Чугун или нержавейка: что выбрать?

Чугун или нержавейка: что выбрать? | Глобус Сталь

Главная

Полезные статьи

Чугун или нержавейка: что выбрать?

Чугун и нержавеющая сталь – надежные и практичные металлы, которые используют в промышленности и при производстве металлоизделий домашнего обихода. При высокой прочности оба материала долговечны и не подвержены коррозии и агрессивному воздействию влажности и окружающей среды. В итоге возникает вопрос что выбрать, чугун или нержавеющую сталь? Какой материал применить для изготовления своей металлопродукции, чтобы она пользовалась спросом и не вызывала нареканий?

Сравнение металлов

Если сопоставлять нержавеющую сталь и чугун, то сравнение выйдет некорректным. Оба металла имеют разновидности, которые отличаются по своим эксплуатационным характеристикам. Однако присутствуют и общие свойства.

По сути, оба металла – это сплав железа и углерода, и главное отличие заключается в процентном содержании последнего.

Если в нержавейке присутствует 1,5-2% углерода, то в чугуне – 2%. Именно эта незначительная разница и обуславливает различие в характеристиках металлов:

• Нержавейка обладает плотной структурой, которая придает прочность и пластичность материалу. Поэтому нержавеющую сталь обрабатывают различными способами – режут, сваривают или куют.
• Чугун, напротив, отличается рыхлой и пористой структурой, что обуславливает его отличную теплоемкость. Но этот материал не любит резких перепадов температур и лопается в подобных ситуациях. Отремонтировать чугунную вещь, которая повреждается в процессе эксплуатации в принципе невозможно, так как данный металл отливают. В итоге металлоизделие (или его деталь) придется заменить новым.

Экономическая выгода материалов

Стоимость нержавейки выше, чем у чугуна, но лучшие эксплуатационные характеристики обуславливают экономически выгодное использование материала. В производстве промышленных и бытовых металлоизделий чаще отдается предпочтение именно нержавеющей стали:

• В первую очередь это касается разнообразия видов металлического проката. Если нержавейку изготавливают в виде листов и нарезают на поперечные или продольные ленты, то чугун подобной обработке не подлежит.
• Нержавеющая сталь легче. Вес листа нержавейки и чугуна одной толщины различается, а это принципиально при изготовлении многих металлоизделий, где используется листовой материал. Сталь проще транспортировать и монтировать, а основу под ней не укрепляют.
• Прочностные характеристики нержавеющей стали позволяют использовать более тонкие листы металла в сравнении с чугуном при решении одинаковых задач.

Чугун все-таки ржавеет, и в первую очередь это касается некачественного материала, который выпускают недобросовестные изготовители. В то время как нержавеющая сталь не испытывает воздействия коррозии. Сегодня решают даже проблему потери углерода при сварке металлоизделия. В этом случае производителем используется обработка материала в вакууме, что позволяет сохранить характеристики металла.

Смотрите также:

• Проверка качества нержавеющего проката
• Нержавеющая сталь для лезвий
• Сборные резервуары из нержавеющей стали

Возврат к списку

Новости

Чем отличается чугун и литая сталь

Одним из самых популярных способов изготовления долговечных и качественных материалов является литьё. Отливка обеспечивает высокий уровень детализации конструкции и не требует изготовления или сборки дополнительных элементов. Благодаря литью, можно изготовить множество различных материалов, однако, наиболее популярными являются сталь и чугун из-за их превосходных механических свойств и широкого спектра применения.

Чугун и сталь по внешнему виду могут практически не отличаться, однако, у каждого из них есть свои преимущества и недостатки. Понимание этих преимуществ и недостатков помогут сделать правильный выбор и обеспечат вашей конструкции прочность, долговечность и устойчивость к повреждениям или деформации.

Основное отличие – содержание углерода

По химическому составу чугун и сталь практически не отличаются. Основное отличие заключается в содержании углерода. В чугунном литье содержание углерода более 2%, в стальном литье – менее 2%.

Характеристики

В данной таблице представлен общий обзор качеств каждого материала. Несмотря на то, что существует множество различных типов железа и стали, в этой таблице основное внимание уделяется серому чугуну и углеродистой стали – двум наиболее распространённым формам каждого металла.

Качество	Чугун	Литая сталь
Литейные качества	+	—
Простота обработки	+	—
Гашение вибрации	+	—
Прочность на сжатие	+	—
Ударопрочность	—	+
Устойчивость к коррозии	+	+(нержавеющие сплавы)
Износостойкость	+(в зависимости от применения)	+(в зависимости от применения)
Стоимость	+	—

Таб.1. Основные качества материалов

Литейные качества

Большинство людей не видели чугун или сталь в расплавленном состоянии, что понятно, поскольку чугун плавится при температуре около 2300 °F, а сталь – при температуре 2600 °F, и оба они заливаются в формы при еще более высоких температурах. Люди, которые работают с жидким чугуном и сталью, часто отмечают, что они сильно различаются по степени текучести и усадки.

Чугун относительно легко лить, он легко разливается и не дает усадки так сильно, как сталь. Это означает, что он легко заполняет сложные пустоты в форме, и для этого требуется меньше расплавленного материала. Эта текучесть делает чугун идеальным материалом для архитектурных или декоративных металлоконструкций, например, таких, как ограждения и уличная мебель.

Заливка стали намного сложнее. Она менее жидкая, чем расплавленный чугун, и более реактивная к материалам форм. Сталь даёт большую усадку, когда охлаждается, а это означает что нужно налить больше расплавленного материала – обычно в запасной резервуар, называемый стояком, из которого вытягивается отливка при охлаждении.

Однако отливки обычно охлаждаются неравномерно. Внешние области и более тонкие части будут охлаждаться и сжиматься намного быстрее, чем внутренние области и более объемные части, часто создавая внутреннее натяжение или напряжение, которое можно ослабить только посредством термообработки. Сталь гораздо более восприимчива, чем чугун, к усадочным напряжениям, и в некоторых ситуациях эти напряжения могут привести к значительным внутренним и /или внешним пустотам и возможным переломам.

По этим причинам литейная сталь требует большего внимания и контроля в течение всего процесса литья, что делает производство более ресурсоёмким.

Простота обработки

Обрабатываемость – это мера того, насколько легко данный материал разрезать или шлифовать; некоторые материалы труднее обрабатывать, чем другие. Как правило, металлы с высоким содержанием добавок для улучшения механических характеристик имеют более низкую обрабатываемость.

Чугун обычно намного легче обрабатывать, чем сталь. Графитовая структура в чугуне разрушается легко и равномерно. Но существуют и твердые виды, такие как белый чугун, которые из-за их хрупкости обрабатывать гораздо сложнее.

Сталь режется не так легко как чугун, и это вызывает больший износ инструмента, что приводит к увеличению производственных затрат. Закалённые стали или стали с более высоким содержанием углерода также увеличивают износ инструмента. Однако мягкие виды стали по обрабатываемости не лучше: низкоуглеродистые стали, несмотря на то, что они мягче, могут стать смолистыми, с ними будет очень трудно работать.

Гашение вибрации

При выборе литейного материала следует учитывать демпфирующие свойства, так как отсутствие демпфирующей способности может привести к избыточной вибрации и шуму. В зависимости от того, где используется материал, эффективное демпфирование будет способствовать более надежной и долговечной работе.

Графитовые структуры в чугуне, особенно чешуйчатые образования в сером чугуне, очень хороши для поглощения вибрации. Это делает чугун идеальным выбором для блоков двигателя, корпусов цилиндров и станины, а также для других областей применения, где важны прочность и долговечность. Снижение вибрации помогает минимизировать напряжение и предотвратить износ движущихся частей.

Прочность на сжатие

Прочность на сжатие – это способность материала противостоять силам, которые уменьшают размер объекта. Она противоположна силам, направленным на разрыв материала. Прочность на сжатие важна в механических конструкциях, где давление и защитная оболочка являются значимыми факторами. Как правило, чугун имеет лучшую прочность на сжатие, чем сталь.

Ударопрочность

Пока что вам может показаться, что использование чугуна имеет больше преимуществ, чем использование стали, но у стали есть одно существенное преимущество: ударопрочность. Сталь отлично выдерживает внезапные удары без изгиба, деформации или разрушения. Это связано с её прочностью: её способностью выдерживать высокие нагрузки.

Прочность без пластичности приводит к тому, что хрупкий материал очень восприимчив к разрушению, а чугун является образцом для определения термина «прочность без пластичности». Из-за своей хрупкости чугун имеет ограниченную область применения.

Ударопрочность и несущая природа стали делают ее оптимальной для многих механических и конструкционных применений, поэтому сталь является наиболее широко используемым металлом в мире.

Устойчивость к коррозии

Чугун имеет лучшую коррозионную стойкость, чем сталь. Однако оба металла окисляются при взаимодействии с влагой.

Для предотвращения коррозии рекомендуется использовать краску или порошковое покрытие. Они хорошо защищают как чугунные, так и стальные поверхности.

Любой скол или трещина, которой подвергся основной металл, может привести к коррозии, поэтому регулярное техническое обслуживание важно для металлов с покрытием. Если коррозионная стойкость является важным фактором, то, вероятно, лучшим выбором будет легированная сталь, в частности нержавеющая сталь, в которую добавлены хром и другие сплавы для предотвращения окисления.

Износостойкость

Чугун, как правило, обладает большей устойчивостью к механическому износу, чем сталь, особенно в условиях износа при трении. Более высокое содержание графита в чугуне создает графитную сухую смазку, которая позволяет твердым поверхностям скользить друг против друга без ухудшения качества поверхности.

Сталь изнашивается легче, чем чугун, но все же может быть устойчивой к определенным типам истирания. Некоторые добавки из сплава также могут улучшить абразивные свойства стали.

Стоимость

Чугун часто дешевле, чем литая сталь, из-за более низких материальных затрат, энергии и труда, необходимых для производства конечного продукта. Необработанная сталь стоит дороже и требует больше времени и внимания для отливки. Однако при проектировании литых изделий стоит учитывать затраты на длительное использование и замену. Поэтому детали, которые являются более дорогими в производстве, могут в конечном итоге выйти дешевле.

В зависимости от сферы применения конечного продукта изготовление стальных изделий может быть экономически обоснованным вариантом.

Заключение

Мы сравнили качества только основных форм чугуна (серого чугуна) и литой стали (мягкой или углеродистой стали), но конкретный состав и фазовая структура чугуна и стали могут сильно влиять на механические свойства.

Сплавы могут быть добавлены как к чугуну, так и к стали для придания желаемых свойств. Например, марганец повышает ударную вязкость, а хром улучшает коррозионную стойкость. Различное содержание углерода — это то, что отличает низкоуглеродистые и высокоуглеродистые стали — более высокие количества приводят к образованию более твердых материалов.

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

Что такое чугун? | Cook It In Cast Iron

Чугун переживает ренессанс веками.

Что такое чугун?

Процесс производства чугуна зародился в Китае в шестом веке до нашей эры и с тех пор практически не изменился. Чугунные сковороды изготавливаются путем заливки расплавленного металла в песчаную форму, которая разбивается, когда сковорода остывает, позволяя сковороде выйти как единое целое, включая ручку. Единственная существенная разница в современном производстве заключается в том, что машины используются для частичной или полной автоматизации работы по заливке безумно горячего расплавленного металла в формы — в некоторых точках производственного процесса температура достигает более 2500 градусов!

Из-за своей доступности и долговечности чугун был предпочтительным материалом для посуды в Америке до начала 20-го века, когда алюминий стал более дешевым и широко доступным и впоследствии стал предпочтительным материалом для посуды. К концу 20 века сковороды с антипригарным покрытием стали более распространенными, чем чугунные, в большинстве домов. Однако по мере того, как стали появляться тревожные сообщения о влиянии химических антипригарных покрытий на окружающую среду и наше здоровье, все больше и больше поваров возвращались к оригинальной «зеленой» сковороде, чугунной сковороде, в качестве альтернативы, и заново открывали для себя все ее преимущества. должен предложить. Так началась новая эра в истории этой уникальной сковороды.

Это возрождение также было заметной силой в производстве чугуна. Когда-то существовали десятки американских компаний, производивших чугунную посуду, но из-за внедрения новых материалов в начале 1900-х годов их число сократилось, и теперь в Соединенных Штатах есть только одна крупная компания, производящая чугунную посуду: Ложа. Многие из сковородок, доступных в настоящее время на рынке, сделаны в Китае. Однако в последние годы новая волна американских компаний начала производить небольшие кустарные партии этой классической посуды. Производители в Соединенных Штатах и ​​других странах также экспериментировали с инновационными изменениями в дизайне ручек, форм и покрытий, пытаясь модернизировать классические сковороды с голыми костями, и все это помогло внедрить эту вневременную сковороду в 21 век.

New York Times Бестселлер Приготовьте это в чугуне

Получите более 120 рецептов и инновационных техник , которые сделают эту скромную сковороду постоянной главной ролью на вашей кухне.

«В книге рассказывается о приготовлении пищи в чугуне, в том числе о том, что это один из немногих кухонных инструментов, который со временем становится только лучше».

– Хьюстон Хроникл

Как насчет эмалированного чугуна? №

Одним из наиболее заметных изменений на рынке стало увеличение присутствия эмалированных чугунных сковородок. На эмалированной сковороде шероховатая поверхность сковороды изнутри и снаружи покрыта таким же фарфоровым покрытием, как и на голландских печах, и они доступны во всех цветах радуги. №

Эмаль обещает чугунной сковороде ряд преимуществ: Глянцевое покрытие предотвращает ржавление металла и реакцию с кислотными продуктами. Покрытие позволяет тщательно замачивать и чистить грязные сковороды с мылом — обычно это табу для традиционных сковородок, поскольку слишком большое количество мыла и замачивание удалит налет или верхний слой приправы с поверхности для приготовления пищи. В то время как несколько дорогих эмалированных сковород существуют уже много лет, сейчас появляются новые модели по более низким ценам.

Все, что вам нужно знать о чугунных сковородках

В нашем доме есть две чугунные сковороды — большая и маленькая, и я признаю, что даже как человек, который чувствует себя комфортно на кухне, эта готовит инструмент пугал меня в течение многих лет. Что-то в том, насколько они тяжелые в сочетании с их особыми потребностями в очистке, всегда меня просто отталкивало.

Тем временем мой муж с легкостью владеет чугунками, бросая их с плиты в духовку, на коптильню и обратно.

Я знаю, что есть неизведанный мир кулинарных приключений, которые ждут меня, если я просто прикоснусь к чугунной сковороде — образ печенья на пахте постоянно приходит мне на ум — поэтому я решил ответить на все свои вопросы о кухня must have.

избранное изображение от Julia Gartland

1 из 4 фото от Kate LeSueur

Почему чугун?

На всю жизнь. Есть причина, по которой чугунная посуда была популярна с конца 19 века.th Century — они созданы, чтобы прослужить как минимум столько же! Эти малыши практически не поддаются разрушению, и любую ржавчину, которую они собирают, можно легко удалить.

Универсален. Используйте чугунные сковороды на костре или на домашней кухне. Перенесите его прямо с плиты в духовку. Универсальность чугуна делает его идеальным для обжаривания стейков на горелке и доведения до готовности в духовке.

Устойчивый нагрев. Чугун медленно нагревается, но сохраняет это тепло и равномерно распределяет его по всей сковороде. Это даст вам более равномерное приготовление пищи, чем алюминиевая сковорода.

Естественно антипригарное покрытие. Ниже я расскажу о приправе вашей чугунной сковороды, которая выступает не только как способ ее консервации, но и как естественное антипригарное покрытие. Намного лучше, чем тефлон!

2 из 4 фото Молли Уинтерс Калвер

Как приправить.

«Приправа» к чугунной сковороде необходима для сохранения ее блеска и антипригарного покрытия, а также для защиты от ржавчины. Это проще, чем кажется… вот пошаговая инструкция от Southern Living:

1. Хорошо помойте сковороду в горячей мыльной воде.
2. Тщательно высушите.
№
3. Смажьте сковороду тонким слоем растопленного шортенинга или растительного масла.
4. Поместите его вверх дном на среднюю решетку духовки на 375°. (Поместите фольгу на нижнюю полку для сбора капель.)
5. Выпекать 1 час; дать остыть в духовке.

Каждый раз, когда вы нагреваете масло на сковороде, этот блеск усиливается. Таким образом, приправа может происходить часто или только тогда, когда вашей сковороде нужно немного освежиться.

3 из 4 фото Кейт Циммерман Турпин

Как с ним готовить.

Чугунные сковороды идеально подходят для приготовления мяса и выпечки, а поскольку они могут выдерживать высокие температуры, в них также можно жарить во фритюре. Вот несколько рецептов, которые помогут начать ваши приключения с чугуном:

• Чугунное печенье с шоколадной крошкой
• Куриные бедра на сковороде с капустой и киноа
• Фрикадельки из баранины на один укус
• Мексиканские запеченные яйца
• Пирожные с кусочками шоколада и эспрессо на сковороде
• Фриттата с песто и козьим сыром

4 из 4 фото Суручи Авасти

Как за ним ухаживать.