Разница меж сталью и чугуном

Нередко используемыми в быту продуктами металлургической индустрии являются чугун и сталь. Оба материала представляют собой неповторимый сплав железа и углерода. Но внедрение схожих компонент при производстве не наделяет материалы похожими качествами. Чугун и сталь – два разных материала. В чем все-таки их отличия?

Сталь

Чтоб получить сталь, нужно сплавить железо, углерод и примеси. При всем этом содержание углерода в консистенции не обязано превосходить 2%, а железа быть не наименее 45%. Остальной процент в консистенции могут составлять легирующие элементы (связывающие смесь вещества, к примеру, молибден, никель, хром и остальные). Благодаря углероду железо приобретает крепкость и предельную твердость. Без его роли выходило бы вязкое и пластичное вещество.

Чугун

При производстве чугуна также сплавляют железо и углерод. Лишь содержание крайнего в консистенции составляет наиболее 2%. Кроме перечисленных компонент в консистенции содержатся неизменные примеси: кремний, марганец, фосфор, сера и легирующие добавки.

Отличия

В металлургии различают достаточно огромное количество разновидностей стали. Их систематизация зависит от количества того либо другого компонента в консистенции. К примеру, огромное содержание связывающих частей дает высоколегированную (наиболее 11%) сталь. Не считая этого есть:

  • низколегированные – до 4% связывающих компонент;
  • среднелегированные – до 11% связывающих частей.

Содержание углерода в сплаве также дает свою систематизацию сплаву:

  • низкоуглеродистый сплав – до 0,25%С;
  • среднеуглеродистый сплав – до 0,55%С;
  • высокоуглеродистый – до 2%С.

И, в конце концов, зависимо от содержания неметаллических включений, которые образуются в итоге реакций (к примеру, оксиды, фосфиды, сульфиды), осуществляется систематизация по физическим свойствам:

  • особо качественная;
  • качественная;
  • высококачественная;
  • рядовая сталь.

Это далековато не полная систематизация стали. Еще различают виды по структуре материала, способу производства и так дальше. Но каким бы методом ни сплавляли главные составляющие, в итоге получают жесткий, крепкий, износостойкий и устойчивый к деформациям материал с удельным весом 7,75 (до 7,9) Г/см 3 . Температура плавления стали – от 1450 до 1520°C.

В отличие от стали чугун наиболее хрупок, его различает способность разрушаться без приметных остаточных деформаций. При всем этом сам углерод в сплаве представлен в виде графита и/либо цементита, их форма и соответственно количество определяют разновидности чугуна:

  • белоснежный – весь нужный углерод содержится в виде цементита. Материал белоснежный на изломе. Весьма тверд, но хрупок. Он поддается обработке и в главном употребляется для получения ковкой разновидности;
  • сероватый – углерод в виде графита (пластичная форма). Мягок, непревзойденно поддается обработке (можно резать) и имеет низкую температуру плавления;
  • ковкий – выходит опосля длительного отжига белоснежного вида, в итоге чего же появляется графит. Нагрев (выше 900°C) и скорость остывания графита плохо влияют на характеристики материала. Это затрудняет сварку и обработку;
  • прочный – содержит шаровидный графит, образующийся в итоге кристаллизации.

Содержание углерода в составе описывает его температуру плавления (чем его больше, тем ниже температура) и выше текучесть при нагреве. Потому чугун – это жидкотекучий, непластичный, хрупкий и тяжело поддающийся обработке материал с удельным весом 6,9 (7,3) Г/см 3 . Температура плавления – от 1150 до 1250°C.

Какие печи лучше: чугунные либо железные?

Какие печи лучше: чугунные или стальные?

Какую печь избрать чугунную либо железную. Какие достоинства и недочеты у железных печей перед металлическими. Поведаем о особенностях и различия печей из чугуна и стали, также поможем избрать и приобрести печь для Вашего дома.

Выбор правильного камина дело не обычное. До этого чем приобрести печь-камин поначалу необходимо ответить для себя на ряд принципиальных вопросцев в том числе, какая печь Для вас нужна — металлическая либо железная.

Чугунные и железные печи — крепкость и долговечность

Для производства печей и каминов чугун является обычным материалом, что приводит к предположению, что железные печи в чем либо уступают металлическим в качестве и производительности. Непременно, чугун безупречен для производства печей и каминов, да и сталь, так же довольно крепкий и надежный материал, в особенности некие теплостойкие её сорта, используемые для производства печей и каминов.

Интересно почитать:  Сталь для пилы по дереву

Вообщем, правильно и то, что железные печи могут деформироваться либо получить трещинку при перегреве. Но, сначала это происходит из-за использования низкокачественной, не созданной для работы в критериях больших температур стали. Почти все производители, в погоне за удешевлением продукции, даже во вред качеству используют дешевенькие сорта стали с низким содержанием углерода. Такие печи не могут служить длительно и стремительно выходят из строя. Но эту делему так же можно отнести и металлическим печам, потому что при использовании метала низкого свойства печи из чугуна так же подвержены недостаткам.

По выше перечисленным причинам, при выбирании печи, сначала мы советуем опираться на надежность и репутацию производителя, а не только лишь низкую стоимость. Непременно, стоимость печи имеет значение, но как понятно:

Не считая того, некие производители, детали железных печей подвергающееся большенный температурной перегрузке: колосниковые сетки, под, отбойники – изготовляют из чугуна, а стены топки футеруют теплостойкими материалами – вермикулитом либо шамотом. Такие печи по сроку службы ничем не уступают металлическим.

Чугунная классическая печь Jotul F 602 ECO BP Металлическая традиционная печь Jotul F 602 ECO BP Стальная современная печь-камин Scan 66 5 BP Железная современная печь-камин Scan 66 5 BP

Наружный вид печи-камина

Наружный вид печи-камина — это дела вкуса, по этому, лишь Вы сможете сказать какой дизайн печи будет для Вас наиболее симпатичным, и какая печь совершенно подойдет для интерьера Вашего дома.

Чугунные печи-камины является обычным выбором, и их дизайн обычно отражает это. При изготовлении чугунные печи собираются из заблаговременно отлитых из чугуна частей, которые скрепляются разными методами и потом гермитизируются. Таковой метод труднее и затратнее.

Сталь, в отличии от чугуна, наиболее пластичный материал. Железные печи делаются обычно из цельного железного листа, которому предается подходящая форма и потом сваривается. Этот способ подразумевает огромную универсальность, когда речь входит о изготовлении печей либо каминных топок сложной конструкции и формы, сделать которые из чугуна иногда нереально.

Условно по дизайну все печи-камины можно поделить на традиционные, сделанные в традиционном стиле, либо современном –стиле модерн, которые отлично будут смотреться в дизайне “Лофт” либо “Хай-тек” дома. В истинное время Вы сможете избрать как чугунную, так и железную печь, как в традиционном так и в современном стиле. Основное, чтоб печь нравилась Для вас, так как отличные печи служат длительно, и может быть будут употребляться последующими поколениями Вашей семьи.

Функциональность металлических и железных печей каминов.

И чугунные и железные печи могут иметь однообразный функционал и отопительную мощность. Как железные, так и чугунные печи-камины могут иметь нужный функционал: подачу внешнего воздуха, двойной дожиг, прекрасное верхнее горение, и так дальше. Но есть одно принципиальное отличие, которое соединено с вопросцем теплоемкости. Принципиально осознать, чего же Вы желаете от собственной печи. Если печь сначала нужна как отопительный устройство, то металлическая печь будет наилучшим выбором, потому что чугун наиболее теплоемкий материал. Он сохраняет и держит тепло даже опосля того как дрова в топке вполне прогорят. Железные печи напротив остывают фактически сходу, как огнь в топке погаснет.

Чугунная классическая печь Morso 3640 Металлическая традиционная печь Morso 3640 Стальная современная печь-камин Scan 85 6 BP Железная современная печь-камин Scan 85 6 BP

Необходимо сказать, что нередко, люди получают печь-камин лишь для сотворения атмосферы удобства и комфорта в доме, до этого всего, как прекрасный предмет интерьера, а не отопительный устройство. Когда в доме уже имеется отопление, но так-же охото иметь камин, железная печь маленькой термический мощности будет безупречным решением. К примеру, для современного энергоэффективного дома с низкими теплопотерями и достаточным отоплением, современная печь-камин Scan с огромным стеклом, верхним горением с завораживающе игрой огня будет хорошим решением. Таковая печь, предоставит хорошую возможность глядеть на огонь, и при всем этом не создаст неуютно лишне горячую обстановку.

Напротив, для резвого отопления помещений пригородного дома, будет эффективна металлическая печь-камин. Например традиционная металлическая печь-камин Morso 3640 способна в качестве единственного отопительного устройства отопить помещения дачи общей площадью до 210 м 2 .

Интересно почитать:  Маркировка электродов по нержавеющей стали

Различия меж чугуном и литой сталью

Одним из самых фаворитных методов производства долговременных и высококачественных материалов является литьё. Отливка обеспечивает высочайший уровень детализации конструкции и не просит производства либо сборки доп частей. Благодаря литью, можно сделать огромное количество разных материалов, но, более пользующимися популярностью являются сталь и чугун из-за их потрясающих механических параметров и широкого диапазона внедрения.

Чугун и сталь по наружному виду могут фактически не различаться, но, у всякого из их есть свои достоинства и недочеты. Осознание этих преимуществ и недочетов посодействуют создать верный выбор и обеспечат вашей конструкции крепкость, долговечность и устойчивость к повреждениям либо деформации.

Основное отличие – содержание углерода

По хим составу чугун и сталь фактически не различаются. Основное отличие заключается в содержании углерода. В металлическом литье содержание углерода наиболее 2%, в железном литье – наименее 2%.

Свойства

В данной таблице представлен общий обзор свойств всякого материала. Невзирая на то, что существует огромное количество разных типов железа и стали, в данной таблице основное внимание уделяется сероватому чугуну и углеродистой стали – двум более распространённым формам всякого сплава.

Свойство Чугун Литая сталь
Литейные свойства +
Простота обработки +
Гашение вибрации +
Крепкость на сжатие +
Ударопрочность +
Устойчивость к коррозии + +(нержавеющие сплавы)
Износостойкость +(зависимо от внедрения) +(зависимо от внедрения)
Стоимость +

Таб.1. Главные свойства материалов

Литейные свойства

Большая часть людей не лицезрели чугун либо сталь в расплавленном состоянии, что понятно, так как чугун плавится при температуре около 2300 °F, а сталь – при температуре 2600 °F, и оба они заливаются в формы при еще наиболее больших температурах. Люди, которые работают с водянистым чугуном и сталью, нередко отмечают, что они очень различаются по степени текучести и усадки.

Чугун относительно просто лить, он просто разливается и не дает усадки так очень, как сталь. Это значит, что он просто заполняет сложные пустоты в форме, и для этого требуется меньше расплавленного материала. Эта текучесть делает чугун безупречным материалом для строительных либо декоративных металлоконструкций, к примеру, таковых, как огораживания и уличная мебель.

Заливка стали намного труднее. Она наименее водянистая, чем расплавленный чугун, и наиболее реактивная к материалам форм. Сталь даёт огромную усадку, когда охлаждается, а это значит что необходимо налить больше расплавленного материала – обычно в запасной резервуар, именуемый стояком, из которого растягивается отливка при охлаждении.

Но отливки обычно охлаждаются неравномерно. Наружные области и наиболее тонкие части будут охлаждаться и сжиматься намного резвее, чем внутренние области и наиболее большие части, нередко создавая внутреннее натяжение либо напряжение, которое можно ослабить лишь средством термообработки. Сталь еще наиболее восприимчива, чем чугун, к усадочным напряжениям, и в неких ситуациях эти напряжения могут привести к значимым внутренним и /либо наружным пустотам и вероятным переломам.

По сиим причинам литейная сталь просит большего внимания и контроля в течение всего процесса литья, что делает создание наиболее ресурсоёмким.

Простота обработки

Обрабатываемость – это мера того, как просто данный материал разрезать либо шлифовать; некие материалы сложнее обрабатывать, чем остальные. Обычно, сплавы с высочайшим содержанием добавок для улучшения механических черт имеют наиболее низкую обрабатываемость.

Чугун обычно намного легче обрабатывать, чем сталь. Графитовая структура в чугуне разрушается просто и умеренно. Но есть и твердые виды, такие как белоснежный чугун, которые из-за их хрупкости обрабатывать еще труднее.

Сталь режется не так просто как чугун, и это вызывает больший износ инструмента, что приводит к повышению производственных издержек. Закалённые стали либо стали с наиболее высочайшим содержанием углерода также наращивают износ инструмента. Но мягенькие виды стали по обрабатываемости не лучше: низкоуглеродистые стали, невзирая на то, что они мягче, могут стать смолистыми, с ними будет весьма тяжело работать.

Гашение вибрации

При выбирании литейного материала следует учесть демпфирующие характеристики, потому что отсутствие демпфирующей возможности может привести к лишней вибрации и шуму. Зависимо от того, где употребляется материал, действенное демпфирование будет содействовать наиболее надежной и долговременной работе.

Графитовые структуры в чугуне, в особенности чешуйчатые образования в сероватом чугуне, весьма неплохи для поглощения вибрации. Это делает чугун безупречным выбором для блоков мотора, корпусов цилиндров и станины, также для остальных областей внедрения, где важны крепкость и долговечность. Понижение вибрации помогает минимизировать напряжение и предупредить износ передвигающихся частей.

Крепкость на сжатие

Крепкость на сжатие – это способность материала противостоять силам, которые уменьшают размер объекта. Она обратна силам, направленным на разрыв материала. Крепкость на сжатие принципиальна в механических системах, где давление и защитная оболочка являются важными факторами. Обычно, чугун имеет наилучшую крепкость на сжатие, чем сталь.

Ударопрочность

Пока что для вас может показаться, что внедрение чугуна имеет больше преимуществ, чем внедрение стали, но у стали есть одно существенное преимущество: ударопрочность. Сталь непревзойденно выдерживает неожиданные удары без извива, деформации либо разрушения. Это соединено с её прочностью: её способностью выдерживать высочайшие перегрузки.

Крепкость без пластичности приводит к тому, что хрупкий материал весьма восприимчив к разрушению, а чугун является прототипом для определения термина «крепкость без пластичности». Из-за собственной хрупкости чугун имеет ограниченную область внедрения.

Ударопрочность и несущая природа стали делают ее хорошей для почти всех механических и конструкционных применений, потому сталь является более обширно применяемым сплавом в мире.

Устойчивость к коррозии

Чугун имеет наилучшую коррозионную стойкость, чем сталь. Но оба сплава окисляются при содействии с влагой.

Для предотвращения коррозии рекомендуется употреблять краску либо порошковое покрытие. Они отлично защищают как чугунные, так и железные поверхности.

Хоть какой скол либо трещинка, которой подвергся главный сплав, может привести к коррозии, потому постоянное техническое сервис принципиально для металлов с покрытием. Если коррозионная стойкость является принципиальным фактором, то, возможно, наилучшим выбором будет легированная сталь, а именно нержавеющая сталь, в которую добавлены хром и остальные сплавы для предотвращения окисления.

Износостойкость

Чугун, обычно, владеет большей устойчивостью к механическому износу, чем сталь, в особенности в критериях износа при трении. Наиболее высочайшее содержание графита в чугуне делает графитную сухую смазку, которая дозволяет жестким поверхностям скользить друг против друга без ухудшения свойства поверхности.

Сталь изнашивается легче, чем чугун, но все таки быть может устойчивой к определенным типам истирания. Некие добавки из сплава также могут сделать лучше абразивные характеристики стали.

Стоимость

Чугун нередко дешевле, чем литая сталь, из-за наиболее низких вещественных издержек, энергии и труда, нужных для производства конечного продукта. Необработанная сталь стоит дороже и просит больше времени и внимания для отливки. Но при проектировании литых изделий стоит учесть издержки на долгое внедрение и подмену. Потому детали, которые являются наиболее дорогими в производстве, могут в итоге выйти дешевле.

Зависимо от сферы внедрения конечного продукта изготовка железных изделий быть может экономически обоснованным вариантом.

Заключение

Мы сравнили свойства лишь главных форм чугуна (сероватого чугуна) и литой стали (мягенькой либо углеродистой стали), но определенный состав и фазовая структура чугуна и стали могут очень влиять на механические характеристики.

Сплавы могут быть добавлены как к чугуну, так и к стали для придания хотимых параметров. К примеру, марганец увеличивает ударную вязкость, а хром улучшает коррозионную стойкость. Различное содержание углерода — это то, что различает низкоуглеродистые и высокоуглеродистые стали — наиболее высочайшие количества приводят к образованию наиболее жестких материалов.

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

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector