Какой сплав называют чугуном. Какой сплав называют чугуном

Чугун производят в специальных доменных печах. Основное сырье для получения чугуна – это железная руда. Технологический процесс заключается в восстановлении оксидов железа руды и получении на выходе другого материала – чугуна. Для изготовления чугуна используются следующее топливо: кокс, природный газ и термоантрацит.

Чугун

Чугун используется на протяжении десятилетий. Этот материал обладает особыми эксплуатационными характеристиками, отличающими его от стали. Производство чугуна хорошо налажено во многих странах, хотя существует множество различных сплавов. Чтобы определить свойства чугуна, необходимо охарактеризовать его химический состав, от которого зависят определенные физические свойства.

Химический состав чугуна является важным фактором, который в значительной степени определяет механические свойства получаемых отливок. Кроме того, на многие свойства влияют механизмы первичной и вторичной кристаллизации.

Содержание углерода в чугунах колеблется от 2,14 до 6,67 процента. Современные технологии производства позволяют точно контролировать концентрацию всех элементов в составе, что приводит к снижению уровня хрупкости и улучшению эксплуатационных характеристик.

Рассматривая химический состав чугуна, следует отметить, что помимо железа и углерода, необходимы следующие элементы

1. Кремний (концентрация не более 4,3%). Этот элемент благотворно влияет на чугун, размягчая его и улучшая его литейные свойства. Однако очень высокие концентрации могут сделать материал более восприимчивым к вязкой деформации.
2. Марганец (до 2%). Добавление этого элемента в состав значительно повышает прочность материала. Однако если концентрация слишком высока, структура может стать хрупкой.
3. Сера связана с вредными примесями, которые могут значительно ухудшить функциональные свойства материала. Как правило, концентрация серы в чугуне не должна превышать 0,07%. Сера вызывает растрескивание при нагревании состава.
4. Фосфор присутствует в составе в концентрации менее 1,2%. Увеличение концентрации фосфора может вызвать растрескивание при охлаждении чугуна. Кроме того, этот элемент вызывает ухудшение других механических свойств.

Как и во многих других составах, углерод является наиболее важным химическим элементом в чугуне. Концентрация и ее тип определяют тип материала. Структура чугуна сильно варьируется в зависимости от используемой технологии производства.

Физический свойства

Чугун широко используется благодаря своим привлекательным физическим свойствам.

1. Стоимость материала значительно ниже, чем у других сплавов. Именно поэтому он используется для создания широкого спектра продуктов.
2. Рассматривая плотность чугуна, следует отметить, что этот показатель значительно ниже, чем у стали, что делает материал намного легче.
3. Температура плавления чугуна зависит от его структуры и в большинстве случаев составляет 1200 градусов Цельсия. Температура плавления чугуна может быть значительно повышена или понижена путем добавления различных добавок.
4. При выборе материала многие обращают внимание на то, что цвет чугуна может немного отличаться в зависимости от его структуры и химического состава.

Температура кипения чугуна также сильно зависит от его химического состава. Следует обратить внимание на физические свойства каждого типа материала. Различные структуры и химические составы имеют разные физико-механические свойства.

Технология производства

Чугун выплавляли на протяжении десятилетий благодаря его уникальным эксплуатационным характеристикам. Большое количество сплавов обуславливает применение специальных правил маркировки. Отливки маркируются следующим образом.

1. Литейный сорт обозначается буквой L.
2. Широко используется серый чугун, для обозначения которого используется буквенное сочетание «SC».
3. Подделка обозначается буквой CC.
4. Редуцированный или белый обозначается буквой P.
5. Антифрикционный или серый чугун обозначается буквой ACS.
6. Легированные чугуны имеют самый широкий диапазон химического состава и обозначаются буквой Ch.

В процессе производства чугуна есть несколько этапов, которые позволяют добиться желаемой структуры. Рассматривая процесс производства чугуна, следует отметить следующие моменты

1. Производство осуществляется в специальных доменных печах.
2. Из железной руды можно производить легированный и жаропрочный чугун.
3. Процесс заключается в восстановлении оксида железа из руды. При перестройке кристаллической решетки и изменении структуры материал называется чугуном.
4. Рассматривая методы производства, следует отметить, что особенности технологии также заключаются в используемом материале, т.е. коксе. Кокс подразумевает в качестве топлива природный газ или энергетический антрацитовый уголь.
5. Производство чугуна включает в себя закалку железа в твердой форме с помощью специальных печей. На этом этапе производится жидкий чугун.

Оборудование, используемое при производстве чугуна, может значительно отличаться. Кроме того, используемая технология производства в первую очередь определяет тип производимого материала. Примером этого является производство BCI. Это предполагает визуализацию структур с необычной геометрией.

Особенность чугуна кроется в процессе его производства. Средняя температура плавления разных видов чугуна составляет 1200ºС. Это значение на 300 градусов меньше, чем у стали. Связано это с очень высоким содержанием углерода. Углерод и атомы железа имеют между собой не очень тесную связь.

Все о чугуне

Знать все о чугуне, что это такое и из чего он состоит, настоятельно рекомендуется всем потребителям металлургической продукции. Информация из ГОСТа заслуживает внимания. Информация о получении этого металла так же важна, как и определение сплавов чугуна. Вам придется иметь дело с типом отдельно, с составом и оттенками производства, с тонкими оттенками свойств сплава и его применения.

На чугун распространяется ГОСТ 805 с 1995 года. Настоящий стандарт содержит рекомендации по содержанию определенных веществ. Массовая доля меди не должна превышать 0,3%. Коэффициент разрушения чугуна может достигать 2%. Вес штанги составляет от 18 до 55 кг.

Теплоемкость чугунных сплавов может быть определена с помощью закона вытеснения. Однако подробное описание этого не имеет смысла. Инженеры уже знают об этом, а для других это пустая информация. Теплопроводность и магнитная проницаемость образца чугуна, по-видимому, одинаковы. Чугун обычно плавится при температуре 1200 °C, тогда как температура плавления стали составляет около 1500 °C. Механические свойства продукта характеризуются повышенной прочностью, но меньшей устойчивостью к динамическим нагрузкам.

Благодаря свойствам своей кристаллической решетки чугун является хрупким. Его удельный вес определяется количеством присоединенного углерода и уровнем пористости. Присутствие других примесей оказывает значительное влияние. Прочность на разрыв и пластичность определяются структурой решетки и распределением молекулярных групп. Эластичность определяется формой тонера. Твердость зависит от количества и размера графитовых включений и дисперсности перлита.

Степень, в которой сплав сопротивляется коррозии, определяется его структурой. Внешняя среда также важна. Сопротивление между графитом и ферритом составляет 0,56 В. Дисперсность и коррозионная стойкость находятся в обратной зависимости. Присутствие марганца замедляет графитизацию, сера ухудшает чугун с точки зрения литейных и механических свойств, а фосфор улучшает качество отливки.

Белый.

Этот тип сплава занимает особое место в классификации чугунов. Он содержит значительное количество цементита. Название происходит от его поверхности, которая имеет особый белый цвет. При разрушении материала появляется хорошо заметный блеск. Содержание тонера не превышает 3/10 от общей массы образца. Такие компоненты могут быть идентифицированы только с помощью спектрального анализа.

Белый чугун с содержанием углерода не более 4,3% считается консервационным. Этот элемент представлен перлитом, лентеволитом и вторичным цементитом. Эти структуры получаются после полного охлаждения материала. Эвтектические сплавы содержат ровно 4,3% углерода. Если карбонизация увеличивается еще больше, то такой продукт называется зеутоническим.

Серый.

Это название определенно ассоциируется с серым цветом изломов. Однако такая функция не совсем точна. Он также может присутствовать в ковких металлах, что пока не обсуждалось. С другой стороны, даже ГОСТ, ошибочно включенный в название «серый чугун», также является литейным сплавом, содержащим значительное количество слоистого графита. За рубежом классификация более точная, но нет причин изменять стандартную терминологию. Этот оттенок необходимо запомнить.

Существует серый чугун:.

Литейные свойства этого металла очень высоки. Из него получается очень хороший гипс. Внешние колебания очень эффективно гасятся при воздействии вибрации. Характеристики прочности также удовлетворяют специалистов. Однако этот материал очень хрупок из-за своей конструкции.

Применение

Чугун используется для изготовления корпусов и других отливок. Там, где требуется особая прочность или износостойкость, производители ценят это. Можно обсудить шестерни и оружие. Другие области применения включают станины станков, скребковые плиты, корпуса насосов и корпуса золотников. Сочетание твердости и хороших литейных свойств является очень привлекательным в широком диапазоне применения сплавов.

Например, эти параметры полезны для декоративных решеток и гравировок. Также стоит упомянуть.

Первым этапом производства чугуна является выплавка. Руда засыпается в доменную печь, затем гранулированный уголь, необходимый для создания давления и поддержания необходимой температуры в шахте доменной печи. Эти компоненты активно участвуют в химических реакциях, происходящих в процессе горения, в качестве восстановителей железа.

Структура и состав

Там, где чугун считается строительным материалом, он представляет собой металлическую полость, содержащую графит. Структура чугуна состоит в основном из перлита, лентеволита и вязкого графита. В каждом типе чугуна эти элементы преобладают или полностью отсутствуют в различных пропорциях.

По своей структуре чугун может быть

Тонер включен в этот материал в одной из следующих форм

• Сферическая. При добавлении магния тонер принимает такую форму. Сферическая форма графита характерна для высокопрочного чугуна.
• Пластик. Тонер имеет подковообразную форму. В таком виде обычный чугун содержит графит. Этот чугун обладает улучшенными пластичными свойствами.
• Как хлопья. Графит приобретает такую форму в результате отжига белого чугуна. Графит в виде хлопьев встречается в ковком чугуне.
• Вермикулярный. Графит в такой форме встречается в сером чугуне. Он был разработан специально для улучшения пластичности и других свойств.

Производство металла

Чугун производится в специальных доменных печах. Основным сырьем для производства чугуна является железная руда. Этот процесс включает в себя восстановление оксидов железа из руды для получения другого материала — чугуна. Для производства чугуна используются следующие виды топлива: кокс, природный газ и термокарбонат.

После восстановления руды железо находится в твердой форме. Затем она опускается в специальную секцию печи (пар), где углерод растворяется в железе. На выходе получается жидкий чугун, который опускается на дно печи.

Цена чугуна (за 1 кг) зависит от количества углерода в нем, наличия дополнительных примесей и легирующих элементов. Ориентировочная цена одной тонны чугуна составит 8000 рублей.

Области применения

• Он используется для производства компонентов в машиностроении. В основном чугун используется для изготовления блоков цилиндров и коленчатых валов. Для последних требуется улучшенный чугун, в который добавляются специальные графитовые присадки. Благодаря своей устойчивости к истиранию чугун используется для изготовления тормозных колодок отличного качества.
• Изготовленный из чугуна, он способен бесперебойно работать даже при очень низких температурах. По этой причине он часто используется при производстве компонентов двигателей, которые должны работать в суровых климатических условиях.
• Чугун хорошо зарекомендовал себя в сталелитейной промышленности. Он ценится за относительно низкую цену и отличные литейные свойства. Чугунные изделия характеризуются превосходной прочностью и износостойкостью.
• Чугун используется в производстве широкого спектра сантехнических изделий. К ним относятся раковины, радиаторы, мойки и различные трубы. Особенно знамениты чугунные ванны и радиаторы отопления. Некоторые из них используются и сегодня, хотя были приобретены много лет назад. Чугунные изделия сохраняют свой первоначальный вид и не нуждаются в реставрации.
• Хорошие литейные свойства делают чугун настоящим произведением искусства. Его часто используют при изготовлении художественных изделий. Например, их можно использовать для изготовления красивых перфорированных ворот или архитектурных памятников.

Ищете ванну? Не знаю, что лучше, чугун или сталь? Тогда это видео поможет вам: