Каква е разликата между стоманата и чугуна?

Железни и стоманени продукти от металургичната промишленост се използват както в ежедневието, така и в производството. И двата материала са уникални сплави от желязо и въглерод. Всеки знае, че желязото се извлича в огромни количества от дълбините на земята. Но в чиста форма е невъзможно да се използва, този елемент е прекалено мек и следователно не е подходящ за производството на продукти с висока якост. Следователно, за промишлени, строителни и домакински цели, не се използва чисто желязо, а неговите производни, желязо и стомана. Каква е разликата между стоманата и чугуна?

Производство на желязо и стомана

Чугунът и стоманата са сплави от желязо и въглерод.

Тяхната разлика се проявява в много качества, а съвкупността от елементи в производството не дава на материала идентични характеристики.

Сортиране на стомана и чугун

Връщане към съдържанието

стомана

Схема за производство на стомана

Схема за производство на стомана.

За производството на стомана, желязото се слива с въглерод и различни примеси. Предпоставка е въглеродното съдържание да не надвишава 2% (увеличава якостта), а желязото е не по-малко от 45%. Останалата част се състои от легиране на свързващи компоненти (хром, молибден, никел и др.). Хромът увеличава здравината на стоманата, нейната твърдост и устойчивост на износване. Никелът увеличава якост, твърдост и твърдост, увеличава антикорозионните свойства и издръжливостта. Силиконът придава на стоманата сила, твърдост и еластичност, намалява неговия вискозитет. Манганът подобрява заваряемостта и издръжливостта. Металурзите отделят различни видове стомана. Класирайте ги според обема на излизащите елементи. Например, съдържанието на повече от 11% легиращи метали дава високо легирана стомана. Има и:

  1. Ниско легирана стомана - до 4%.
  2. Средна легирана стомана - до 11%.
Механични свойства на стоманата

Механични свойства на стоманата.

По отношение на количеството въглерод, стоманата се класифицира в:

  • нисковъглероден метал - до 0,25% С;
  • среден въглероден метал - до 0.55% С;
  • високо въглероден метал - до 2% C.

Съставът на неметалните елементи (фосфиди, сулфиди) класифицира метала в:

  • нормално;
  • на качеството;
  • високо качество;
  • особено от висококачествена стомана.

В резултат на това всички видове стомани са устойчиви, износоустойчиви и устойчиви на деформация сплав с точка на топене от 1450 до 1520 ° С.

Връщане към съдържанието

Чугун

В производството на желязо, желязо и въглерод също са легирани. Основната разлика между желязото и стоманата е съдържанието на желязото в сместа. Тя трябва да бъде повече от 2%. В допълнение, сместа съдържа примеси: силиций, манган, фосфор, сяра и легиращи метали. Чугуната е по-крехка от стоманата и се срутва без видима деформация. Въглеродът в метала е представен от графит или цементий, докато обемът и формата на елемента дават дефиницията на сплавта:

Производство на желязо

Производство на чугун.

  1. Бял чугун, в който целият обем въглерод се представя от цементий. В почивката този материал е бял, много твърд, но крехък. Лесно се обработва и се използва за производство на ковашки сортове.
  2. Сивият въглерод е представен от графит, който дава пластичност на материала. Мека, склонна към рязане, с ниска точка на топене.
  3. Гръбнака, която се получава от бял чугун чрез специално охлаждане (опетняване) в специални отоплителни пещи при температура от 950-1000 ° С. В същото време, прекомерната крехкост и твърдост, характерни за бял чугун, са много понижени. Цилиндричното желязо не е подправено, а името само показва неговата пластичност.
  4. Високоякостен чугун, съдържащ нодуларен графит, образуван по време на процеса на кристализация.

Количеството въглерод в сплав определя точката на топене (колкото по-високо е съдържанието на елемента, толкова по-ниска е температурата и по-висока е течността по време на нагряването). Поради това чугунът е течлив, нелезен, крехък и труднодостъпен материал с точка на топене от 1150 до 1250 ° С.

Връщане към съдържанието

Корозионна устойчивост

Двете сплави са корозивни и неправилната работа ускорява този процес.

Получаване на желязо от рудата

Получаване на желязо от рудата.

Чугунът в процеса на използване е покрит отгоре със суха ръжда. Това е така наречената химическа корозия. Мократа (електрохимична) корозия засяга чугуна по-бавно от стоманата. Първоначално заключението предполага, че антикорозионните характеристики на чугуна са много по-високи. Всъщност, и двете от тези сплави са еднакво податливи на корозия, само за продуктите от чугун, дължащи се на дебели стени, процесът отнема повече време. Това, например, може да обясни разликата в експлоатационния живот на котлите: стомана - от 5 до 15 години, чугун - от 30 години.

През 1913 г. Хари Бреърли прави откритие в областта на металургията. Той откри, че стоманата с високо съдържание на хром има добра устойчивост на киселинна корозия. Така се появи неръждаемата стомана. Тя също има свое собствено градиране:

  1. Корозионноустойчивата стомана има устойчивост на корозия при елементарни промишлени и битови условия (нефт и газ, светлина, инженерна промишленост, хирургически инструменти, домакински неръждаеми съдове).
  2. Топлоустойчивата стомана е устойчива на високи температури и корозионна среда (химическа промишленост).
  3. Топлоустойчивата стомана се различава при повишената механична устойчивост при условия на високи температури.
Връщане към съдържанието

Топлинен удар и устойчивост на удар

Сравнително представяне на желязо и стомана

Сравнителни показатели за желязо и стомана.

Чугун и стомана често се използват при производството на отоплителни котли. В този случай въпросът за устойчивост на топлинен удар става особено важен. Ако студената вода попадне в ненагретия чугунен котел, може да се счупи. Стоманени продукти термичен шок не е ужасно. Стоманата е по-еластична и понася температурните разлики. Но големите и чести температурни падания в стоманата допринасят за появата на "уморени" зони и в резултат на това се появяват пукнатини в места, които са отслабени от заваряването.

Добрата пластичност прави стоманените продукти устойчиви на механични повреди. Крехкостта на чугуна неизбежно води до образуване на пукнатини при удар или удар.

Сив чугун има по-еднородна структура, подобрена пластичност и антикорозионни свойства и е в състояние да издържа на големи температурни вълни.

изводи:

  1. Чугуната е по-трайна и по-твърда от стоманата.
  2. Стоманата е по-тежка и има по-висока точка на топене.
  3. По-ниското съдържание на въглерод в стоманата, за разлика от чугуна, позволява по-лесното му обработване (заваряване, рязане, коване).
  4. По подобна причина продуктите от чугун се произвеждат само по метода на леене, докато стоманата може да бъде изкована и заварена.
  5. Стоманените продукти са по-малко порьозни от чугуните, поради което тяхната топлинна проводимост е много по-висока.
  6. Продуктите, изработени от чугун, обикновено имат черен цвят и матова повърхност, докато тези от стомана са леки с блестяща повърхност.

Връщане към съдържанието

Как да различаваме чугун от стомана?

Начини за разграничаване:

  1. Според плътността на продукта. Необходимо е да се претегли обектът и да се определи колко вода ще се размести. Плътността на стоманата е в диапазона 7.7-7.9 g / cm³, сивото желязо - не превишава 7.2 g / cm³. Този метод не е особено надежден, защото белият чугун има плътност между 7.6 и 7.8 g / cm³.
  2. С помощта на магнит. Чугуната е по-лоша от стоманата. Недостатъкът на този метод е, че стоманата с високо съдържание на никел практически не привлича магнит.
  3. Най-точният метод е да се определи чугун с помощта на машина за смилане и вида на чипове, които се формират. Трябва да вземете файл с малък прорез и да държите няколко пъти върху повърхността на обекта. Получените дървени стърготини трябва да се съберат на хартия, да се сгънат два пъти и да се разтриват енергично. Чугунът очевидно оцветява хартията, стоманата няма да остави почти никакви белези.

Можете да извлечете заключения относно размера, формата и цвета на искри, които се появяват по време на смилането. Колкото повече въглерод има, толкова по-ярък и по-силен ще бъде светлинният жълтък. Както вече знаем, чугунът съдържа въглерод повече от стомана. Също така, когато пробивате продукт с тънка тренировка, можете да определите материала според типа чипове. Чуковете от чугун буквално ще се превърнат в прах в очите, стоманата - ще бъде под формата на усукана пружина.

Добавете коментар