коммунальное хозяйство и промышленный дизайн.Удельный вес стали и чугуна

В составе чугуна углерод присутствовать в разных формах: как цементит (Fe 3 C), или графит (пластинчатый, сферического, хлопьевидный). Графит в значительной степени определяет свойства этого материала, который в настоящее время подразделяется на следующие виды:

Виды чугуна

В зависимости от состояния углерода в чугуне различают:

  • Удельный вес стали и чугунаСамым распространённым является серый чугун. Он имеет высокую прочность, малую усадку, низкую температуру кристаллизации, хорошо обрабатывается. Из него получаются качественные корпуса и детали для машиностроения (поршни, цилиндры, корпуса котлов и запорной арматуры). А также хорошо себя зарекомендовали чугунные детали, работающие с безударной нагрузкой: станины станочного парка, различные валы и шкивы. Содержание углерода — от 2,4 до 3,8%. Маркировка — СЧ.
  • Высокопрочный чугун (ВЧ) получают с помощью специальной термообработки и добавлению присадок (легирование). Графит в нём имеет шаровидную форму и при плавке соединяется с элементами кристаллической решётки железа. Это даёт улучшение механических свойств, что позволяет изготовить надёжные коленчатые валы, крышки цилиндров, литые трубы и отопительные приборы. По своим характеристикам этот вид приближается к некоторым маркам стали.
  • Ковкий чугун идёт на изготовление художественных изделий, металлического декора, но главным образом на производство коллекторов и производство деталей сельхозтехники и автомобилей, которым приходится работать в сложных условиях. Наряду с другими, он используется в электротехнической промышленности. Этот сплав представляет собой разновидность белого.
  • Белый чугун. Назван так из-за характерного белого цвета в месте разломов. Содержит около трёх процентов углерода в виде карбида и цементита. Хрупок и ломок, поэтому применяется при изготовлении деталей, не подвергающихся особым нагрузкам.
  • Переходной стадией между СЧ (серым) и БЧ (белым) является половинчатый чугун. В нём графит и карбид присутствуют в равных долях, при общем содержании углерода 3,5—4,15%. Материал применяется при производстве деталей, работающих в условиях трения.

Свойства и характеристики

Удельный вес стали и чугунаПлотность чугуна колеблется в пределах от 6800 до 7200 г/см 2. Из-за присутствия графита она значительно меньше, чем плотность стали — примерно на 8—10%. Плотность также зависит от содержания магния, кремния и углерода.

Модификаторы могут значительно увеличить плотность, которая повышает антикоррозионную стойкость материала. Эта особенность учитывается при изготовлении канализационных труб, крышек люков и пр.

Удельный вес чугуна во многом зависит от способа выплавки и применяемых модификаторов. Даже в изделии (болванке) показатели удельного веса в верхней и нижней её части разнятся на несколько процентов. Немаловажно содержание графита и условия первичной кристаллизации металла. Среднее значение варьируется в пределах от 7,1 до 7,5 г/см 2.

Другие характеристики, такие как масса чугуна в изделии, пластичность зависят от технологии производства. Неизменной остаётся теплопроводность — 1200 градусов Цельсия.

Интересные факты о чугуне

Интересная информация о чугуне заключается в следующем:

  • Удельный вес стали и чугунаНе встречается в природе, это сплав.
  • Впервые получен китайцами.
  • В обороте, некоторое время ходили чугунные монеты.
  • В Россию, технология производства, попала через мастеров Золотой Орды.
  • Англичане построили чугунный мост в XVIII веке.
  • Главный мировой производитель — КНР.
  • Предметы домашнего обихода (сковороды, кастрюли, утюги) с незначительными изменениями используются многие столетия.

Актуальность чугуна

Удельный вес стали и чугунаСо времени получения первого железоуглеродистого сплава прошло не менее полутора тысяч лет. Казалось бы, новейшие технологии научно-технического прогресса должны были полностью вытеснить его. Но нет.

Простой и надёжный, чугун и сейчас незаменим во многих сферах деятельности человека. И в отдельных случаях его предпочитают новым, более «продвинутым» материалам.

Чугунная ванна может быть показателем хорошего материального положения у представителя среднего класса. Кованая ограда особняка характеризует хозяина не только, как богача, но и как человека с определённым художественным вкусом. А знаменитое каслинское литье ставится искусствоведами в один ряд с лучшими образцами художественного ваяния.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector