Чим відрізняється сталь від чавуну
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?
Cталь
Щоб одержати сталь, необхідно сплавити залізо, вуглець і домішки. При цьому вміст вуглецю в суміші не повинен перевищувати 2%, а заліза бути не менше 45%. Решта відсоток у 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’язка і пластична речовина.
Чавун
При виробництві чавуну також сплавляють залізо і вуглець. Тільки зміст останнього в суміші складає більше 2%. Крім перерахованих компонентів в суміші містяться постійні домішки: кремній, марганець, фосфор, сірка та легуючі добавки.
Відмінності сталі і чавуну
У металургії розрізняють досить велику кількість різновидів сталі. Їх класифікація залежить від кількості того чи іншого компонента в суміші. Наприклад, великий вміст зв’язуючих елементів дає високолеговану (більше 11%) сталь. Крім цього існують:
- Низьколеговані – до 4% зв’язуючих компонентів; Середньолеговані – до 11% зв’язуючих елементів.
Зміст вуглецю в сплаві також дає свою класифікацію металу:
- Низковуглеродний метал – до 0,25% С; Середньовуглецевий метал – до 0,55% С; Високовуглецевий – до 2% С.
І, нарешті, в залежності від вмісту неметалічних 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 сталі. 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 сталі чавун більш крихкий, його відрізняє здатність руйнуватися без помітних залишкових деформацій. При цьому сам вуглець у 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 різновидів; Сірий – вуглець у вигляді графіту (пластична форма). М’який, відмінно 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 і крихкий матеріал, який важко піддається обробці з питомою вагою 6,9 (7,3) г/см3. Температура плавлення – від 1150 до 1250 ° C.
Різниця між чавуном і сталлю в наступному:
- Сталь більш міцна і тверда, ніж чавун. Чавун легше, ніж сталь, і має більш низьку температуру плавлення. Завдяки більш низькому вмісту вуглецю сталь краще піддається обробці (зварці, різанні, прокатці, куванні), ніж чавун. З цієї ж причини вироби з чавуну виготовляють лише методом лиття. Вироби з чавуну більш пористі (з причини 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 високу. Чавун є первинним продуктом чорної металургії, а сталь – кінцевим. Чавун НЕ гартують, а деякі види сталі обов’язково піддають процедурі гарту. Вироби з чавуну бувають тільки литими, А зі сталі – кованими і зварними.
(2 votes, average: 4.50 out of 5)