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?

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.

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.

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:

  • низковуглеродний метал — до 0,25% С;
  • середньовуглецеву метал — до 0,55% С;
  • < li> 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;
  • < li> 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.

 Чим відрізняється сталь від чавуну

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.

Висновки TheDifference.ru

  1. Сталь міцніша і тверда, ніж чавун.
  2. чавун легше, ніж сталь, і має більш низьку температуру плавлення.
  3. Завдяки більш низькому вмісту вуглецю сталь краще піддається обробці (зварювання, різання, прокатці, куванні), ніж чавун.
  4. з цієї ж причини вироби з чавуну виготовляють лише методом лиття.
  5. вироби з чавуну більш пористі (через лиття), ніж зі сталі, а тому їх теплопровідність значно нижче.
  6. Зазвичай художні вироби з чавуну чорні і матові, а зі сталі — світлі і блискучі.
  7. Чавун має низьку теплопровідність, а сталь — більш високою.
  8. Чавун є первинним продуктом чорної металургії, а сталь — кінцевим.
  9. Чавун НЕ гартують, а деякі види стали обов'язково піддають процедурі гарту.
  10. Вироби з чавуну бувають тільки литими, а зі сталі — кованими і звареними.