Часто вживаними в побуті продуктами металургійної промисловості є чавун і сталь. Обидва матеріали являють собою унікальний сплав заліза і вуглецю. Але використання однакових компонентів при виробництві не наділяє матеріали схожими властивостями. Чавун і сталь - два різних матеріалу. У чому ж їх відмінності?
Зміст статті
- сталь
- чавун
- відмінності
- висновки
сталь
Щоб отримати сталь, необхідно сплавити залізо, вуглець і домішки. При цьому вміст вуглецю в суміші не повинно перевищувати 2%, а заліза бути не менше 45%. Решта відсоток в суміші можуть становити легуючі елементи (зв'язують суміш речовини, наприклад, молібден, нікель, хром та інші). Завдяки вуглецю залізо набуває міцність і граничну твердість. Без його участі виходило б в'язке і пластичне речовина.
до змісту ↑чавун
При виробництві чавуну також сплавляють залізо і вуглець. Тільки зміст останнього в суміші становить більше 2%. Крім перерахованих компонентів в суміші містяться постійні домішки: кремній, марганець, фосфор, сірка і легуючі добавки.
до змісту ↑відмінності
У металургії розрізняють досить велика кількість різновидів стали. Їх класифікація залежить від кількості того чи іншого компонента в суміші. Наприклад, великий вміст зв'язують елементів дає високолеговану (більше 11%) сталь. Крім цього існують:
- низьколеговані - до 4% пов'язують компонентів;
- середньолеговані - до 11% пов'язують елементів.
Зміст вуглецю в сплаві також дає свою класифікацію металу:
Реклама- низковуглеродний метал - до 0,25% С;
- середньовуглецеву метал - до 0,55% С;
- високовуглецевий - до 2% С.
І, нарешті, в залежності від вмісту неметалевих включень, які утворюються в результаті реакцій (наприклад, оксиди, Фосфіди, сульфіди), здійснюється класифікація за фізичними властивостями:
- особливо високоякісна;
- високоякісна;
- якісна;
- звичайна сталь.
Це далеко не повна класифікація стали. Ще розрізняють види за структурою матеріалу, методу виробництва і так далі. Але яким би способом не сплавляли основні компоненти, в результаті отримують твердий, міцний, зносостійкий і стійкий до деформацій матеріал з питомою вагою 7,75 (до 7,9) Г / см3. Температура плавлення сталі - від 1450 до 1520 ° C.
На відміну від стали чавун більш крихкий, його відрізняє здатність руйнуватися без помітних залишкових деформацій. При цьому сам вуглець в сплаві представлений у вигляді графіту і / або цементиту, їх форма і відповідно кількість визначають різновиди чавуну:
- білий - весь необхідний вуглець міститься у вигляді цементиту. Матеріал білий на зламі. Дуже твердий, але крихкий. Він піддається обробці і в основному використовується для отримання куванням різновиди;
- сірий - вуглець у вигляді графіту (пластична форма). М'який, добре піддається обробці (можна різати) і має низьку температуру плавлення;
- ковкий - виходить після тривалого відпалу білого виду, в результаті чого утворюється графіт. Нагрівання (понад 900 ° C) і швидкість охолодження графіту негативно впливають на властивості матеріалу. Це ускладнює зварювання і обробку;
- високоміцний - містить кулястий графіт, що утворюється в результаті кристалізації.
Зміст вуглецю в складі визначає його температуру плавлення (чим його більше, тим нижче температура) і вище плинність при нагріванні. Тому чавун - це рідкотекучий, непластичний, крихкий і важко піддається обробці матеріал з питомою вагою 6,9 (7,3) Г / см3. Температура плавлення - від 1150 до 1250 ° C.
до змісту ↑висновки
- Сталь міцніша і тверда, ніж чавун.
- Чавун легше, ніж сталь, і має більш низьку температуру плавлення.
- Завдяки більш низькому вмісту вуглецю сталь краще піддається обробці (зварювання, різання, прокатці, куванні), ніж чавун.
- З цієї ж причини вироби з чавуну виготовляють лише методом лиття.
- Вироби з чавуну більш пористі (через лиття), ніж зі сталі, а тому їх теплопровідність значно нижче.
- Зазвичай художні вироби з чавуну чорні і матові, а зі сталі - світлі і блискучі.
- Чавун має низьку теплопровідність, а сталь - більш високою.
- Чавун є первинним продуктом чорної металургії, а сталь - кінцевим.
- Чавун НЕ гартують, а деякі види стали обов'язково піддають процедурі гарту.
- Вироби з чавуну бувають тільки литими, а зі сталі - кованими і звареними.
