Что такое чугун? Виды чугуна, свойства и применения
- Чугун: краткая справка
- Виды чугунов и их применение
- Передельный чугун
- Белый чугун
- Серый чугун
- Высокопрочный (модифицированный) чугун
- Ковкий чугун и его маркировка
- Специальные чугуны
- Как специальные примеси сказываются на структуре чугуна?
- Достоинства и недостатки
- Пригодность чугунов к сварочным работам
- Объемы производства чугуна
- Что получают из чугуна и где он используется?
Чугун – это железоуглеродистый сплав, в котором содержание углерода составляет более 2,14%. В нем также могут присутствовать постоянные примеси, а иногда и легирующие компоненты. Его механические свойства зависят от структуры и главным образом от формы, в которой находится углерод, а основными структурными составляющими являются цементит или графит и продукты распада аустенита, которые в зависимости от скорости охлаждения могут быть мартенситом, трооститом, сорбитом, перлитом и ферритом.
Сталь и чугун – это общепринятые технические термины для обозначения сплавов железа и углерода. Содержание углерода в чугуне от 2,14% и до 6,67%, остальное – железо, примеси и легирующие добавки. Углерод может быть в виде графитовых или цементитных (Fe3C – цементит, карбид железа) включений. Основные примеси — кремний, сера, марганец и фосфор. Чугун применяется в литейном производстве, а также в качестве сырья используется для выплавки стали.
Особенности и классификация чугунов
Характеристики сплава формируются еще на стадии производства. В зависимости от параметров протекания эвтектического превращения чугуны бывают серыми (углерод в виде графита), белыми (углерод в виде цементита) и половинчатыми.
Размер и конфигурация графитовых вкраплений определяют марки чугуна и их применение. По форме графитных включений они подразделяются на чугуны с пластинчатым, шаровидным, вермикулярным и хлопьевидным графитом, а по виду металлической основы – на перлитные, перлито-ферритные, ферритные, аустенитные, бейнитные и мартенситные. Помимо углерода в чугуне присутствуют:
- сера – 0,02-0,2%;
- кремний – 0,5-3,6%;
- марганец – 0,2-1,5%;
- фосфор – 0,04-1,5%.
В зависимости от содержания дополнительных добавок чугуны разделяют на нелегированные и легированные. К легированным относятся сплавы, в которые для создания специфических свойств добавлены такие элементы, как никель, хром, медь, алюминий, титан, ванадий, вольфрам, молибден и др. В свою очередь легированные чугуны классифицируют в соответствии с основным легирующим на хромистые, алюминиевые, никелевые и т.д.
Основные различия между сталью и чугуном
Основное, чем отличается чугун от стали – это доля углерода в их составе (у стали она находится в диапазоне от 0,025% до 2,14%, у чугуна – свыше 2,14%) и содержание примесей (в чугуне их больше). Это формирует температуру плавления сплавов. Если у чугунов она составляет 1150−1250 градусов, то у сталей этот показатель достигает 1500°С.
По внешнему виду сталь будет более светлой, а серые чугуны имеют темный и матовый оттенок. Сталь легче сваривается и куется, но хуже поддается литью. У чугунного продукта теплопроводность несколько выше, чем у стального.
Производство чугунных отливок
Виды чугунов и их применение
Передельный чугун
Этот сплав выплавляется в доменных печах и предназначен для дальнейшего передела в сталь или изготовления отливок. Может использоваться как в жидком, так и в твердом состоянии. В передельных чугунах строго контролируется содержание кремния, марганца, серы и фосфора. Основной стандарт, оговаривающий требования к данной продукции – ГОСТ 805. В зависимости от содержания кремния и назначения различают следующие виды передельных чугунов:
- передельный чугун для сталеплавильного производства марок П1, П2;
- передельный чугун для литейного производства марок ПЛ1, ПЛ2;
- передельный фосфористый чугун ПФ1, ПФ2, ПФ3;
- передельный высококачественный чугун ПВК1, ПВК2, ПВК3.
Белый чугун
В нем весь углерод находится в виде цементита. Структура формируется при высокой скорости охлаждения. Отличительная особенность такого вида чугуна – белый отлив в месте излома, а также высокие хрупкость и твердость (НВ 450-550). Продукт практически не поддается механической обработке режущим инструментом. Такие сплавы используют для изготовления литых износостойких деталей (мелющие шары, лопасти шнеков, лопатки дробеметных турбин, прокатные валки), а также в качестве основы при производстве ковких разновидностей чугуна. Износостойкость чугуна увеличивают путем легирования молибденом, никелем, марганцем и другими элементами.
Серый чугун
В серых чугунах углерод представлен пластинчатым графитом. Находится он в свободном виде, благодаря чему излом имеет характерный серый цвет. Такой сплав сравнительно хорошо поддается механической обработке, имеет относительно невысокую прочность и низкую пластичность при растяжении. При этом, благодаря наличию пластинчатого графита, серый чугун обладает хорошими антифрикционными и демпфирующими свойствами, малой чувствительностью к концентраторам напряжения. Внутренняя структура формируется при низких темпах охлаждения.
Серый чугун имеет хорошую жидкотекучесть, мало склонен к образованию усадочных дефектов по сравнению с другими видами чугуна, поэтому его широко используют для изготовления отливок сложной формы с толщиной стенок вплоть до 500 мм.
Маркировка определена ГОСТ 1412 и обозначает перечень марок от СЧ 10 до СЧ 35.
- Буквы СЧ – серый чугун;
- цифры – сведения о временном сопротивлении при растяжении (МПа/10).
Высокопрочный (модифицированный) чугун
Особенность этого сплава, получаемого путем добавления в расплав чугуна чистого магния (Mg), аего соединений или других модификаторов-сфероидизаторов(церия, иттрия и пр.), в том, что графит в таком чугуне имеет шаровидную форму. Количество модифицирующего компонента, того же магния, составляет 0,02–0,08%.
Свойства чугуна с шаровидным графитом определяет в основном металлическая основа (в отличие от серого чугуна с пластинчатыми графитными включениями). Такой высокопрочный сплав используют при производстве износостойких деталей ответственного назначения, выдерживающих большие статические, циклические и ударные нагрузки в условиях износа, в том числе в агрессивных средах и при высоких температурах.
ГОСТ 7293 регламентирует требования к химическому составу и свойствам сплавов с шаровидным графитом для отливок. В соответствии с данным стандартом выпускают изделия марок ВЧ 35, ВЧ 40, ВЧ 45, ВЧ 50, ВЧ 60, ВЧ 70, ВЧ 80 и ВЧ 100, где «ВЧ» — обозначение высокопрочного чугуна, а цифра – минимальное значение временного сопротивления σв (МПа/10). Так, продукт ВЧ 40 имеет σв не менее 400 МПа. Высокопрочные чугуны бывают на ферритной, феррито-перлитной, перлитной основе.
Ковкий чугун и его маркировка
Продукт отжига заготовок белого чугуна, имеющий в своей структуре графит в форме хлопьев («углерод отжига»). Это придает сплаву высокую прочность и повышенную пластичность, однородность распределения свойств, хорошую обрабатываемость и практически полное отсутствие внутренних напряжений в отливках. Благодаря этим свойствам ковкий чугун применение нашел в производстве продукции ответственного назначения – деталей и элементов, работающих при вибрационных и ударных нагрузках.
В зависимости от химического состава чугуна и режимов отжига можно получать различную основу – ферритную, перлитную или ферритоперлитную. Различают также две разновидности ковкого металла — черносердечный и белосердечный. Основные параметры такой продукции регламентированы ГОСТ 1215.
Емко и точно характеризует ковкий чугун маркировка, которая содержит не только его обозначение (КЧ), но и основные механические свойства – минимальное временное сопротивление и относительное удлинение Например, буквенно-цифровой код КЧ 33-8 обозначает, что у ковкого чугуна данной марки минимальное временное сопротивление 37 кгс/мм2 (или 323 МПа), а показатель относительного удлинения – не менее 8%.
Специальные чугуны
Существуют марки сплавов со специальными характеристиками, которые достигаются путем легирования, применения специальной технологии отжига и охлаждения. К таким чугунам относятся:
- жаростойкие;
- коррозионностойкие;
- художественные;
- антифрикционные и износостойкие;
- чугуны с особыми электромагнитными свойствами;
- ферросплавы и другие.
Технические условия на легированные специальные чугуны регламентируют стандарты ДСТУ 8851, ГОСТ 7769, ISO 2892 и другие. В них указывается из чего состоит чугун для различных особых применений, какими механическими свойствами он должен обладать и каким образом необходимо его маркировать.
Как специальные примеси сказываются на структуре чугуна?
При производстве отдельных сплавов добавление специальных присадок в чугун меняет его состав и свойства.
- Кремний является самым важным легирующим элементом в чугуне, который вместе с углеродом влияет на структуру и свойства. Кремний позитивно влияет на выделение графита, улучшает литейные характеристики сплава.
- Сера уменьшает способность жидкого чугуна заполнять литейные формы, снижает его механические свойства и придает красноломкость.
- Марганец негативно сказывается на литейных свойствах, противодействует графитизации, но увеличивает твердость и прочность.
- Фосфор необходим при изготовлении чугунных отливок сложной формы, в том числе тонкостенных, поскольку способствует повышению жидкотекучести сплава. Но при этом теряется прочность, возрастает хрупкость.
Добиться специфических свойств позволяют и другие легирующие добавки, вводимые на этапе выплавки материала. Получается измененная характеристика чугуна с улучшенными износо- или жаростойкостью, коррозийной прочностью или электропроводностью.
Достоинства и недостатки
Первые обнаруженные грубые чугунные отливки датируются серединой XIV столетия. С тех пор существенно изменились технологии, расширилось и применение чугуна. Объективно оценивая этот продукт черной металлургии, нужно назвать как его положительные, так и отрицательные стороны.
Бесспорные преимущества
В первую очередь это экологичность и отменные гигиенические качества. Та же чугунная посуда не разрушается в кислотно-щелочных растворах, хорошо моется и прогревается, долго сохраняя аккумулированное тепло. Следует отметить долговечность и широкую линейку ассортимента, экономичность и относительную несложный процесс производства чугунных изделий.
Варьируя состояние нахождения углерода в сплаве, можно получить белый или серый чугун. Широкий спектр применения объясняется легкой обработкой (ковкой), высокой теплоотдачей и прочностью.
Недостатки чугуна, как материала
Самыми слабыми сторонами сплавов считаются хрупкость и подверженность ржавлению даже при кратковременном взаимодействии с водой. К тому же изделия из чугуна отличаются большим весом и специфическим набором физико-механических характеристик, требующих особых условий для их транспортировки, сборки и обслуживания.
Чугун
Как делают чугун?
Сплав выплавляется в доменных печах и вагранках. Основным источником железа служит железорудное сырье – продукт обогащения руды. Применяется топливо – кокс (продукт специальной обработки каменного угля), природный газ, пылеугольное топливо. Высокотемпературная технология плавки чугуна в шахтной печи позволяет запускать восстановительные химические процессы и выделять железо из оксидов.
В результате доменной плавки получается сплав железа и углерода – чугун, а также шлак, содержащий невосстановленные окислы, остатки флюсов, золы топлива и пр.
Пригодность чугунов к сварочным работам
Соединение чугунных деталей при помощи сварки как никогда актуально и требует серьезного подхода. В технологическом аспекте пригодность металла низкая. На это существует ряд причин, и основная из них – очень высокое содержание углерода и примесей. Кроме того, трудно сформировать сварной шов из-за жидкотекучести материала. Возможны непровары – результат образование тугоплавких оксидов в процессе окисления кремния, других компонентов сплава. Интенсивное выделение газа приводит к образованию в шве пор.
Применение чугуна для сваривания с металлами, отличающимися скоростью охлаждения/нагрева приводит к трещинообразованию на сварном шве и его хрупкости. Поэтому, для сварки прибегают к использованию покрытых или угольных электродов, порошковой проволоки, установок газовой сварки. Избежать образования закаленных участков помогает предварительный прогрев свариваемых деталей и правильный выбор режима сварки.
Объемы производства чугуна
Первое место в мире по производству чугуна вот уже несколько лет подряд прочно удерживает Китайская Народная Республика. За первые два месяца 2019 году китайские компании увеличили объемы его выплавки до 126, 59 млн. тонн. Таким образом, более половины мировых объемов чугуна сегодня выплавляется в Поднебесной.
Объемы мирового производства чугуна, тыс. тонн
Кроме Китая, в рейтинг ведущих производителей чугуна входят Индия, Япония, РФ, Южная Корея, Иран, Бразилия, Германия и США. А замыкает ТОП-10 Украина, что стало возможным благодаря стабильной деятельности предприятий Группы Метинвест.
Производство чугуна в мире с 2010 по 2019 год
Регион |
Годы |
|||||||||
2010 |
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
2016 |
2017 |
2018 |
2019 |
|
Евросоюз |
94054 |
93 855 |
90 493 |
92 328 |
95 176 |
93 596 |
91 312 |
93 235 |
90 787 |
85 691 |
Другие страны Европы |
9 643 |
10 184 |
9 774 |
10 411 |
10 876 |
11 992 |
12 280 |
12 741 |
12 873 |
12 265 |
СНГ |
77 923 |
80 174 |
81 860 |
81 962 |
79 452 |
77 585 |
82 396 |
75 952 |
75 396 |
73 938 |
Северная Америка |
39 216 |
42 159 |
44 328 |
41 319 |
41 218 |
35 859 |
33 008 |
32 946 |
34 886 |
32 567 |
Южная Америка |
34 531 |
37 535 |
30 454 |
29 992 |
30 671 |
31 627 |
29 439 |
31 654 |
31 744 |
29 087 |
Африка |
6 725 |
5 564 |
5 499 |
5 778 |
5 252 |
5 264 |
5 111 |
5 152 |
5 411 |
4 266 |
Азия |
763 032 |
826 220 |
854 111 |
902 136 |
917 651 |
897 875 |
913 410 |
927 722 |
994 748 |
1 037 317 |
Средний Восток |
2 540 |
2 242 |
2 143 |
2 007 |
2 782 |
2 459 |
2 251 |
2 293 |
2 362 |
2 530 |
Океания |
6 672 |
5 925 |
4 381 |
4 160 |
3 962 |
4 272 |
4 313 |
4 441 |
4 561 |
4 336 |
Что получают из чугуна и где он используется?
Материал довольно популярный в машиностроении и других отраслях промышленности. Это главный компонент исходных материалов для выплавки стали в кислородных конвертерах, мартенах и электродуговых печах. Кроме того, чугун – наиболее популярный сплав для изготовления отливок различной формы. Востребованность чугуна в других сферах объясняется высокими прочностными характеристиками и достаточной плотностью. Области применения некоторых марок сведены в таблицу.
Сплавы |
Сферы применения |
Серые |
Производство колонн, маховиков, опорных и фундаментальных плит, шкивов, станин, прокатных станков, канализационных изделий. |
Ковкие |
Основания под тяжелое оборудование, опоры ж/д и автомобильных мостов, коленвалы для двигателей дизельного транспорта и тракторов. |
Легированные белые |
Мелющие части оборудования, прессовочные формы для огнеупоров, прокатные валки. |
Антифрикционные |
Подшипники скольжения, втулки топливных насосов, направляющие клапаны, поршневые кольца автомобилей. |
Высокопрочные |
Детали турбин, коленчатые валы, двигатели на тракторы и автомобили, изложницы, шестерни, прокатные валки. |
Если же вас интересует качественный металлопрокат из сертифицированных материалов, обращайтесь в компанию «Метинвест-СМЦ». В нашем каталоге металлопроката вы найдете любую продукцию из более 200 основных наименований в нужных типоразмерах и по адекватной цене.
Что такое чугун? Виды чугуна, свойства и применения
- Чугун: краткая справка
- Виды чугунов и их применение
- Передельный чугун
- Белый чугун
- Серый чугун
- Высокопрочный (модифицированный) чугун
- Ковкий чугун и его маркировка
- Специальные чугуны
- Как специальные примеси сказываются на структуре чугуна?
- Достоинства и недостатки
- Пригодность чугунов к сварочным работам
- Объемы производства чугуна
- Что получают из чугуна и где он используется?
Чугун – это железоуглеродистый сплав, в котором содержание углерода составляет более 2,14%. В нем также могут присутствовать постоянные примеси, а иногда и легирующие компоненты. Его механические свойства зависят от структуры и главным образом от формы, в которой находится углерод, а основными структурными составляющими являются цементит или графит и продукты распада аустенита, которые в зависимости от скорости охлаждения могут быть мартенситом, трооститом, сорбитом, перлитом и ферритом. Введение различных легирующих элементов позволяет управлять процессом графитизации и по-разному корректировать свойства чугуна.
Чугун: краткая справкаСталь и чугун – это общепринятые технические термины для обозначения сплавов железа и углерода. Содержание углерода в чугуне от 2,14% и до 6,67%, остальное – железо, примеси и легирующие добавки. Углерод может быть в виде графитовых или цементитных (Fe3C – цементит, карбид железа) включений. Основные примеси — кремний, сера, марганец и фосфор. Чугун применяется в литейном производстве, а также в качестве сырья используется для выплавки стали.
Особенности и классификация чугунов
Характеристики сплава формируются еще на стадии производства. В зависимости от параметров протекания эвтектического превращения чугуны бывают серыми (углерод в виде графита), белыми (углерод в виде цементита) и половинчатыми.
Размер и конфигурация графитовых вкраплений определяют марки чугуна и их применение. По форме графитных включений они подразделяются на чугуны с пластинчатым, шаровидным, вермикулярным и хлопьевидным графитом, а по виду металлической основы – на перлитные, перлито-ферритные, ферритные, аустенитные, бейнитные и мартенситные. Помимо углерода в чугуне присутствуют:
- сера – 0,02-0,2%;
- кремний – 0,5-3,6%;
- марганец – 0,2-1,5%;
- фосфор – 0,04-1,5%.
В зависимости от содержания дополнительных добавок чугуны разделяют на нелегированные и легированные. К легированным относятся сплавы, в которые для создания специфических свойств добавлены такие элементы, как никель, хром, медь, алюминий, титан, ванадий, вольфрам, молибден и др. В свою очередь легированные чугуны классифицируют в соответствии с основным легирующим на хромистые, алюминиевые, никелевые и т.д.
Основные различия между сталью и чугуном
Основное, чем отличается чугун от стали – это доля углерода в их составе (у стали она находится в диапазоне от 0,025% до 2,14%, у чугуна – свыше 2,14%) и содержание примесей (в чугуне их больше). Это формирует температуру плавления сплавов. Если у чугунов она составляет 1150−1250 градусов, то у сталей этот показатель достигает 1500°С.
По внешнему виду сталь будет более светлой, а серые чугуны имеют темный и матовый оттенок. Сталь легче сваривается и куется, но хуже поддается литью. У чугунного продукта теплопроводность несколько выше, чем у стального.
Производство чугунных отливок
Виды чугунов и их применение
Передельный чугун
Этот сплав выплавляется в доменных печах и предназначен для дальнейшего передела в сталь или изготовления отливок. Может использоваться как в жидком, так и в твердом состоянии. В передельных чугунах строго контролируется содержание кремния, марганца, серы и фосфора. Основной стандарт, оговаривающий требования к данной продукции – ГОСТ 805. В зависимости от содержания кремния и назначения различают следующие виды передельных чугунов:
- передельный чугун для сталеплавильного производства марок П1, П2;
- передельный чугун для литейного производства марок ПЛ1, ПЛ2;
- передельный фосфористый чугун ПФ1, ПФ2, ПФ3;
- передельный высококачественный чугун ПВК1, ПВК2, ПВК3.
Белый чугун
В нем весь углерод находится в виде цементита. Структура формируется при высокой скорости охлаждения. Отличительная особенность такого вида чугуна – белый отлив в месте излома, а также высокие хрупкость и твердость (НВ 450-550). Продукт практически не поддается механической обработке режущим инструментом. Такие сплавы используют для изготовления литых износостойких деталей (мелющие шары, лопасти шнеков, лопатки дробеметных турбин, прокатные валки), а также в качестве основы при производстве ковких разновидностей чугуна. Износостойкость чугуна увеличивают путем легирования молибденом, никелем, марганцем и другими элементами.
Серый чугун
В серых чугунах углерод представлен пластинчатым графитом. Находится он в свободном виде, благодаря чему излом имеет характерный серый цвет. Такой сплав сравнительно хорошо поддается механической обработке, имеет относительно невысокую прочность и низкую пластичность при растяжении. При этом, благодаря наличию пластинчатого графита, серый чугун обладает хорошими антифрикционными и демпфирующими свойствами, малой чувствительностью к концентраторам напряжения. Внутренняя структура формируется при низких темпах охлаждения.
Серый чугун имеет хорошую жидкотекучесть, мало склонен к образованию усадочных дефектов по сравнению с другими видами чугуна, поэтому его широко используют для изготовления отливок сложной формы с толщиной стенок вплоть до 500 мм.
Маркировка определена ГОСТ 1412 и обозначает перечень марок от СЧ 10 до СЧ 35.
- Буквы СЧ – серый чугун;
- цифры – сведения о временном сопротивлении при растяжении (МПа/10).
Высокопрочный (модифицированный) чугун
Особенность этого сплава, получаемого путем добавления в расплав чугуна чистого магния (Mg), аего соединений или других модификаторов-сфероидизаторов(церия, иттрия и пр.), в том, что графит в таком чугуне имеет шаровидную форму. Количество модифицирующего компонента, того же магния, составляет 0,02–0,08%.
Свойства чугуна с шаровидным графитом определяет в основном металлическая основа (в отличие от серого чугуна с пластинчатыми графитными включениями). Такой высокопрочный сплав используют при производстве износостойких деталей ответственного назначения, выдерживающих большие статические, циклические и ударные нагрузки в условиях износа, в том числе в агрессивных средах и при высоких температурах.
ГОСТ 7293 регламентирует требования к химическому составу и свойствам сплавов с шаровидным графитом для отливок. В соответствии с данным стандартом выпускают изделия марок ВЧ 35, ВЧ 40, ВЧ 45, ВЧ 50, ВЧ 60, ВЧ 70, ВЧ 80 и ВЧ 100, где «ВЧ» — обозначение высокопрочного чугуна, а цифра – минимальное значение временного сопротивления σв (МПа/10). Так, продукт ВЧ 40 имеет σв не менее 400 МПа. Высокопрочные чугуны бывают на ферритной, феррито-перлитной, перлитной основе.
Ковкий чугун и его маркировка
Продукт отжига заготовок белого чугуна, имеющий в своей структуре графит в форме хлопьев («углерод отжига»). Это придает сплаву высокую прочность и повышенную пластичность, однородность распределения свойств, хорошую обрабатываемость и практически полное отсутствие внутренних напряжений в отливках. Благодаря этим свойствам ковкий чугун применение нашел в производстве продукции ответственного назначения – деталей и элементов, работающих при вибрационных и ударных нагрузках.
В зависимости от химического состава чугуна и режимов отжига можно получать различную основу – ферритную, перлитную или ферритоперлитную. Различают также две разновидности ковкого металла — черносердечный и белосердечный. Основные параметры такой продукции регламентированы ГОСТ 1215.
Емко и точно характеризует ковкий чугун маркировка, которая содержит не только его обозначение (КЧ), но и основные механические свойства – минимальное временное сопротивление и относительное удлинение Например, буквенно-цифровой код КЧ 33-8 обозначает, что у ковкого чугуна данной марки минимальное временное сопротивление 37 кгс/мм2 (или 323 МПа), а показатель относительного удлинения – не менее 8%.
Специальные чугуны
Существуют марки сплавов со специальными характеристиками, которые достигаются путем легирования, применения специальной технологии отжига и охлаждения. К таким чугунам относятся:
- жаростойкие;
- коррозионностойкие;
- художественные;
- антифрикционные и износостойкие;
- чугуны с особыми электромагнитными свойствами;
- ферросплавы и другие.
Технические условия на легированные специальные чугуны регламентируют стандарты ДСТУ 8851, ГОСТ 7769, ISO 2892 и другие. В них указывается из чего состоит чугун для различных особых применений, какими механическими свойствами он должен обладать и каким образом необходимо его маркировать.
Как специальные примеси сказываются на структуре чугуна?
При производстве отдельных сплавов добавление специальных присадок в чугун меняет его состав и свойства.
- Кремний является самым важным легирующим элементом в чугуне, который вместе с углеродом влияет на структуру и свойства. Кремний позитивно влияет на выделение графита, улучшает литейные характеристики сплава.
- Сера уменьшает способность жидкого чугуна заполнять литейные формы, снижает его механические свойства и придает красноломкость.
- Марганец негативно сказывается на литейных свойствах, противодействует графитизации, но увеличивает твердость и прочность.
- Фосфор необходим при изготовлении чугунных отливок сложной формы, в том числе тонкостенных, поскольку способствует повышению жидкотекучести сплава. Но при этом теряется прочность, возрастает хрупкость.
Добиться специфических свойств позволяют и другие легирующие добавки, вводимые на этапе выплавки материала. Получается измененная характеристика чугуна с улучшенными износо- или жаростойкостью, коррозийной прочностью или электропроводностью.
Достоинства и недостатки
Первые обнаруженные грубые чугунные отливки датируются серединой XIV столетия. С тех пор существенно изменились технологии, расширилось и применение чугуна. Объективно оценивая этот продукт черной металлургии, нужно назвать как его положительные, так и отрицательные стороны.
Бесспорные преимущества
В первую очередь это экологичность и отменные гигиенические качества. Та же чугунная посуда не разрушается в кислотно-щелочных растворах, хорошо моется и прогревается, долго сохраняя аккумулированное тепло. Следует отметить долговечность и широкую линейку ассортимента, экономичность и относительную несложный процесс производства чугунных изделий.
Варьируя состояние нахождения углерода в сплаве, можно получить белый или серый чугун. Широкий спектр применения объясняется легкой обработкой (ковкой), высокой теплоотдачей и прочностью.
Недостатки чугуна, как материала
Самыми слабыми сторонами сплавов считаются хрупкость и подверженность ржавлению даже при кратковременном взаимодействии с водой. К тому же изделия из чугуна отличаются большим весом и специфическим набором физико-механических характеристик, требующих особых условий для их транспортировки, сборки и обслуживания.
Чугун
Как делают чугун?
Сплав выплавляется в доменных печах и вагранках. Основным источником железа служит железорудное сырье – продукт обогащения руды. Применяется топливо – кокс (продукт специальной обработки каменного угля), природный газ, пылеугольное топливо. Высокотемпературная технология плавки чугуна в шахтной печи позволяет запускать восстановительные химические процессы и выделять железо из оксидов.
В результате доменной плавки получается сплав железа и углерода – чугун, а также шлак, содержащий невосстановленные окислы, остатки флюсов, золы топлива и пр.
Пригодность чугунов к сварочным работам
Соединение чугунных деталей при помощи сварки как никогда актуально и требует серьезного подхода. В технологическом аспекте пригодность металла низкая. На это существует ряд причин, и основная из них – очень высокое содержание углерода и примесей. Кроме того, трудно сформировать сварной шов из-за жидкотекучести материала. Возможны непровары – результат образование тугоплавких оксидов в процессе окисления кремния, других компонентов сплава. Интенсивное выделение газа приводит к образованию в шве пор.
Применение чугуна для сваривания с металлами, отличающимися скоростью охлаждения/нагрева приводит к трещинообразованию на сварном шве и его хрупкости. Поэтому, для сварки прибегают к использованию покрытых или угольных электродов, порошковой проволоки, установок газовой сварки. Избежать образования закаленных участков помогает предварительный прогрев свариваемых деталей и правильный выбор режима сварки.
Объемы производства чугуна
Первое место в мире по производству чугуна вот уже несколько лет подряд прочно удерживает Китайская Народная Республика. За первые два месяца 2019 году китайские компании увеличили объемы его выплавки до 126, 59 млн. тонн. Таким образом, более половины мировых объемов чугуна сегодня выплавляется в Поднебесной.
Объемы мирового производства чугуна, тыс. тонн
Кроме Китая, в рейтинг ведущих производителей чугуна входят Индия, Япония, РФ, Южная Корея, Иран, Бразилия, Германия и США. А замыкает ТОП-10 Украина, что стало возможным благодаря стабильной деятельности предприятий Группы Метинвест.
Производство чугуна в мире с 2010 по 2019 год
Регион |
Годы |
|||||||||
2010 |
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
2016 |
2017 |
2018 |
2019 |
|
Евросоюз |
94054 |
93 855 |
90 493 |
92 328 |
95 176 |
93 596 |
91 312 |
93 235 |
90 787 |
85 691 |
Другие страны Европы |
9 643 |
10 184 |
9 774 |
10 411 |
10 876 |
11 992 |
12 280 |
12 741 |
12 873 |
12 265 |
СНГ |
77 923 |
80 174 |
81 860 |
81 962 |
79 452 |
77 585 |
82 396 |
75 952 |
75 396 |
73 938 |
Северная Америка |
39 216 |
42 159 |
44 328 |
41 319 |
41 218 |
35 859 |
33 008 |
32 946 |
34 886 |
32 567 |
Южная Америка |
34 531 |
37 535 |
30 454 |
29 992 |
30 671 |
31 627 |
29 439 |
31 654 |
31 744 |
29 087 |
Африка |
6 725 |
5 564 |
5 499 |
5 778 |
5 252 |
5 264 |
5 111 |
5 152 |
5 411 |
4 266 |
Азия |
763 032 |
826 220 |
854 111 |
902 136 |
917 651 |
897 875 |
913 410 |
927 722 |
994 748 |
1 037 317 |
Средний Восток |
2 540 |
2 242 |
2 143 |
2 007 |
2 782 |
2 459 |
2 251 |
2 293 |
2 362 |
2 530 |
Океания |
6 672 |
5 925 |
4 381 |
4 160 |
3 962 |
4 272 |
4 313 |
4 441 |
4 561 |
4 336 |
Что получают из чугуна и где он используется?
Материал довольно популярный в машиностроении и других отраслях промышленности. Это главный компонент исходных материалов для выплавки стали в кислородных конвертерах, мартенах и электродуговых печах. Кроме того, чугун – наиболее популярный сплав для изготовления отливок различной формы. Востребованность чугуна в других сферах объясняется высокими прочностными характеристиками и достаточной плотностью. Области применения некоторых марок сведены в таблицу.
Сплавы |
Сферы применения |
Серые |
Производство колонн, маховиков, опорных и фундаментальных плит, шкивов, станин, прокатных станков, канализационных изделий. |
Ковкие |
Основания под тяжелое оборудование, опоры ж/д и автомобильных мостов, коленвалы для двигателей дизельного транспорта и тракторов. |
Легированные белые |
Мелющие части оборудования, прессовочные формы для огнеупоров, прокатные валки. |
Антифрикционные |
Подшипники скольжения, втулки топливных насосов, направляющие клапаны, поршневые кольца автомобилей. |
Высокопрочные |
Детали турбин, коленчатые валы, двигатели на тракторы и автомобили, изложницы, шестерни, прокатные валки. |
Если же вас интересует качественный металлопрокат из сертифицированных материалов, обращайтесь в компанию «Метинвест-СМЦ». В нашем каталоге металлопроката вы найдете любую продукцию из более 200 основных наименований в нужных типоразмерах и по адекватной цене.
Научитесь литью металла [Типы и процессы]
перейти к содержаниюMetalworkingMetal
Кристин Арцт
Что такое литье металлов?
Литье металла — это процесс, которому уже 7000 лет, и который используется как в производстве, так и в изобразительном искусстве. Во время литья металла расплавленный металл переносится из тигля в форму для создания положительного металлического литого объекта. Металл и форма охлаждаются, а металлический предмет извлекается и обрабатывается. Традиционные методы литья металлов включают литье по выплавляемым моделям, литье в гипсовые формы, литье под давлением и литье в песчаные формы, и это лишь некоторые из них. Эти процессы литья металла могут выполняться в литейном цехе или в ювелирной мастерской.
Процессы литья металлов известны уже тысячи лет и широко используются для создания скульптур, украшений, транспорта, оружия и инструментов. Первый известный литой предмет — медная лягушка, датируемая 3200 г. до н. э., найденная на территории современного Ирака. В эпоху бронзы популярность металлического литья резко возросла. Бронза была гораздо более легким и прочным сплавом для работы по сравнению с золотом, и из нее отливали инструменты и оружие с использованием каменных форм. Во времена династии Шан в Китае одноразовые песчаные формы впервые использовались для литья металлов. Около 1000 г. до н.э. Индия была одной из первых древних цивилизаций, отливавших серебряные и медные монеты в качестве валюты. Позже, около 500 г. до н.э., династия Чжоу ввела чугунное литье. На протяжении всей истории Ближний Восток и Западная Африка обычно использовали литье по выплавляемым моделям. Много лет спустя в 20 веке произошел бум технологии литья металлов, разработав процессы, на которых основано большинство современных методов.
Для чего используется литье металлов?
На протяжении всей истории металлическое литье использовалось для изготовления инструментов, оружия и религиозных предметов. Литье — это недорогой способ создания сложных форм и рисунков, а также легкое создание нескольких одинаковых объектов. Процесс литья металлов широко используется в производстве, особенно в развитии технологий и транспорта. Отливки могут иметь размер от нескольких граммов, как отлитое кольцо, до тысяч фунтов, как дизельный двигатель. Формы литья различаются по сложности от чего-то совсем простого до невероятно замысловатого.
В то время как транспорт и тяжелое оборудование составляют большую часть отливок, производимых во всем мире, литье металлов является невероятно универсальным процессом. Скорее всего, вы найдете компоненты литья металлов в следующих объектах:
-
Домохозяйственные приборы
-
Строительное оборудование
-
Электрические компоненты
-
Фермерское оборудование
- 9004
-
. и оборудование
-
Transportation: automobile, aerospace, railways, and shipping
-
Machining tools
-
Artistic and sculptural objects
Different types of metal casting
Metal casting comes in two main categories: процессы с многоразовыми формами и процессы с одноразовыми формами. В обоих процессах литейщик плавит металлический материал в тигле, заливает его в форму, а затем удаляет материал формы или отливку после того, как металл остынет и затвердеет.
Литье в одноразовые формы
Литье в одноразовые формы — это метод, в котором используются одноразовые или временные формы. Эти формы обычно изготавливаются из связанного смолой песка, керамической оболочки, гипсовой паковочной массы или пенопласта. Изготовление собственной одноразовой формы — недорогой и относительно быстрый процесс. Лучше всего подходит для мелкосерийного производства.
Многоразовые формы для литья
Многоразовые формы — это многоразовые и постоянные формы для литья металлов. Они прочнее и лучше других выдерживают высокие температуры расплавленного металла. Постоянные формы часто изготавливаются из металлов, таких как сталь или чугун, из-за их высокой прочности, низкой пористости и термостойкости. Многоразовые формы идеально подходят для создания нескольких одинаковых литых металлических объектов.
Основной процесс литья металла
Основной процесс литья металла включает создание модели и формы, а затем заливку расплавленного металла в форму. Затем вы извлечете твердую металлическую отливку и закончите свою деталь. Этот процесс настраивается для различных типов литья металлов, а также для форм, размеров и многого другого.
Шаг 1. Создание шаблона
Перед изготовлением формы необходимо создать шаблон для определения формы формы. Выкройка может быть трехмерной моделью вашего окончательного слепка. Он может быть сделан из воска, песка, пластика или даже дерева. Некоторые литейщики используют формы из гипса или силикона, которые представляют собой материалы, которые не выдерживают отливки из расплавленного металла, но позволяют литейщику массово создавать кратные воски для использования в литье одноразовых форм. Когда вы формируете свой шаблон, убедитесь, что вы учитываете любую ожидаемую усадку, когда металл остывает. Шаблоны также могут быть закрыты литниками, чтобы расплавленный металл мог затекать в форму.
Шаг 2. Изготовление формы
После того, как вы создали выкройку, пришло время сделать форму. Как мы упоминали выше, вы можете сделать многоразовую форму, которая обычно изготавливается из металла, или одноразовую форму, которая может быть сделана из песка, гипса или керамической оболочки. Каждый из этих методов изготовления форм оптимизирован для различных литейных металлов и различных уровней сложности модели. Если вы работаете с восковым или пластиковым узором, вы можете выжечь узор в печи.
Шаг 3: Выберите металлический сплав
Все металлические отливки изготавливаются из сплавов черных или цветных металлов. Сплавы представляют собой смесь элементов, обеспечивающих наилучшие механические свойства для окончательного использования в отливке. Черные сплавы включают сталь, ковкий чугун и серый чугун. Цветные сплавы, которые чаще всего используются в литье, это алюминий, бронза и медь. Если вы работаете с драгоценными металлами в ювелирной мастерской, вы можете работать с серебром, медью, золотом и платиной.
Этап 4: Расплавление сплава
Процессы плавления различаются для разных сплавов, поскольку каждый сплав имеет разную температуру плавления. По сути, плавка состоит из помещения твердого сплава в тигель и нагревания его над открытым пламенем или внутри печи.
Шаг 5: Залить в форму
Залить расплавленный металл в полость формы. Если это небольшая отливка, то можно просто лить из тигля, в котором нагревался металл, прямо в форму. Для более крупного литья может потребоваться небольшая команда для поддержки нагревания металла внутри печи и переноса металла в больший тигель или ковш перед заливкой в форму.
Обязательно соблюдайте все рекомендации по технике безопасности при заливке расплавленного металла. Убедитесь, что вы носите защитную одежду, в том числе одежду из натуральных волокон, длинные брюки и рукава, утепленные перчатки и защитные очки. Работайте в хорошо проветриваемом помещении, чтобы избежать рисков, связанных с опасными парами. Убедитесь, что у вас есть поблизости химический огнетушитель, и следите за тем, чтобы проход между печью и плесенью был чистым. Дайте форме затвердеть, прежде чем переходить к следующему шагу.
Шаг 6: Извлеките отливку из формы.
Когда металл остынет и затвердеет, его можно вынуть из формы. Если вы отливаете в одноразовую форму, вы можете отделить форму от отливки. Если вы использовали гипсовую паковочную массу, вам нужно будет охладить гипс водой после того, как металл затвердеет. Вода поможет избавиться от плесени. Для многоразовых форм вы можете использовать выталкивающие штифты для извлечения отливки.
Шаг 7: Финишная обработка
Напилите и отполируйте отливку из цельного металла! Это может включать в себя очистку отлитого металлического предмета, например, удаление лишнего материала формы в воде, отламывание литейных литников с помощью кусачек для мелких предметов или даже угловой шлифовальной машины для крупных деталей.
Обучение литью металла
Хотите ли вы отлить маленькое кольцо или сложную металлическую деталь для автомобильного двигателя, возможности литья металла безграничны. Тип металлического литья, который вы выберете, будет зависеть от вашего видения конечного продукта. Если вы заинтересованы в ювелирных изделиях, вы захотите работать с драгоценными металлами, такими как золото, серебро и платина. Если вас заинтересуют другие промышленные проекты, ваша отливка может варьироваться от небольших алюминиевых плиток до чугунной сковороды. После того, как вы определились со своими целями, вы можете изучить варианты самообразования. Местная гильдия художников по металлу предоставляет своим членам сообщество, образовательные ресурсы и многое другое. Мы всегда рекомендуем новичкам начинать с очного занятия, чтобы охватить требования безопасности, получить доступ в студию и научиться литью металла у профессионала.
Обучение литью металлов в The Crucible
The Crucible предлагает курсы литья металлов как в литейном, так и в ювелирном отделах. Наш литейный цех предлагает студентам возможность создавать свои собственные формы для песка и керамических оболочек. Мы предлагаем полностью оборудованную восковую комнату, где вы можете формировать и детализировать свои модели для литья по выплавляемым моделям. На наших литейных занятиях можно лить алюминий, бронзу и даже железо. На наших ювелирных уроках вы можете сделать свои собственные уникальные маленькие подвески, кольца и многое другое, чтобы отлить их из серебра и бронзы. Наши ювелирные курсы позволяют вам изучить весь процесс литья металла от создания восковой модели до заливки расплавленного металла, а затем отделки вашего изделия.
Часто задаваемые вопросы по литью металла
Можно ли отливать металл дома?
Вы можете создать свой собственный литейный цех и литейный цех, уделяя первостепенное внимание безопасности. Убедитесь, что вы носите защитную одежду, в том числе одежду из натуральных волокон, длинные брюки и рукава, утепленные перчатки и защитные очки. Работайте в хорошо проветриваемом помещении, чтобы избежать рисков, связанных с опасными парами. Убедитесь, что у вас есть поблизости химический огнетушитель, и следите за тем, чтобы проход между печью и плесенью был чистым.
Какие бывают виды литья металлов?
В основных видах литья металлов используются одноразовые или многоразовые формы. При литье одноразовых форм используется одноразовая форма, изготовленная из связанного смолой песка, керамической оболочки, гипсовой паковочной массы или пенопласта. Распространенными типами литья металлов, в которых используются одноразовые формы, являются литье по выплавляемым моделям, литье по выплавляемым моделям и литье в песчаные формы. Многоразовые формы — это многоразовые и постоянные формы, изготовленные из чугуна или стали. Многоразовые формы используются для литья под давлением и литья под давлением.
Какие инструменты нужны для литья металла?
Для литья металла вам потребуются защитное оборудование, хорошо проветриваемое рабочее место, форма, тигель, щипцы и печь, горелка или печь для обжига.
Какие металлы легче всего отливать?
Алюминий — удобный материал для литья металлов, поскольку он недорогой, широко доступный и быстро плавится в пропановой горелке или в электрической печи.
Как сделать форму для литья металла?
Это разные типы форм для разных проектов. Во-первых, определите, будете ли вы делать одноразовую или многоразовую форму. Формы для керамических оболочек изготавливаются путем погружения восковой модели в несколько слоев суспензии керамических оболочек перед выжиганием воска и заливкой металла внутрь. Формы для литья из песка встраиваются в деревянную раму и формируются с помощью оттиска или модели, либо рисунок вырезается прямо в песке. В гипсовых формах для выплавки также используется какая-то рама, сделанная из дерева или металла. Восковая модель помещается внутрь рамы, поверх модели заливается паковочная масса, и форма оставляется для застывания.
Продолжить изучение руководств по металлу
Узнайте, как работать с механическими молотами и как они работают, из этого вводного руководства по кузнечному делу с помощью силового молота….
Подробнее →
Задумывались ли вы, чем занимается литейный цех? Узнайте о разнице между черными и цветными металлами и о том, как начать литейную карьеру. …
Подробнее →
Узнайте о различных способах литья бронзы в литейном и ювелирном производстве, а также о том, как начать работу, из этого руководства для начинающих. к бронзовому литью….
Подробнее →
Узнайте о различных типах литья по выплавляемым моделям, от металлов до стекла, и о том, как начать работу, из этого руководства для начинающих по литью по выплавляемым моделям….
Подробнее →
Узнайте, как построить свой Собственный кузнечный горн и станьте кузнецом с помощью этого пошагового руководства….
Подробнее →
Узнайте все, что вы хотели знать о литье металлов, от типов форм до различных методов литья….
Читать Подробнее →
You Can Learn to Cast Metal
В Горниле еженедельно проводятся новые занятия по литью металлов.
Лаборатория Foundry
Занятия в лаборатории — это большое преимущество, исключительно для участников Crucible! Практикуйте навыки, которые вы изучаете в классе, и открывайте новые возможности в своем ремесле. Инструкции не предоставляются…
Узнать больше и зарегистрироваться →
Кольца из металлической глины
Создавайте и проектируйте несколько колец из медной и серебряной металлической глины, применяя различные техники прокатки, текстурирования, аппликации и резьбы. Обожгите каждую деталь, затем закончите…
Узнать больше и зарегистрироваться →
3-часовой дегустатор: Ювелирные изделия
3-часовой дегустатор — отличный способ изучить новую форму искусства без более глубокого изучения полного курса. После базового ознакомления с отжигом, текстурированием, штамповкой, опиловкой,…
Узнать больше и зарегистрироваться →
3-часовой дегустатор: Foundry
3-часовой дегустатор — отличный способ изучить новый вид искусства без более глубокая приверженность полному курсу. После базового ознакомления с созданием песчаных форм создайте собственную форму для…
Узнать больше и зарегистрироваться →
Ювелирная лаборатория
Лаборатория — отличный способ попрактиковаться и усовершенствовать навыки, которые вы изучаете на занятиях. В лабораториях вы можете работать над заданиями класса или над своими собственными проектами. Лабораторное время контролируется, но…
Узнать больше и зарегистрироваться →
Ювелирные изделия и металлы I
Изучите основы изготовления ювелирных изделий. Мы сосредоточимся на распиловке, опиловке, шлифовке, пайке, текстурировании, отжиге, штамповке, полировке и дизайне. Студенты изучат свойства…
Узнать больше и зарегистрироваться →
Подвески и серьги из металлической глины
Создавайте подвески, серьги и носимые скульптуры из медной и серебряной металлической глины, практикуя и совершенствуя различные техники прокатки, текстурирования, аппликации и резьбы…
Узнать больше и зарегистрироваться →
Семейные безделушки и побрякушки
Присоединяйтесь к The Crucible, чтобы повеселиться всей семьей и научиться делать украшения! В семейных группах вы научитесь делать индивидуальные подвески с гравировкой, создавая узор-коллаж. ..
Узнать больше и зарегистрироваться →
Шкатулки, медальоны и петли
Учащиеся учатся создавать несколько полых форм для использования в украшениях, шкатулках и медальонах. Работая с медью, латунью, никелем и серебром, учащиеся придают своим изделиям движение…
Узнать больше и зарегистрироваться →
Чеканка и чеканка
Изучите два древних метода обработки металлов для создания размеров и бесконечных деталей путем ковки листа. металла в трехмерные рельефы. Работа с двухдюймовыми квадратами…
Узнать больше и зарегистрироваться →
Литейный цех II: Процесс изготовления керамических оболочек
Этот курс предназначен для людей с опытом литья металлов, которые завершили литье восков. Мы также можем разместить 3D-печать PLA (лучше всего без пигмента). Учащиеся подготовят свои…
Узнать больше и зарегистрироваться →
Литье органических веществ и найденных предметов
В ходе этого увлекательного курса вы расширите свои ювелирные знания, отливая уникальные изделия из органических материалов, пластика или пенополистирола. Студенты сделают два кастинга…
Узнать больше и зарегистрироваться →
КЛАССЫ
2022-03-28T12:14:00-07:00 Ссылка для загрузки страницыПерейти к началу
Чугун против стали | Различия, свойства, преимущества и недостатки
Металлы играют огромную роль в производстве. Кроме того, многие производители используют металлы, такие как железо и сталь, из-за их качеств, начиная от прочности, долговечности и способности сохранять блеск в течение длительного времени.
Несмотря на то, что такие металлы, как чугун и сталь, имеют схожий внешний вид, это не одно и то же. Иными словами, они оба имеют отличительные черты, которые могут быть как преимуществом, так и недостатком производственного процесса.
Итак, вы хотите узнать разницу между чугуном и сталью? Сталь прочнее железа? Читайте дальше, пока мы даем ответы на эти вопросы, а также преимущества и недостатки этих двух металлов.
Что такое чугун?Этот чугун производится путем плавки железоуглеродистых сплавов. Содержание углерода в этом сплаве часто составляет 2-4%. Чтобы уточнить, чугун имеет содержание углерода выше 2%. Кроме того, после процесса плавки кузнец заливает железо в форму вместо того, чтобы обрабатывать железо молотком и инструментами.
Помимо содержания углерода, чугун также содержит 1-3% кремния, что улучшает его литейные характеристики. Кроме того, он содержит следовые количества марганца. Также могут присутствовать примеси, такие как фосфор и сера. Несколько общих механических свойств чугуна включают твердость, эластичность, пластичность и ударную вязкость.
Существуют различные типы этого хрупкого материала, различия между которыми связаны с различными методами обработки и термической обработкой, применяемыми в процессе. Различные типы чугуна включают:
- Серый чугун
- Белый чугун
- Ковкий чугун
- Ковкий чугун
- Чугун с уплотненным графитом
Сталь — это сплав железа, содержащий незначительный процент углерода, обычно от 0,15 до 2 %. Содержание углерода в стали делает ее прочнее, повышая ее устойчивость к поломке. Он также может включать другие элементы, которые улучшат его свойства, в том числе кремний, марганец, фосфор, серу и кислород. Например, нержавеющая сталь, устойчивая к окислению и коррозии, часто содержит 11% хрома.
Сталь обладает высокой прочностью на растяжение, что позволяет использовать ее в производстве инструментов, транспортных средств, машин, оружия и даже в строительстве инфраструктуры. Он также находит применение при использовании стальных направляющих для изготовления нестандартных прототипов.
Существуют разные виды стали. К ним относятся:
- Углеродистая сталь
- Легированная сталь
- Нержавеющая сталь
- Инструментальная сталь
В чем разница между чугуном и сталью? Спор о чугуне и стали становится более сложным, потому что они совершенно разные, хотя оба металла имеют похожий внешний вид. Итак, давайте рассмотрим другие различия между ними ниже.
чугун | Сталь | |||||
Содержание углерода | 2% до 4% | .03092500 — 2800 градусов Fahrenheit | ||||
Прочность | Больше прочности сжатия | Прочность на растяжение | ||||
Легко поднять из -за того, что из низкой сжима и хорошей поток | 903Легко подниматься, из -за низкой сжима и хорошего потока | 903Легко подниматься, из -за низкой сжима и хорошей поток | 903Легко подниматься, из -за низкой сжимого и хорошего потока | 9030 имеет низкую текучесть и большую усадку. | ||
Коррозионная стойкость | Более коррозионностойкий | Не такой устойчивый, как чугун | ||||
Ударопрочность | Более ударопрочный | Менее ударопрочный | ||||
Стоимость | Дешевле из-за меньшей стоимости материалов, труда и энергии, необходимых для производства конечного продукта | Дороже чугуна, хотя есть и дешевле альтернативы, такие как сборные стальные формы, такие как; стержни, стержни, балки и трубы. | ||||
Области применения | Трубопроводная арматура, шайбы, сельскохозяйственное оборудование, детали машин, горнодобывающее оборудование, ручные инструменты и электрическая арматура. | Инфраструктура, транспортные средства, электроприборы, ракеты, инструменты и оружие. |
Основное различие между чугуном и углеродистой сталью заключается в содержании углерода. Чугун содержит более 2% углерода, а сталь – менее 2% углерода. Однако сталь также может содержать другие элементы, такие как хром. Добавление этих элементов приводит к получению стали различного качества и марки.
Точка плавленияЧугун имеет более низкую температуру плавления, чем сталь. Его температура плавления составляет 2200 градусов по Фаренгейту, а температура плавления стали колеблется в пределах 2500-2800 градусов по Фаренгейту. Низкая температура плавления железа позволяет легко придавать ему любую форму.
ПрочностьОба материала прочные, но их прочность различна. Чугун обладает большей прочностью, чем сталь. С другой стороны, сталь обладает большей прочностью на растяжение, чем чугун, что позволяет ей гнуться, не обязательно ломаясь. Чтобы уточнить, прочность на сжатие делает железо очень твердым, что делает его устойчивым к вмятинам и изгибам. С другой стороны, он ломается при чрезмерном давлении.
Возможность литьяЧугун легче отливать, чем сталь. Причина в том, что он обладает большей текучестью и не дает усадку. С другой стороны, сталь менее текучая, реагирует на материал формы и дает усадку при охлаждении. Чтобы уточнить, сталь имеет относительно высокую вязкость. Легкость литья чугуна делает его идеальным материалом для детальных металлоконструкций.
Коррозионная стойкостьНесмотря на то, что оба вида похожи, чугун лучше сопротивляется коррозии и ржавчине, чем сталь. Однако эти металлические материалы не подвержены коррозии. Если вы оставите их открытыми и незащищенными, оба материала подвергнутся окислению, что приведет к разложению.
УдаропрочностьСталь лучше сопротивляется ударам, чем чугун. Особенно это касается внезапных ударов. При резких ударах сталь не гнется, не ломается и не деформируется так быстро, как чугун.
СтоимостьЧугун дешевле стали из-за более низкой стоимости материала, необходимого для производства чугуна. Кроме того, производство необработанной стали требует больше труда и энергии.
ПриложенияОба материала имеют различное применение. Чугун идеально подходит для изготовления трубной арматуры, шайб, сельскохозяйственного оборудования, деталей машин, оборудования для горнодобывающей промышленности, электрической арматуры и ручных инструментов. С другой стороны, сталь идеально подходит для изготовления инструментов, оружия, электроприборов, транспортных средств и объектов инфраструктуры.
Чугун или сталь: что выбрать?Выбор между этими металлами потребует знания плюсов и минусов обоих металлов. Ниже приведены их преимущества и недостатки.
Преимущества и недостатки чугуна Преимущества- Хорошая литейная способность
- Доступен в больших количествах, что делает производство относительно недорогим.
- Обладает высокой прочностью на сжатие
- Чугуны имеют хорошую обрабатываемость
- Хорошие антивибрационные свойства
- Обладают отличной износостойкостью
- Низкая концентрация напряжений
- Высокая устойчивость к деформации
- High durability
- Prone to corrosion and rust
- Low tensile strength
- High impact resistance
- High weight-to-strength ratio
- High brittleness
- Повышенная гибкость конструкции, так как вы можете выбрать элемент сплава, который вы хотите комбинировать со сталью
- Увеличенная прочность
- , устойчивая к коррозии
- Легкая обработка
- Более дорогие, чем чугун
- , меньший с ударов
. предпочитать? Увидев преимущества и недостатки обоих типов материалов, тот, который вы в конечном итоге решите использовать, будет зависеть от ваших требований к продукту.
Выберите RapidDirect для услуг по литью металловМы считаем, что вы выбрали сторону в споре о чугуне и стали. Тем не менее, получение подходящих услуг по литью металла для прототипирования и производства — это еще одна проблема, которую вам, возможно, придется преодолеть.
RapidDirect – лучший выбор как для прототипирования, так и для производства металлических изделий и деталей. Наши профессиональные услуги по литью под давлением и другие услуги по литью гарантируют, что вы получите оптимальные конечные металлические детали с высокой производительностью и строгими проверками. Более того, мы предлагаем вам на выбор различные металлические материалы, предназначенные для изготовления высококачественных металлических деталей для вашей продукции.
Это все не то! Как только вы загрузите свой проект на нашу платформу, вы получите бесплатное предложение и анализ DFM.
ЗаключениеЧугун и сталь – два популярных металлических материала, используемых в производстве металлических деталей. Между литой сталью и чугуном мы предоставляем вам то, что вам нужно знать выше.
Существуют разные виды чугуна; Белый чугун, ковкий чугун, серый чугун, чугун с уплотненным графитом и ковкий чугун. Сталь также бывает разных типов; инструментальная сталь, нержавеющая сталь, 9Легированная сталь 0536 и углеродистая сталь . Эти типы металлов имеют различное применение и применение, и знание того, какой из них идеально подходит для вашего продукта, является первым шагом в правильном направлении.
Хотите купить металлические детали? RapidDirect — лучшее решение для вас. Благодаря быстрым онлайн-расценкам и бесплатному анализу DFM вы быстрее начнете производство.
Часто задаваемые вопросыЧто долговечнее сталь или чугун?
На этот вопрос нет однозначного ответа.