Чугун сплав, его свойства, характеристики, виды и применение

 

 

Сплав железа с углеродом, где процентное содержание углерода варьируется от 2,14% до 6,67%, носит название «чугун». Помимо этих 2-х химических элементов, в состав входят следующие компоненты:

1. Кремний – количество не превышает 4,3% и влияет на пластичность и литейные свойства сплава.
2. Марганец – повышает прочность материала. Исполняет отбеливающую функцию, препятствуя графитизации. Количество составляет не больше 2%.
3. Сера – оказывает негативное воздействие на материал и может стать причиной возникновения трещин. Содержание в сплаве варьируется от 0,07% до 0,15%
4. Фосфор – увеличивает жидкотекучесть чугунного сплава. Примерное количество – 0,03%.

Слиток из чугуна

Углерод делает материал твердым и плотным, при этом снижая его пластичность. Из-за своей хрупкости чугун хорошо поддается только литейной обработке. В производстве сплав железа с углеродом занимает лидирующую позицию, уступая только стали.

Количество углерода делит сплав на 3 вида:

1. Доэвтектический – процентная часть углерода составляет от 2,14% до 4,2%.
2. Эвтектический – количество углерода составляет 4,3%.
3. Заэвтектический – содержание углерода варьируется от 4,4% до 6,67%.

По структуре чугунный сплав делится на 5 видов:

1. Белый. На разрезе имеет светлый оттенок и отличительный блеск, из-за содержащегося карбида железа. Цемент придает сплаву твердость и высокую износостойкость. Поэтому, он трудно поддается резке. Из-за своей прочности используется в качестве наружного слоя. Из-за своей плотности белый чугун часто перерабатывается в сталь.
2. Серый. Углерод представлен в виде пластичного графита. От этого, цвет чугуна на разрезе – темно-серый. Твердость металла значительно ниже, чем у белого. Хорошо поддается резной обработке. Материал обладает высоким уровнем вязкости и текучести. Если вам нужны услуги
   литья серого чугуна, то рекомендуем вам обратиться сюда.
3. Ковкий. Изготавливается из серого чугуна путем литья. Графит в составе принимает хлопьевидную форму, что придает материалу пластичность. Может подвергаться деформации даже при комнатной температуре. Из-за отсутствия внутренних колебаний, изделия из ковкого чугуна не поддаются вибрационным нагрузкам.
4. Высокопрочный. В серый чугун добавляется примесь марганца. Графит представлен шаровидной формой. Увеличивает прочность качества изделий, что приравнивает материал к стальным сплавам. Хорошо поддается литью.
5. Половинчатый. Углерод представлен в составе как графитом, так и карбидом. Используется для производства деталей, которые подвергаются постоянному трению.

Сплав чугуна

По химическому составу выделяют легированный и

нелегированный чугун.

1. Нелегированный. В этот вид чугунного сплава не добавляются примеси. Количество марганца не превышает 2%, а кремния – 4%.
2. Легированный. В состав добавляют различные примеси для улучшения качества материала. Например, если ввести в структуру 12% хрома, полученное изделие будет обладать повышенной стойкостью к коррозии. Добавление меди сделает материал плотнее, снизится вероятность появление трещин и улучшатся литейные качества. Так же, в состав добавляют никель, марганец, фосфор. От количества легированных компонентов выделяют низколегированные (меньше 2,5% дополнительных элементов), среднелегированные (от 2,5% до 10%) и высоколегированные (больше 10%) сплавы.

Чугун наделен следующими свойствами:

1. Химические. Химический состав металла влияет на остальные свойства чугунного сплава
   .
2. Физические. На удельный вес чугунного сплава влияет количество содержащегося углерода. Усадка чугуна, или уменьшения объема во время остывания после литья, зависит от степени графитизации и химического состава.
3. Тепловые. Показатель теплоемкости определяет способность проведения тепла материалом. Различные добавки снижают теплопроводность железа. Интенсивность нагревания увеличивает теплоемкость.
4. Гидродинамические. Высокое содержание марганца и серы делают материал вязким. Это свойство увеличивается при переходе в точку затвердевания.
5. Технологические. Металл обладает стойкостью к внутренней вибрации, а также не дает материалу изнашиваться.
6. Механические. На прочность изделия влияет количество графитных включений. Чем их меньше – тем прочнее готовый материал.

Чугунные изделия изготавливаются и используются в различных сферах, благодаря своей прочности и стойкости к низким температурам. Обширное применение металл получил в машиностроении. Из него изготавливают блоки для двигателей внутреннего сгорания, тормозные колодки.

Чугунные радиаторы отопления

 

 

В металлургической сфере чугунный сплав ценится за свои литейные свойства и низкую цену. Стоимость материала зависит от количества содержащегося углерода в составе сплава. Сантехническое оборудование, изготовленное из чугуна, до сих пор стоит во многих квартирах и исправно служит своим владельцам.

Благодаря своей пластичности, из металла получаются изделия различной формы. Ванны, раковины, радиаторы, трубы – они обладают продолжительном сроком эксплуатации и не подвергаются внешней деформации на протяжении долгого времени.

Заборные решётки из чугуна

Вещи, созданные из высокопрочного металла, можно встретить в архитектуре дворцов, усадеб и домов прошлых столетий. Из чугуна изготавливали решетки на окна, входные ворота, украшения для крыши и сада, памятники.

Металлический сплав может длительное время сохранять тепло. Поэтому, из него изготавливают посуду – казаны, сковородки. Изделия легко очищаются, благодаря хорошей гигиеничности, а химический состав не несет вреда для организма.

Детали водопроводные из чугуна

Изделия из чугунных сплавов уже долгое время считаются надежными, качественными и экологически чистыми. Материал включает в себя множество ценных свойств, благодаря чему большое количество деталей и оборудований активно выпускаются и используются.

 

 

 

 

Понятие чугуна, его особенности и нюансы использования

Фото: https://stroy-plys.ru/

17.07.2022 16:05 В разделе

«Свободный сокол» и ООО «Кун Восток» рассматривают возможность освоения новой номенклатуры

14.07.2022 15:00 В разделе

«России нужна наша труба» — гендиректор Липецкой трубной компании «Свободный сокол» рассказал о перспективах компании

30.06.2022 23:56 В разделе

Липецкая трубная компания приняла участие во Всероссийском водном конгрессе 2022

Основу чёрной металлургии составляют два вида сплавов — чугун и сталь. Эти сплавы часто сравнивают между собой, отдавая предпочтение стали. Однако это не всегда оправдано, поскольку чугун также представляет ценность.

Чтобы в этом убедиться, достаточно детально рассмотреть его особенности.

В общих чертах, чугун — это сплав железа с углеродом. От стали его отличает соотношение составляющих. Область применения готовой продукции зависит от разновидности чугуна. Отдельно стоит ознакомиться с информацией, как варят чугун.

Что из себя представляет чугун

Итак, чугун — это сплав железа и углерода. Но содержание углерода здесь превышает 2,14%. В качестве углерода используют цементит и графит. При классификации первичными признаны цвет и уровень прочности чугуна. По цвету различают белый и серый чугун, по уровню прочности — ковкий, половинчатый и высокопрочный. Широко используют серый чугун, имеющий на изломе серебристый отлив. Отсюда и название. Аналогично белый на изломе имеет белый отлив. Однако белый чугун не используют самостоятельно, он необходим для производства ковкого сплава. Основу высокопрочного и ковкого чугуна составляет серый сплав, но во втором варианте обязательно должен присутствовать белый.

Структура и свойства половинчатого чугуна обусловлены использованием двух углеродов — цементита и графита.

Структура сплава

Чугунные сплавы различаются между собой по структуре. Они бывают перлитными, ферритными и ферритно-перлитными. Каждая из этих структур представляет собой металлическую полость с элементами графита, имеющего определённую форму:

-пластичную;

-шаровидную;

-вермикулярную;

-пластичную.

Количество и качество этих включений радикально меняют свойства сплава.

Особенности

Температура плавления чугуна на 300° ниже, чем у стали. Она составляет всего 1200°С. Объясняется это большим количеством углеродов в сплаве. Этот же показатель влияет на повышенную хрупкость чугуна, поскольку железо с углеродом не способны образовать прочной связи. То есть углерод встраивается в решётку железа лишь частично.

Свойства

Упоминая о характеристиках чугуна, акцент делают на физических, тепловых, механических, гидродинамических и химических свойствах. Эти параметры напрямую зависят от количества и качества примесей. Каждый элемент по-своему влияет на сплав:

-сера снижает тугоплавкость и жидкотекучесть;

-фосфор делает его более хрупким, но позволяет создавать изделия сложной формы;

-кремний облегчает литьё, поскольку благодаря ему понижается температура плавления;

-марганец делает сплав прочным, ухудшая литейные свойства.

Помимо этих элементов при литье используют легированные примеси: алюминий, медь, титан, никель, хром.

Достоинства и недостатки

Отдельные виды чугуна не уступают по своим характеристикам стальным сплавам. Это чугуны повышенной прочности. Но есть у сплава и другие плюсы:

-он легко удерживает температуру;

-экологичен;

-не разрушается в кисло-щелочной среде;

-долговечен, а с течением времени становится более прочным.

Есть и минусы:

-белый чугун очень хрупок, а серый — недостаточно пластичен;

-остатки воды в посуде способны вызвать появление ржавчины;

-стоимость его высока, хотя это оправдано.

Особенности производства и область применения

Льют чугун в доменных печах. Основным сырьём для литья служит железная руда, а топливом — природный газ, кокс и термоантрацит. В процессе литья восстанавливаются оксиды руды, и она становится твёрдой. После литья приступают к растворению углерода, помещая руду в распар. Из него жидкий чугун опускается в нижнюю часть печи.

Готовый сплав используют в машиностроении и металлургии. Из чугуна выполняют предметы быта и сантехнику, но из него же выполняют архитектурные памятники и ажурные ворота.

Стоимость сплава зависит от количества углерода, примесей и легирующих компонентов.

Липецкая компания «Свободный сокол» готова принять эстафету импортозамещения Глава Meta Марк Цукерберг объявил о массовых увольнениях в ближайшие дни

Что такое чугун? Свойства и использование

8 марта 2023 г. 8 марта 2023 г. | 18:25

Чугун — это металлический сплав, который существует уже много столетий. Он сделан из смеси железа, углерода и кремния. Чугун ценится многими за его прочность, упругость и ковкость. Его уникальные свойства делают его идеальным материалом для многих приложений и проектов.

Чем отличается чугун?

Чугун отличается от других металлов тем, что содержит больше углерода, чем другие сплавы. Это позволяет легче отливать металл в различные формы без ущерба для его прочности или долговечности. Кроме того, чугун имеет впечатляющую температуру плавления, что делает его устойчивым к тепловым повреждениям и коррозии.

Свойства

Чугун — невероятно прочный и долговечный материал, что делает его популярным выбором для крупных инфраструктурных проектов. Чугун жаростойкий и имеет низкую температуру плавления, что позволяет ему выдерживать очень высокие температуры без разрушения. Он также обладает отличными антикоррозионными свойствами, что делает его идеальным для использования в средах, где может возникнуть риск коррозии. Низкая стоимость чугуна в сочетании с его способностью противостоять износу делает его экономичным выбором как для жилых, так и для коммерческих проектов.

Чугун Использование

Чугун сегодня можно найти во многих предметах, от кухонной посуды до деталей автомобилей. Он особенно популярен среди поваров, которые ценят возможность равномерного нагрева и долговечность при приготовлении блюд на плите или в духовке. Кроме того, чугунная труба является популярным выбором для сантехнических систем из-за ее прочности и простоты процесса установки. Его также можно использовать для создания сложных скульптур, а также инструментов, таких как ручки тисков и механические компоненты, которые могут выдерживать износ с течением времени.

Советы по уходу за изделиями из чугуна

При правильном уходе изделия из чугуна прослужат вам долгие годы! Чтобы поддерживать чугун в хорошем состоянии, вы должны регулярно приправлять его (это включает в себя протирание поверхности маслом) и избегать мытья в посудомоечной машине или погружения в воду. Кроме того, если вы используете чугунную посуду на плите или в духовке, всегда используйте высокие настройки нагрева, чтобы остатки пищи не прилипали к поверхности сковороды или кастрюли.

Вывод:

В общем, чугун — невероятно универсальный материал, который можно использовать для самых разных целей — как практических, так и декоративных! Его прочная, но податливая природа делает его идеальным как для промышленного применения, так и для повседневного использования на кухне. При правильном уходе и обслуживании вы можете быть уверены, что ваши изделия из чугуна прослужат вам долгие годы! Если вы ищете прочные, но стильные материалы для проектов или кухонных наборов, подумайте о том, чтобы попробовать чугун — вы не пожалеете!

Heer Vohera

Познакомьтесь с Heer, динамичным и целеустремленным писателем, изучающим приемы своего ремесла в металлургической промышленности. Имея опыт работы в цифровом маркетинге, Хир привносит в свои тексты уникальную точку зрения, делясь ценными идеями. Помимо ведения блога, она любит читать и ходить в походы.

Легированный чугун

ГЛАВНАЯ > Блог

Чугун относится к многоэлементному сплаву на основе железа с содержанием углерода более 2,11% и более элементов, таких как кремний, марганец и т. д.; чугун имеет простой производственный процесс и низкую стоимость, а также является самым ранним и наиболее широко используемым стальным материалом. По сравнению с углеродистой сталью чугун содержит больше примесных элементов, таких как сера и фосфор. С развитием промышленности требования к свойствам чугуна становятся все выше и выше, то есть от него требуется не только более высокие механические свойства, но иногда и некоторые особые свойства, например высокая износостойкость. сопротивление, термостойкость и коррозионная стойкость и т.д. Для дальнейшего улучшения механических свойств или специальных свойств чугуна также могут быть добавлены легирующие элементы или может быть увеличено содержание таких элементов, как кремний, марганец и фосфор. Этот вид чугуна называется легированным. По сравнению с легированной сталью, используемой в аналогичных условиях, легированный чугун легко плавится, имеет низкую стоимость и хорошие характеристики. Но большинство из них обладают большей хрупкостью и плохими механическими свойствами.

Легированный чугун относится к чугуну с особыми свойствами за счет добавления легирующих элементов к обычному чугуну. Обычно добавляются легирующие элементы: кремний, марганец, фосфор, никель, хром, молибден, медь, алюминий, бор, ванадий, титан, сурьма, олово и так далее. Легированный чугун делится на низколегированный чугун (содержание легирующих элементов <3%) и среднелегированный чугун (содержание легирующих элементов> 10%) в зависимости от добавленного количества легирующих элементов. Легирующие элементы могут изменить матричную структуру чугуна, так что чугун обладает особыми физико-химическими свойствами, такими как жаростойкость, износостойкость, коррозионная стойкость, немагнитность и низкотемпературная стойкость, поэтому этот чугун также называют «особым исполнением». чугун». Добавление элементов, способных образовывать в чугуне плотную оксидную пленку, таких как Si, Cr, Al и др., может улучшить стойкость чугуна к окислению. Низкохромистый (Cr: 0,5-1,9%) или низкохромистый и низкомедный легированный чугун обычно применяют для жаропрочных отливок, работающих при 500-700℃. Для деталей, работающих при температуре >800℃, в основном используется легированный чугун с высоким содержанием кремния (Si>5%), высоким содержанием алюминия (Al: 25%) и высоким содержанием хрома (Cr: 32-36%). В настоящее время широко используются легированные чугуны, такие как кремний и кремний-алюминий, которые обладают хорошей жаростойкостью и жаропрочностью. Некоторые заводы по производству чугуна использовали ферросилиций в качестве добавки к элементу Si, но в последние годы многие заводы начали использовать карбид кремния, чтобы снизить себестоимость производства, и реальный эффект весьма впечатляет.

Область применения легированного чугуна очень широка. Благодаря своему превосходству и экономичности в использовании они в некоторых случаях заменили стальные отливки, поковки и отливки из ковкого чугуна.