Сталь или чугун: Отличия чугуна и стали

Отличия чугуна и стали

Содержание

Основой для изготовления чугуна или стали служит железо. В природе это – металл с серебристым отливом, не имеющий достаточной твердости. Такой металл практически не используется в промышленности, а широкое применение получили различные сплавы железа.

Чугун и сталь – это сплавы железа с углеродом, но от содержания этих элементов и примесей будет зависеть качество металла.

Чугун

Чугун – первичный продукт металлургии. В его составе содержится углерода более 2% и значительное количество примесей, влияющих на свойства металла: марганец, фосфор, кремний, сера, легирующие добавки.

Чугун относят к хрупким металлам, его можно легко разбить на осколки при ударе, поэтому он менее практичен в обработке и применении. Вид углерода, содержащегося в чугуне,  влияет на его свойства, поэтому различают несколько видов чугуна:

— серый,  мягкий металл с низкой температурой плавления;

— белый, с повышенной твердостью, но хрупкий;

— ковкий, вторичный продукт белого чугуна;

— высокопрочный.

Плотность чугуна составляет 7000 кг/м3.

Сталь

Процентное содержание углерода в сплаве не должно превышать отметку 2%, а железо составлять не менее 45%. Оставшиеся 53% могут содержать различные легирующие добавки и примеси, которые позволяют изменять его свойства.

Существует большое количество разновидностей и классификаций. В зависимости от количества связующих элементов различают:

— низколегированные;

— среднелегированные.

Также различают по количеству углерода:

— низкоуглеродистые;

— среднеуглеродистые;

— высокоуглеродистые.

На качество металла влияет наличие неметаллических включений (оксиды, сульфиды, фосфиды) и существует классификация по качеству.

Общая характеристика это – металл, обладающий хорошей прочностью, износостойкостью, твердостью, пригоден для различных видов обработки. Плотность стали 7700 – 7900 кг/м3.

Не смотря, на большое количество разновидностей чугуна и стали, можно выделить основные параметры различия этих металлов:

— сталь обладает большей прочностью, пластичностью и твердостью;

—  более пластична, поэтому хорошо поддается обработке (штамповке, ковке, прокатке, сварке), изделия из чугуна выполняют методом литья;

— чугун имеет меньшую стоимость;

— сталь имеет высокую теплопроводность, качество повышают методом закаливания, а чугун из-за пористости металла способен удерживать тепло;

— сплавы имеют различный удельный вес.

Металлургия поставляет на рынок сотни разновидностей того и другого сплава, которые имеют свои особенности и характеристики, но обязательными компонентами этих металлов являются железо и углерод. Поэтому сталь и чугун можно объединить в группу железоуглеродистых сплавов.



Сталь, Металл, Чугун — термины и определения

Справочная информация

Сталь.

Сплав на основе железа, после литья ковкий при некоторых интервалах температур;

содержит марганец, углерод и часто другие легирующие элементы.

В углеродистых и низколегированных сталях, максимальное содержание углерода до 2,0 %;

в высоколегированной стали приблизительно до 2,5 %.

Делением между низколегированными и высоколегированными сталями обычно считается рубеж с содержанием приблизительно 5 % металлических легирующих элементов.

Содержание марганца — также принципиальный дифференцирующий фактор, причем сталь обычно содержит, по крайней мере, 0,25 % Mn, a технически чистое железо значительно меньше.

Легирующий элемент.

Элемент, добавляемый и остающийся в металле, который изменяет его структуру и химический состав.

Легированные стали.

Содержащие определенное количество легирующих элементов (не только углерод, но и некоторое количество марганца, меди, кремния, серы и фосфора) в пределах необходимых для конструкционных легированных сталей, с целью изменения их механических или физических свойств.

Высокопрочные низколегированные стали.

Сталь, спроектированная для обеспечения лучших механических свойств и более высокого сопротивления атмосферной коррозии, чем углеродистая сталь. Эта сталь не должна составлять класс легированных сталей, так как была изготовлена скорее для специальных механических свойств, чем для специального химсостава (HSLA стали имеют предел текучести более чем 275 МПа или 40 ksi). Химический состав HSLA сталей может меняться в зависимости от требуемой толщины и механических свойств.

Эти стали имеют низкое содержание углерода (0,05–0,25 %) для того, чтобы получить адекватную деформируемость и свариваемость, и имеют содержание марганца до 2,0 %. Малые количества хрома, никеля, молибдена, меди, азота, ванадия, ниобия, титана, циркония используются в различных комбинациях.

Низколегированные стали.

Класс черных металлов, которые проявляют прочностные свойства, большие, чем простые углеродистые стали, в результате добавления таких легирующих элементов как никель, хром и молибден. Общее содержание легирующих элементов может составлять от 2,07 % до уровня чуть ниже нержавеющих сталей, которые содержат минимум 10 % Сr.

Ковкий чугун.

Чугун, полученный при длительном отжиге белого чугуна, при котором происходят процессы декарбюризации и графитизации, устраняющие частично или полностью цементит. Графит находится в форме углерода отжига. Если преобладает реакция декарбюризации, то продукт имеет светлую поверхность излома — ковкий белосердечный чугун.

Если поверхность излома будет темной — темносердечный ковкий чугун. В Соединенных Штатах производится только темносердечный ковкий чугун. Ковкий чугун имеет преимущественно ферритную матрицу; перлитный ковкий чугун может содержать шаровидный перлит или отпущенный мартенсит, в зависимости от термообработки и желаемой твердости.

Серый чугун.

Широкий класс железных литейных сплавов (чугунов), обычно характеризуемых микроструктурой пластинчатого графита в железной матрице. Серый чугун обычно содержит от 2,5 до 4 % С, от 1 до 3 % кремния и добавки марганца, в зависимости от желательной микроструктуры (от 0,1 % Мп в ферритном сером чугуне и до 1,2 % в перлитном). Сера и фосфор также находятся в малых количествах как остаточные примеси.

Чугун.

Родовой термин для большой совокупности литых железных сплавов, в которых содержание углерода превышает растворимость углерода в аустените при эвтектической температуре. Большинство чугунов содержит не меньше 2 % углерода, плюс кремний и серу и может содержать другие легирующие элементы. См. также высокопрочный чугун, ковкий чугун, серый чугун, пластичный чугун и белый чугун.

Чугун с вермикулярным графитом.

Чугун, имеющий графит в форме, промежуточной между формой пластинки, типичной для серого чугуна и сферической формой высокопрочного чугуна. В структуре отсутствует пластинчатый графит, она состоит из 20 % сфероидального графита и 80 % вермикулярного графита (ASTM A247, тип IV). Также известный как CG- чугун. Чугун с вермикулярным графитом аналогичен литому ковкому чугуну, но используется техника, подавляющая образование сфероидального графита. Типичные номинальные составы CG- чугуна содержат от 3,1 до 4,0 % С, от 1,7 до 3,0 % кремния и от 0,1 до 0,6 % марганца.

Полуспокойная сталь.

Состояние поверхности слитка полуспокойной стали близко к поверхности кипящей стали. Остальные характеристики имеют промежуточное значение между кипящей и спокойной сталями.

Спокойная сталь.

Сталь, обрабатываемая сильным раскислителем типа кремния или алюминия для того чтобы снизить содержание кислорода до такого уровня, что не возникает никакой реакции между углеродом и кислородом в течение кристаллизации.

Углеродистая сталь.

Сталь, содержащая не более принимаемых за норму концентрации 1,65 % марганца, 0,60 % кремния и 0,60 % меди — и только несущественное количество любых других элементов кроме углерода, кремния, марганца, меди, серы и фосфора. Низкоуглеродистые стали содержат до 0,30 % углерода, среднеуглеродистые стали содержат от 0,30 до 0,60 % углерода и высокоуглеродистые стали ее держат от 0,60 до 1,00 % С.

Легированные чугуны.

Чугуны, содержащие больше чем 3 % легирующих элементов. Различают легированные белые чугуны, серые чугуны, ковкие чугуны.

Легированный сплав.

Сплав, обогащенный одним или более желательным легирующим элементом, которые добавляются в расплавленный металл для получения необходимой концентрации.

Подшипниковые стали.

Легированные стали, используемые для производства подшипников качения. Обычно производятся из высокоуглеродистых (1,00 %) и низкоуглеродистых (0,20 %) сталей.

Высокоуглеродистые стали используются после индукционной поверхностной закалки. Низкоуглеродистые стали цементируют, чтобы обеспечить необходимую поверхностную твердость при сохранении основных свойств.

Инструментальная сталь.

Любая из класса углеродистых и легированных сталей, обычно используемых для изготовления инструментов. Инструментальные стали характеризуются высокой твердостью и сопротивлением истиранию, сохраняя высокую твердость при повышенных температурах. Эти характеристики обычно достигаются высоким содержанием углерода и легированием.

Металл.

1) Непрозрачное блестящее элементарное вещество, которое является хорошим проводником тепла и электричества и, когда отполировано, характеризуется хорошим светоотражением. Большинство металлов ковки и пластичны и отличаются большей плотностью, чем другие элементарные вещества.

2) По своей структуре металлы отличаются от неметаллов их межатомной связью и электронным потенциалом. Металлические атомы имеют тенденцию к потере электронов с орбит. Положительные ионы, сформированные таким образом, скрепляются электронным газом. Способность этих «свободных электронов» к переносу электрических зарядов и тот факт, что эти способности уменьшаются с увеличением температуры, устанавливают главные различия металлических твердых тел.

3) С химической точки зрения, элементарное вещество, чей гидроксид является щелочным.

Прокат.

Любой технический продукт прокатного стана.

Основные отличия чугуна и стали :
Чугун легче стали
Чугун имеет более низкую температуру плавления.
Сталь лучше поддается обработке (сварке, резке, прокатке, ковке).
Изделия из чугуна более пористые их теплопроводность значительно ниже.
Чугун обладает низкой теплопроводностью, а сталь – более высокой.
Чугун — первичный продукт черной металлургии, а сталь является конечным продуктом.
Чугун не закаливают, а некоторые виды стали обязательно подвергают процедуре закалки.
Изделия из чугуна бывают только литыми, а из стали – коваными и сварными.

http://ооостальмаш.рф

Расшифровка обозначений марок сталей и чугунов.

     Чугун  –  сплав  железа  с  углеродом,  содержащий  более  2,14% углерода, постоянные примеси. Они мало  пластичны, не прокатываются  и не  куются. Чугуны  обладают пониженной температурой плавления и хорошими литейными свойствами. За  счет  этого  из  чугунов  можно  делать  отливки  значительно  более  сложной  формы, чем из сталей. 

Разновидности чугунов:

   В  зависимости  от  того,  какой  формы  присутствует  углерод  в  сплавах различают белые, серые, ковкие и высокопрочные чугуны. 

  • Белый чугунТакое название он получил по виду излома, который имеет матово-белый цвет. Весь углерод в этом чугуне находится в связанном состоянии в виде  цементит. Белые чугуны имеют большую твердость (НВ 450-550) и , как  следствие этого, они очень хрупкие и для изготовления деталей машин не  используются.   

         Высокая твердость белого чугуна обеспечивает его износостойкость, в том числе и при воздействии агрессивных сред. Это                         свойство  учитывают при изготовлении из него поршневых колец. Однако белый чугун применяют  главным образом для отливки                 деталей на ковкий чугун, поэтому его  называют передельным.

  • Серый чугун В сером чугуне углерод находится в виде графита пластинчатой формы. Серые чугуны маркируются сочетанием букв «С»  –  серый, «Ч»-  чугун  и  цифрами, которые обозначают   временное сопротивление разрыву при растяжении в Мпа.
  • Высокопрочный чугунОтличительной особенностью      высокопрочного чугуна являются его высокие   механические   свойства, так как структура углерода в нем – шаровидный графит.  Это повышает прочность чугуна и позволяет получить сплавы с достаточно высокой пластичностью и вязкостью.

  Обозначение марки включает буквы «В» – высокопрочный, «Ч» – чугун и цифры, обозначающие временное сопротивление разрыву при растяжении в Мпа.

  • Ковкий чугунКовкими называют чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму. Несмотря на свое название, они никогда не подвергаются ковке. Конфигурация детали из ковкого чугуна определяется формой отливки. Ковкие  чугуны  маркируют  «К»  –  ковкий,  «Ч»  –  чугун  и  цифрами. 

Первая группа цифр – показывает  предел прочности чугуна  при  растяжении,  МПа: 

Вторые – относительное удлинение при разрыве в %.

Чугуны со специальными свойствами.

В зависимости от назначения различают износостойкие, антифрикционные, жаростойкие и коррозионностойкие чугуны.

Износостойкие (антифрикционные ) чугуны. 

Обозначают сочетанием букв АЧС, АЧК, АЧВ. Буквы С, К, В обозначают вид чугуна: серый, ковкий, высокопрочный. Цифра обозначает номер чугуна.

Для легирования антифрикционных чугунов применяют хром, никель, медь, титан.

Жаростойкие и жаропрочные чугуны.

Обозначают набором заглавных букв русского алфавита и следующими за ними букв. Буква «Ч» – чугун. Буква «Ш», стоящая в конце марки означает шаровидную форму графита. Остальные буквы означают легирующие элементы, а числа, следующие за ними, соответствуют их процентному содержанию в чугуне.

Жаростойкие чугуны применяют для изготовления деталей контактных аппаратов химического оборудования, работающих в газовых средах при 0 температуре 900-1100 С.

Коррозионностойкие чугуны.

Коррозионностойкие чугуны, обладают высокой стойкостью в газовой, воздушной и щелочных средах. Их применяют для изготовления деталей узлов трения, работающих при повышенных температурах.

Примеры обозначения и расшифровки:

1.  СЧ15   –   серый   чугун, временное сопротивление при  растяжении 150Мпа.

2.  КЧ45-7  –   ковкий  чугун,  временное  сопротивление  при растяжении 450Мпа, относительное удлинение 7%.

3.  ВЧ70      –   высокопрочный чугун, временное сопротивление при растяжении 700 МПА

4.  АЧВ – 2 – антифрикционный высокопрочный чугун, номер 2.

5.  ЧН20Д2ХШ –  жаропрочный  высоколегированный чугун, содержащий никеля 20%, 2% меди, 1% хрома, остальное –  железо, углерод, форма графита – шаровидная

6.  ЧС17  –   коррозионностойкий  кремниевый  чугун,  содержащий  17% кремния, остальное –железо, углерод.

Определение :

Сталь –  сплав железа с углеродом, содержащий углерода не более 2,14%, а также ряд других элементов.

Классификация: 

Для правильного прочтения марки необходимо учитывать ее место в

классификации стали по химическому составу, назначению, качеству, степени раскисления.

По химическому составу стали подразделяют на углеродистые и легированные.

Стали по назначению делят на конструкционные, инструментальные и стали специального назначения с особыми свойствами.

Стали по качеству классифицируют на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо                             высококачественные.

Классификация по степени раскисления. Стали по степени раскисления классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие .

Таблица 1. – Классификация сталей

Стали по химическому составу
Углеродистые Легированные
низкоуглеродистые (до 0,25% С),

 

среднеуглеродистые (0,25-0,6% С

высокоуглеродистые (более  0,6% С)

низколегированную (с суммарным содержанием легирующих элементов до 2,5%),

среднелегированную (от 2,5до 10%)

и высоколегированную (свыше 10%).

По назначению
инструментальные конструкционные
По качеству (содержанию вредных примесей) 
Обыкновенного качества содержат до 0,06% S и

0,07% Р

 

Качественные до 0,035% S и 0,035% Р Высококачествен-

ные  не более 0,025% S и 0,025% Р

Особо высококачествен-

ные  не  более  0,015%  S и 0,025% Р

 

Конструкционные стали – стали, предназначенные для изготовления различных деталей, узлов механизмов и конструкций.

    Инструментальные стали – стали, применяемые для обработки материалов резанием или давлением, а также для изготовления измерительного инструмента.

Специальные стали — это высоколегированные (свыше 10%) стали, обладающие особыми свойствами – коррозионной стойкостью, жаро – стойкостью, жаропрочностью, износостойкостью и др

Углеродистые стали

К углеродистым  сталям относят стали, не содержащие специально введенные легирующие элементы.

Конструкционные углеродистые стали.

Стали  углеродистые  обыкновенного  качества  (сталь  с  достаточно высоким содержанием вредных примесей S  и P) обозначают согласно ГОСТ 380-94.

Эти наиболее  широко  распространенные  стали  поставляют  в  виде проката  в  нормализованном  состоянии  и  применяют  в  машиностроении, строительстве и в других отраслях.

Углеродистые  стали  обыкновенного  качества  обозначают  буквами:

Ст  и  цифрами  от  0  до  6.   Цифры — это  условный  номер  марки.  Чем  больше число, тем больше содержание углерода, выше прочность и ниже пластичность.

Перед символом Ст указывают группу гарантированных свойств: А, Б,В.  Если указание о группе отсутствует, значит предполагается группа  А.

Например, СТ3; БСт4; ВСт2.

Сталь  обыкновенного  качества  выпускается  также  с  повышенным содержание  марганца  (0,8-1,1%  Mn)/  В  этом  случае  после  номера марки добавляется буква Г.   Например, БСТ3Гпс.

 После номера  марки стали указывают степень  раскисления:  кп – кипящая, пс – полуспокойная, сп – спокойная сталь.  

    Например, ВСт3пс.

Таблица 2. – Структура обозначения углеродистых сталей.

Группа

стали

Обозначение Номер

стали

Степень

раскисления

Категория
А Ст 0 1, 2, 3
1, 2, 3, 4 кп, пс, сп
5, 6 пс, сп
Б БСт 1, 2, 3, 4 кп, пс, сп 1, 2
5, 6 пс, сп
В ВСт 1, 2, 3, 4 кп, пс, сп 1, 2, 3, 4, 5
5 пс, сп

 

Таблица 3. –Значение букв и цифр, употребляющихся при маркировке сталей обыкновенного качества.

Обозначение Расшифровка обозначения
А Группа сталей, поставляемая с гарантированными механическими свойствами. Обычно при обозначении сталей букву  А опускают.
Б Группа сталей, поставляемая с гарантированным химическим составом.
В Группа сталей, поставляемая с гарантированными химическими и механическими свойствами.
Ст Сокращенное обозначение термина «сталь»
0 – 6 Условные марки стали.
Г Наличие буквы Г после номера стали означает повышенное содержание марганца.
Кп Сталь «кипящая», раскисленная только ферромарганцем.
Пс Сталь «полуспокойная», раскисленная ферромарганцем и алюминием.
Сп Сталь «спокойная», то есть полностью раскисленная.

 

Примеры обозначения и расшифровки:

  1. БСТ2кп –  сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества, группы  Б, поставляемая с гарантированным химическим составом, номер 2,  кипящая.
  1. СТ5Гпс –  сталь конструкционная обыкновенного качества , группы , поставляемая с гарантированными механическими свойствами, номер 5, содержание марганца до 1%, полуспокойная.
  1. ВСт3сп – сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества, группы  В, поставляемая с гарантированным химическим составом и механическими свойствами, номер 3,  спокойная.

Обозначение углеродистых качественных конструкционных сталей

Качественная конструкционная сталь – сталь с заметно меньшим содержанием серы, фосфора и других вредных примесей. Обозначается согласно ГОСТ 1050-88.

Сталь  маркируют  двузначными  числами,  которые  обозначают  содержание углерода в сотых долях процента, и поставляют с гарантированными показателями  химического  состава  и  механических  свойств.  По  степени раскисления  сталь  подразделяют  на  кипящую  (кп),  полуспокойную  (пс), спокойную  (без  указания  индекса).  Буква  Г  в  марках  сталей  указывает  на повышенное содержание марганца (до 1%).

Примеры обозначения и расшифровки

  1. Сталь 05кп –сталь конструкционная низкоуглеродистая, качественная, содержащая углерода 0,05%, кипящая.
  1. Сталь  25  –  сталь  конструкционная  низкоуглеродистая, качественная содержащая углерода 0,25%, спокойная.
  2. Сталь 60Г  –  сталь конструкционная среднеуглеродистая,  качественная, содержащая углерода 0,6%, арганца 1%, спокойная.

 

Автоматные стали

Обозначение автоматных сталей 

По ГОСТ 1414-75  эти стали маркируют буквой  А и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента.          Применяют следующие марки автоматной стали:  А12,А20, АЗО, А40Г.

Из  стали А12 готовят неответственные детали, из стали других марок  — более ответственные детали, работающие при значительных напряжениях и  повышенных давлениях. Сортамент автоматной стали предусматривает изготовление  сортового  проката  в  виде  прутков  круглого,  квадратного  и шестигранного сечений. Эти стали не применяют для изготовления сварных конструкций.

Примеры обозначения и расшифровка

АС12ХН  – сталь автоматная легированная, низкоуглеродистая, содержащая 0,12 % углерода, 1% хрома и никеля.

Котельные стали.

Стали листовые для котлов и сосудов, работающих под давлением, применяют для изготовления паровых котлов, судовых топок,

камер горения газовых турбин и других деталей. Они должны работать при переменных давлениях и температуре до 450″С. Кроме того, котельная сталь должна хорошо свариваться. Для получения таких свойств в углеродистую сталь вводят технологическую добавку (титан) и дополнительно раскисляют ее алюминием. Выпускают следующие марки углеродистой котельной стали 12К, 15К, 16К, 18K.20K.22Kc содержанием в них углерода от 0,08 до 0,28%.

Эти  стали  поставляют  в  виде  листов  с  толщиной  до  200  мм  и  поковок  в состоянии после нормализации и отпуска.

 

Инструментальные углеродистые стали.

Обозначение инструментальных углеродистых сталей

Инструментальный углеродистые стали, маркируют в соответствии с ГОСТ1435-90.

Инструментальные  углеродистые стали выпускают следующих марок:

У7.У8ГА.У8Г, У9, У 10, У 11, У 12 и  У 13. Цифры указывают на содержание углерода в десятых долях процента. Буква Г после цифры означает, что сталь имеет повышенное содержание марганца. Марка инструментальной углеродистой стали высокого качества имеет букву А.

Примеры обозначения и расшифровки 

  1. У12 – сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 1,2% углерода, качественная.
  1. У8ГА –  сталь  инструментальная,  высокоуглеродистая, содержащая 0,8% углерода,   1% марганца, высококачественная.
  1. 3. У9А – сталь инструментальная, высокоуглеродистая, содержащая 0,9% углерода, высококачественная.

 

Легированные стали.

 Легированной называют сталь со специально введенным одним или более легирующим элементом.

Обозначение легированных сталей 

Легированные стали маркируются комбинацией цифр и заглавных букв алфавита. В обозначении нет слова «сталь» или символа «Ст». Например, 40Х, 38ХМ10А, 20Х13. Первые две цифры обозначают содержание углерода  в сотых долях процента. Следующие буквы являются сокращенным  обозначением элемента. Цифры, стоящие после букв, обозначают содержание этого элемента в  целых процентах. Если за буквой не стоит  цифра, значит содержание этого элемента до 1%.

Таблица 4. – Обозначение элементов марка.

Ю-АI Алюминий C-Si Кремний A-N Азот
Р-В Бор Г- Mn Марганец Д –Cu Медь
Ф-V Ванадий М-Мо Молибден Е-Se Селен
В-W Вольфрам Н-Ni Никель Ц-Zr Цирконий
Ж-Fe Железо T-Ti Титан Б-Nb Ниобий
К- Co Кобальт Та – Тантал Х- хром

 

Для изготовления измерительных инструментов применяют X, ХВГ.

Стали для штампов: 9Х, Х12М, 3Х2Н8Ф.

Стали для ударного инструмента: 4ХС, 5ХВ2С.

Обозначение быстрорежущих сталей

Все  быстрорежущие  стали  являются  высоколегированными.  Это  стали  для оснащения рабочей части резцов, фрез, сверл и т.д.

Маркировка  быстрорежущих  сталей  всегда  начинается  с  буквы  Р  и  числа, показывающего содержание  вольфрама в процентах. Наиболее распространенными марками являются Р9, Р18, Р12.

Легированные стали с особыми свойствами.
  1. Коррозионностойкие стали.  Коррозионностойкой (или нержавеющей) называют  сталь,  обладающую  высокой  химической  стойкостью  в агрессивных средах. Коррозионностойкие стали получают легированием низко-  и среднеуглеродистых сталей хромом, никелем, титаном, алюминием, марганцем.  Антикоррозионные свойства сталям придают  введением в них большого количества хрома или хрома и никеля. Наибольшее распространение получили хромистые и хромоникелевые стали.

Например, хромистые стали 95Х18, 30Х13, 08Х17Т.

Хромоникелевые  нержавеющие  имеют  большую  коррозийную  стойкость, чем хромистые стали, обладают повышенной прочностью и хорошей технологичностью в отношении обработки давлением.

Например, 12Х18Н10Т, 08Х10Н20Т2.

  1. Жаростойкие обладают стойкостью против химического разрушения в газовых средах, работающие в слабонагруженном состоянии.

Жаропрочные стали  – это стали, способные выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций при высоких температурах. К числу жаропрочных относят стали, содержащие хром, кремний, молибден, никель и др.

Например, 40Х10С2М, 11Х11Н2В2МФ.

3.Износостойкие – стали, обладающие повышенной стойкостью к износу:

шарикоподшипниковые, графитизированные и высокомарганцовистые.

Особенности обозначения подшипниковых сталей.

Маркировка начинается с буквы Ш, цифра, стоящая после буквы Х, показывает содержание хрома в десятых долях процента.

Например, ШХ9, ШХ15ГС. 

Примеры обозначения и расшифровки

  1. 40ХГТР – сталь конструкционная, лкгированная, качественная, содержащая 0,4% углерода и по 1% хрома, марганца, титана, бора, остальное – железо и примеси.
  2. 38Х2МЮА – сталь конструкционная, легированная, высококачественная, содержащая 0,38% углерода, 2% % хрома, 1%   молибдена, алюминия, остальное- железо и примеси.
  3. ХВГ – сталь конструкционная, легированная, качественная,  содержащая 1% углерода и по 1% хрома, марганца, остальное – железо и примеси.
  4. ШХ15 – сталь подшипниковая, инструментальная, качественная, содержащая 1% углерода, 1,5% хрома, остальное-железо.
  1. Р10К5Ф5 – сталь быстрорежущая, инструментальная, качественная,  содержащая 1% углерода, 10% вольфрама, 5% кобальта, 5% ванадия, остальное-железо.

 

 

 

 

 

Чугун и сталь как главный продукт черной металлургии

Чугун и сталь как главный продукт черной металлургии

Черные металлы, к которым относятся чугун и сталь, являются самыми востребованными материалами в мировом производстве. Без них невозможно развитие ни одной из промышленных отраслей, особенно это касается машиностроения, транспортной и строительной сферы. Черная металлургия занимает 94% от всей добычи, а чугун и сталь являются основным продуктом производства. 
Добыча железной руды – сложный и трудоемкий процесс. Чугун изготавливается в огромных доменных печах из железоуглеродистых сплавов. В его состав входит марганец, кремний, фосфор и сера. Углерод в сплаве содержится в свободном (графит) или связанном (карбид или циментит) состоянии и превышает 2,14%. Несмотря на невысокую прочность, чугун хорошо поддается обработке и незаменим при литейных работах.

В зависимости от состояния углерода различают:
  • Графитный – хорошо обрабатывается и применяется в литье различных деталей;
  • Белый – обладает более высокой твердостью, но плохо обрабатывается. В основном используется при производстве стали;
  • Ковкий – изготавливается из белого путем нагрева и выдержки, обладает хорошей пластичностью и используется в машиностроении и с/х промышленности;
  • Высокопрочный чугун с добавлением легирующих элементов и модификаторов, применяется в производстве труб и различных деталей для автомобилестроения.
Сталь – незаменимый в производстве материал, содержание углерода в котором не превышает 2%. Хорошо поддается ковке, прокатке, резке и сварке, обладает высокой прочностью и эластичностью. Широко применяется в машиностроении, сельскохозяйственной и строительной сферах. Сталь производят из белого чугуна путем выплавки в мартенах или электропечах. С помощью термической, химической и механической обработок получают различные сорта стали с требуемыми характеристиками.

Сталь или чугун: какую выбрать каминную топку

Современный камин можно обустроить таким образом, что он будет не только стильным элементом в интерьере, но и станет хорошим подспорьем в решении непростой и дорогостоящей задачи отопления дома. И для этого даже не придется искать опытного печника. Ведь можно просто купить каминную топку и установить ее в любом помещении. Но выбор таких изделий настолько велик, что зачастую неопытным пользователям бывает сложно определиться. Угловые и другие отопительные приборы различают по мощности, типу конструкции, наличию дополнительных опций и другим особенностям. И конечно же, один из важных параметров – материал, из которого изготовлена камера горения. Кто-то может посоветовать купить чугунную топку для камина, а кто-то уже успел оценить преимущества стальной. Так какую же выбирать?

Особенности чугунных топок для каминов

Чугун — это один из самых распространенных соединений железа и углерода (не менее 2,14%) с некоторыми другими элементами, которые придают ему прочность, но при этом увеличивают хрупкость. Угловые и пристенные чугунные топки – это традиционное решение для каминов. Ведь такой материал имеет ряд преимуществ:

  • отлично себя ведет даже при нагревании до высоких температур, что очень важно в данном случае;
  • благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности чугуна тепло быстро переносится в помещение. Именно поэтому чугунные топки для каминов намного быстрее стальных нагревают комнату;
  • материал не подвергается коррозии. Если вы не будете пользоваться камином в течение длительного времени, то это не скажется отрицательно на его характеристиках;
  • в отличие от стальных изделий, чугун не деформируется при нагревании;
  • цены на каминные топки из чугуна являются приемлемыми. Таким образом, можно относительно недорого купить качественное оборудование.

Чугунные топки в Украине на сегодняшний день являются востребованными отопительными приборами, так как многим приходится отказываться от газового и электрического оборудования и переходить на альтернативные виды топлива. И если вы также решили отдать предпочтение изделиям из чугуна, то стоит все же принять во внимание и их минусы:

  • чугун, как уже упоминалось, является довольно хрупким материалом;
  • части чугунных топок отливаются по отдельности. Затем они соединяются при помощи специальных болтов и жаростойкого герметика. Со временем герметик может выгорать, из-за чего нарушаются места соединения отдельных элементов камеры;
  • топки для камина из чугуна имеют большой вес, что несколько усложняет и делает более дорогостоящей их транспортировку;
  • выбор изделий из чугуна из-за особенностей технологии литья не настолько обширен, как из стали.

В целом, перечисленные недостатки нисколько не уменьшают популярности таких отопительных приборов. Они изготавливаются многими производителями и с успехом реализуются на мировом рынке.

Чем отличаются стальные каминные топки?

Сталь также имеет сходный с чугуном состав. Но ее свойства обуславливаются меньшим содержанием углерода — от 0,1 до 2,14%. В таком количестве он, кроме прочности и твердости, также придает и упругость. Благодаря этому сталь широко применяется в машиностроении и других отраслях. Также она является востребованной и при изготовлении каминных топок. Отопительные приборы, изготовленные из стали, имеют такие преимущества:

  • более герметичные, чем из чугуна, камеры, так как отдельные части между собой соединяются методом сварки. Полученные стыки не разрушаются в течение длительного времени;
  • из стали можно изготавливать топки для каминов больших размеров. При этом их масса намного меньше, чем изделий, отлитых из чугуна;
  • модельный ряд стальных каминных топок также намного обширнее. Из этого материала можно изготавливать дизайнерские топки или изделия по индивидуальному заказу, так как нет необходимости использовать формы, как для литья чугуна;
  • топки из стали достаточно просто транспортировать и устанавливать;
  • внутренняя футеровка изготавливается из огнеупорного материала (керамика) и может быть заменена в случае необходимости.

Что касается недостатков, то сталь имеет меньшую теплоемкость, чем чугун. Но это легко исправляется за счет футеровки топок шамотными кирпичами. Также стоит учесть, что коэффициент теплового расширения у стали больше, чем у чугуна. Поэтому те элементы каминных топок, которые подвергаются наибольшему нагреву, изготавливаются только из чугуна (колосники, дымосборники, рассекатели пламени и пр.). Для того чтобы стальные топки не прогорали, используется высоколегированная сталь.

Что еще нужно учесть перед тем, как выбрать чугунные и стальные каминные топки в магазине?

Выше мы рассмотрели преимущества и недостатки чугуна и стали. Эти два материала имеют сходные характеристики, но при этом не заменяют и не вытесняют друг друга. Выбор же в целом будет зависеть от ваших предпочтений. При покупке каминной топки важно учесть следующее:

  • цель монтажа камина: будет он у вас выполнять исключительно декоративные функции, оживляя интерьер, или же вы планируете с его помощью отапливать гостиную, спальню или даже целый дом. От этого, естественно, будет зависеть мощность камина;
  • топливо: на сегодняшний день в Украине можно купить стальные или чугунные каминные топки, которые работают на разном твердом топливе;
  • вид топки: производители предлагают открытые и закрытые топки. Первый тип – это камины без дверок, открытые в сторону помещения. Обогрев осуществляется за счет излучающего тепла. Недостаток таких топок из чугуна или стали – низкий КПД (не превышает 30%) и пожароопасность. Такие топки нежелательно устанавливать в небольших помещениях или деревянных домах. Закрытые каминные топки снабжаются дверцами со стеклом. При этом стекло может быть не только в дверях, но и по бокам камина, что обеспечит обзор пламени с нескольких сторон. Стальные или чугунные закрытые топки часто снабжаются системами двойного дожига, принудительной подачи воздуха и другими функциями, благодаря которым их КПД возрастает до 80% и более;
  • конструктивные особенности топки: они могут быть как с воздушным, так и с водяным корпусом. Это говорит о том, что современные каминные топки могут подсоединяться к водяным системам отопления и обогревать целые дома, при этом позволяя хозяевам наслаждаться видом живого пламени;
  • дизайн: если в вашем представлении камин – это традиционный портал с очагом, то вы тогда не в курсе последних тенденций в данной сфере. На сегодняшний день дизайнеры предлагают каминные топки не только всевозможных размеров, но и форм. В этом вы можете убедиться, открыв каталог интернет-магазина «Etna». У нас представлено свыше тысячи моделей каминных топок, отличающихся различными параметрами;
  • производитель: мы продаем стальные и чугунные топки для каминов Kratki, Dovre, Focus, Kawmet, Invicta, Nordica и других известных брендов. О таких товарах можно найти множество положительных отзывов, так как топки отличаются высокой энергоэффективностью и безопасностью.

Цена каминной топки будет зависеть от многих параметров, в частности, от мощности, размера, бренда и других характеристик. Мы доставим выбранные отопительные приборы в Киев, Днепропетровск (Днепр), Харьков и другие города Украины. Обращайтесь, и мы поможем решить любые задачи, касающиеся создания современных эффективных систем отопления!

Железоуглеродистые сплавы — сталь и чугун

Наиболее широкое применение в современном машиностроении имеют железоуглеродистые сплавысталь и чугун.

Сталь — это сплав железа с углеродом; содержание углерода в стали не превышает 2%.

К сталям относятся:

  • техническое железо,

  • конструкционная и

  • инструментальная сталь.

Чугун — сплавы железа с углеродом, в которых содержание углерода превышает 2%. Среднее содержание углерода в чугуне 2,5—3,5%.

Кроме железа и углерода, в сталях и чугунах присутствуют примеси:

  • кремний и марганец в десятых долях процента (0,15— 0,60%)

  • сера и фосфор в сотых долях процента (0,05—0,03%) каждого элемента.

Сталь

Сталь с содержанием углерода до 0,7% применяется для изготовления:

  • листов,

  • ленты,

  • проволоки,

  • рельсов,

  • таврового и уголкового железа,

  • различного фасонного профиля,

  • а также для многочисленных деталей в машиностроении: шестерни, оси, валы, шатуны, болты, молотки, кувалды и т.п.

Сталь с содержанием углерода свыше 0,7% применяется для изготовления различного режущего инструмента:

  • резцы,

  • сверла,

  • метчики,

  • бородки,

  • зубила и др.

Свойства стали зависят от содержания углерода. Чем больше углерода, тем сталь прочнее и тверже.

Чугун

Машиностроительный чугунприменяют для производства отливок всевозможных деталей машин.

По составу и строению чугуны делятся на:

  • белый,

  • серый,

  • ковкий.

Ковкий чугун

Ковкий чугун получается в результате специальной обработки белого чугуна. В белом чугуне весь углерод находится в химически связанном состоянии с железом (Fe3C — цементит), что придает этому чугуну большую твердость и хрупкость и плохую обрабатываемость.

Белый чугун

В машиностроении белый чугун применяют для изготовления отливок, отжигаемых на так называемый ковкий чугун.

При отжиге цементит разлагается па железо и свободный углерод, и отливки приобретают невысокую твердость и хорошую обрабатываемость.

Серый чугун

Наиболее широкое применение в технике имеет серый чугун, в котором большая часть углерода находится в свободном состоянии, в виде графита. Этому способствует высокое содержание кремния.

Такой чугун обладает хорошими литейными качествами и применяется для производства чугунных отливок. Детали из этого чугуна получаются путем отливки в земляные или металлические формы (станины, шестерни, цилиндры, блоки и т.п.).

Благодаря наличию свободного углерода (графита) серый чугун имеет небольшую твердость и хорошо обрабатывается резанием.

§

Характеристики стали и чугуна, как основных железоуглеродистых сплавов

Из всего разнообразия металлов, применяемых в производстве кованых изделий, наибольшее распространение получили железоуглеродистые сплавы. К ним, в первую очередь, относятся сталь и чугун. Эти материалы служат для изготовления таких конструкций, как кованые заборы, ограждения, ворота. Также стальные и чугунные элементы являются частью конструкций фонарных столбов, кованых урн и других изделий.

Сталь – это железоуглеродистый сплав, содержание углерода в котором колеблется в пределах до 2%. Чугун же, являясь более хрупким металлом, имеет в своем составе углерод в количестве более 2%. При этом, как можно понять, чем выше процент содержания углерода в сплаве, тем ниже его показатели прочности. Кроме углерода в состав сплавов входят и другие компоненты (марганец, фосфор, сера, кремний), но преимущественную часть все-таки занимает железо.

Железо – это металл, который характеризуется важной особенностью, которая определяет его широкую сферу применения. Это аллотропичность, способность к превращениям в твердом состоянии. Такой показатель можно проследить при изменении температур. При температуре до 910 °С структура железа имеет кристаллическую решетку центрированого куба (так называемое «альфа-железо»). При повышении температуры решетка преобразуется в куб с центрироваными гранями, и такое железо имеет название «гамма-железо». При показателях температуры превышающих 1400 °С кристаллическая решетка принимает свою первоначальную конфигурацию и носит название «дельта-железо». При обычной температуре альфа-железо сохраняет магнитные свойства, которые теряются при достижении 768 °С. Немагнитное железо, существующее в период нагрева от 768 °С до 910 °С, называется «бета-железо». Таким образом, основными формами являются альфа- и гамма-железо, которые отличаются способностью к растворению углерода. Гамма-железо имеет свойство растворять большее количество углерода, что является важным показателем при термообработке стали.

Основными составляющими любого железоуглеродистого сплава являются феррит и цементит. Это собственно и есть железо, содержание которого в сплаве колеблется от 93 до 99%, но с незначительным добавлением углерода. Содержание углерода в феррите совсем мало, а цементит имеет в своем составе 6% углерода. Существует также и такое понятие как перлит. Это смесь феррита с цементитом, которая образуется при температуре 723 °С.

Структура железа, которая появляется при достижении температуры 910 °С, т.е. когда мы говорим о дельта-железе, называется аустенитом. Это та структура, в которой может быть растворено наибольшее количество углерода.

Если мы говорим о белом чугуне, то целесообразно вспомнить и такую составляющую как ледебурит. Это смесь цементита и аустенита, которая содержит 4,3% углерода.

Таким образом, можно говорить о характеристиках стали и чугуна в зависимости от их структурных составляющих. Например, если сталь содержит цементит, она является в разы более хрупкой, чем та, которая имеет в своей структуре феррит. Сплавы, имеющие аустенит отличаются еще менее высокой прочностью.

Кроме этого на физические свойства железоуглеродистых сплавов влияет наличие в них постоянных примесей. Как уже говорилось выше, сталь и чугун неизбежно имеют в своем составе серу, фосфор, марганец и кремний. Обычная сталь содержит до 0,05% серы, до 0,05% фосфора, до 0,8% марганца и до 0,4% кремния. Примеси фосфора и кремния в структуре стали не образуют отдельных зерен, а растворяются в феррите. Сера же в железе не растворяется, но при этом в структуре стали образует сульфиды железа и марганца. Эти химические соединения, а также оксиды металла называют неметаллическими включениями.

Разобравшись, какие же примеси существуют в составе железоуглеродистых сплавов, рассмотрим их непосредственное влияние на свойства металла.

Углерод, как самый важный компонент, оказывает наиболее серьезное влияние. Чем больше процент содержания углерода, тем выше хрупкость, но ниже показатели удлинения и сужения. Предел прочности и упругости стали определяется содержанием углерода до 0,9%. Дальнейшее увеличение углерода в составе провоцирует появление цементита в его структуре, а значит и повышение хрупкости.

Наличие марганца и кремния в составе сплавов обычной стали практически не оказывает никакого воздействия. Но вот сера и фосфор определенным образом могут навредить. Повышенный процент содержания серы реализуется в появлении так называемой красноломкости стали. Это значит,  что при достижении 900-1200 °С в металле начинают образовываться трещины. Большое содержание фосфора вызывает обратный процесс, называемый хладноломкостью. Сталь становится хрупкой, особенно на морозе. Но иногда сера и фосфор оказывают и положительное влияние на свойства стали. Например, в некоторой степени облегчают обрабатываемость на станках.

В зависимости от содержания углерода и других примесей различают углеродистые и легированые стали. Легироваными называются те, в которых содержатся искусственно добавленные металлы (хром, никель и др.). Углеродистые же стали в своем составе, кроме постоянных примесей, о которых говорилось выше, ничего не содержат.

Разница между сталью и чугуном (с таблицей)

Металлы пользуются большим спросом не только в современном мире, но и с тех пор, как они были впервые обнаружены. Огромный спрос на такие металлы, как сталь и железо, создают различные виды использования. Все мы знаем, что и где они используются.

Однако между сталью и чугуном существует огромная разница, если сравнивать их вместе. Сталь намного дороже чугуна, хотя сталь создается из примесей, которые были удалены из самого железа.Итак, вы можете представить, что без железа нет стали.

Сталь и чугун

Разница между сталью и чугуном заключается в содержании в них углерода. Железо — это элемент, а сталь — просто побочный продукт железа. В чугуне содержится более 2 процентов углерода, тогда как в стали всего 0,1-0,5 процента. Возможно, вы знаете, что чем выше содержание углерода, тем выше будет ковкость чугуна.

При наличии углерода в чугуне более 4% образует чугун, тогда как сталь будет содержать менее 2% углерода.Итак, главное различие между этими двумя — наличие в них углерода.

Таблица сравнения стали и чугуна
Параметры сравнения Сталь Чугун
Определение Сталь называется сплавом железа. Чугун — это также сплав железа.
Присутствие углерода В стали меньше углерода, примерно менее 2%. Чугун содержит более 2% углерода примерно более 4%.
Свойства Податливый и податливый Беспорядочное движение молекул.
Форма углерода Карбид железа Графит или карбид железа, или могут быть оба варианта.
Температура плавления Больше, чем у чугуна Ниже, чем у стали.
Текучесть Нет текучести Отличная текучесть

Что такое сталь?

Сталь — это сплав железа.Он широко используется в современном мире и пользуется огромным спросом. Вы видите, что в таких продуктах, как ножницы, лезвия и другая утварь, используется нержавеющая сталь. Присутствие углерода в стали очень мало, примерно менее 2%.

Удивительно, но сталь сделана из примесей или шлака, который был удален из самого железа. Другими словами, это означает, что без железа не может быть стали. Сталь — это просто сплав, а железо — элемент, который в изобилии содержится в большинстве горных пород, его можно найти даже на метеороидах.

Существует процесс производства стали, но железо естественным образом находится на поверхности Земли или в любом другом космосе. Однако вы будете удивлены, узнав, что чугун дешевле стали с очень низкой температурой плавления. Так как сталь можно расплавить, ей можно придать любую форму или форму, и когда она становится холодной, усадка не происходит.

Таким образом, некоторые изделия и утварь изготавливаются из стали путем плавления и придания им различных форм и форм. Углерод в стали меньше, чем в чугуне.Нержавеющая сталь — это еще один сорт стали, в который для достижения результата добавляются такие металлы, как хром.

Свойства стали также отличаются от свойств чугуна, потому что сталь намного мягче и ее труднее лить. Сталь также имеет значение высокой вязкости (мера сопротивления жидкости течению).

Что такое чугун?

Чугун, с другой стороны, представляет собой группу сплавов железа и углерода с содержанием углерода более 4%. Железо — это твердый металл, который в изобилии встречается на поверхности Земли.Ученые даже обнаружили железо на метеороидах. Наличие углерода — главное отличие чугуна от стали.

Однако, кроме этого, оба свойства для обоих этих двух типов металлов отличаются друг от друга. Чугун дешевле стали, а свойства железа заключаются в том, что он хрупкий и может поглощать вибрации и шумы.

Чугун в расплавленном состоянии может быть отлит в различных формах с использованием компонентов нескольких машин для получения более сложных форм, таких как чугунные ворота.Однако железо может иметь разрушительный характер при сверлении. Он может производить энергию и не сгибается из-за своей твердости.

Основные различия между сталью и чугуном
  1. Единственное существенное различие между сталью и чугуном — это присутствие углерода.
  2. Сталь содержит примерно менее 2% углерода, тогда как чугун содержит более 4% углерода.
  3. Чугун намного тверже стали.
  4. Сталь не обладает текучестью, тогда как чугун обладает отличной текучестью.
  5. Температура плавления стали выше, чем у чугуна, а у чугуна меньше, чем у стали.
  6. Железо — это элемент, а сталь — это просто сплав.
  7. Железо содержится в изобилии и даже может быть обнаружено в метеороидах, тогда как сталь — это лом железа.

Заключение

Оба эти металла широко используются в современном мире и пользуются огромным спросом. Сталь намного дороже чугуна и сегодня имеет большую ценность на рынке. Оба этих металла используются по-разному, потому что обладают разными свойствами.

Чугун в основном используется для изготовления труб, водостоков и крышек люков, тогда как сталь используется для изготовления таких инструментов, как ножи, ложки, ножницы и других подобных материалов. Сталь пользуется большим спросом в автомобильной промышленности, потому что из нее производят строительные материалы или детали для автомобилей.

Многие люди думают, что сталь тверже чугуна, и многие думают, что железо намного тверже. Но именно чугун тверже стали.

Список литературы
  1. https: // books. google.com/books?hl=en&lr=lang_en&id=6ZgvRtOvMvUC&oi=fnd&pg=PA3&dq=steel+and+cast+iron&ots=10OOb9aYW-&sig=nl2qY9aodRyolCcQs4OS14ahlenpressicle-903/subscribe.com/articles/articles/articles/articles/articles/articles/articles/articles/articles/articles/articles.html / 6/43/157351

Сковорода из нержавеющей стали и чугуна

Сковорода — это большая сковорода с плоской поверхностью, похожая на сковороду, но гораздо более удобная при обслуживании большого количества людей. Вы можете использовать сковородку для различных продуктов.

Если вы хотите добиться максимальной производительности при поджаривании или приготовлении блюд на гриле, вам просто необходимо дотянуться до сковороды.Но многие сбиты с толку относительно материала. Какой выбрать? Нержавеющая сталь или чугун?

Сегодня в нашем руководстве по сковороде из нержавеющей стали и чугуна мы сравним их оба, чтобы помочь вам определить, какой из них идеально подходит для вас.

Рекомендация редактора: 5 лучших решеток из нержавеющей стали и чугунного литья

5 Inch Pack of 1 Black» data-aawp-click-tracking=»title»> 25 Black» data-aawp-click-tracking=»title»>
# Предварительный просмотр Товар Рейтинг
1 Домик из закаленного чугуна, 10.5 дюймов (упаковка из 1 шт.), … 32498 отзывов Проверить цену на Amazon
2 Домик Pre-Seasoned Cast Iron двусторонний. .. 17403 отзыва Проверить цену на Amazon
3 Гриддер 5-в-1 Cuisinart GR-4NP1, 13.5 дюймов (L) x … 24629 отзывов Проверить цену на Amazon
4 Лодж Pre-Seasoned Cast Iron Skillet, 10.25 «, … 87561 отзыв Проверить цену на Amazon
«> 5 Blackstone 1542 Griddle Professional с плоским верхом… 20494 отзыва Проверить цену на Amazon

Сковорода из нержавеющей стали и чугуна

Готовить на сковороде — это весело, если вы используете правильный материал и тот, который вам больше всего подходит.При покупке сковороды одной из основных проблем является материал, и мы сравним два самых популярных материала для сковороды: нержавеющую сталь и чугун.

  1. Материал

Нержавеющая сталь и чугун — это сплавы железа. Они содержат разный процент углерода. Чугун содержит 2-4% углерода, а нержавеющая сталь — менее 2%.

Способы изготовления обеих этих решеток из сплава различны, поскольку чугун требует дополнительной выдержки в конце производства, но желаемая форма деталей может быть достигнута с помощью чугуна.

В то время как с нержавеющей сталью это простой процесс без каких-либо приправ. С ним намного проще работать, его можно превратить в тонкий лист, он представляет собой комбинацию других материалов, таких как медь или алюминий.

  1. Прочность

Если вы ищете сковородку для длительного использования, то чугунная сковородка, несомненно, подойдет для этой цели лучше всего. Некоторые даже говорят, что чугунная сковорода прослужит всю жизнь.

Сковорода чугунная изготовлена ​​из прочного материала и имеет толщину. Он с легкостью проверяет точку на прочность. Если по чугуну ударили шпателем, обязательно обзаведитесь новым. Но есть и недостатки.

Нержавеющая сталь, однако, не такая толстая, и вы наверняка получите вмятину, если она ударится о что-нибудь или сковорода выскользнет из вашей руки. Он прочный, но не для длительного использования.

  1. Масса

Очень важно, чтобы сковорода была легкой.Вы хотели бы иметь возможность перемещать его и не позволять ему сидеть на кухне и занимать место. Легкость также позволяет использовать сковороду как внутри дома, так и снаружи.

Сковорода из чугуна прочная, прочная и толстая, по длине такая же тяжелая. Это почти как упражнение или тренировка в тренажерном зале, когда вы поднимаете чугунную сковороду. И он почти такой же тяжелый, как две или три сковороды из нержавеющей стали вместе взятые.

С другой стороны, решетки из нержавеющей стали сделаны из тонких материалов, менее долговечны по сравнению с решетками из чугуна и, безусловно, намного легче. Эти сковороды легко перемещать, и они определенно подойдут тем, кто любит активный отдых на свежем воздухе и в помещении.

  1. Приправа

Приправа — это процесс запекания чугуна в духовке с маслом. При выполнении этого процесса необходимо выполнить несколько шагов. Это трудоемкий процесс, но мы не будем вдаваться в подробности.

Если вы используете чугунную сковороду, вам, возможно, придется выполнить этот процесс, чтобы она была хорошо приправлена ​​и пища не прилипала к ней.Приправку нужно будет сделать несколько раз, чтобы поверхность не стала липкой.

А вот при использовании сковороды из нержавеющей стали проблем не будет. Поверхность из нержавеющей стали можно использовать, просто используя масло и масло. В обе сковородки необходимо добавить простое масло. Но сковородка из нержавеющей стали поможет вам сэкономить время.

  1. Нагревание и теплопроводность

Оба эти материала являются металлами и хорошо проводят тепло, но чугун может нагреться дольше, чем нержавеющая сталь.

Чугунная сковорода толстая, и область, на которую направлено тепло, нагревается быстрее, чем другие части. Это приводит к неравномерному распределению тепла по сковороде.

Однако на сковороде из нержавеющей стали тепло распределяется равномерно по всей поверхности и занимает меньше времени. Сковорода из нержавеющей стали, безусловно, лучше всего подойдет для равномерного приготовления пищи и ее предпочитают повара и рестораны.

  1. Вкус еды

Вкус пищи — важный фактор при выборе материала.Некоторые материалы могут изменить вкус готовки больше, чем другие, из-за их реакции с кислотными химическими веществами в пище.

Чугунная сковорода — один из таких материалов, который влияет на вкус еды. Все продукты нельзя приготовить на чугунной сковороде. Некоторые распространенные кислые продукты, такие как помидоры, нельзя жарить на этой сковороде. Последствием приготовления чугуна является то, что вкус пищи немного меняется и в ней повышается содержание железа.

Такого рода проблем не возникает при использовании нержавеющей стали.Он совершенно не меняет вкус еды, и на нем можно готовить все виды пищи — одна сковорода для многоцелевого использования.

  1. Очистка

Большая часть работы по дому — это уборка, и большинство людей не любят чистить сковороды после каждого использования. Это кажется более сложной задачей, если процесс очистки отнимает много времени и требует осторожности. Чистку чугунной сковороды следует производить осторожно, так как она может легко заржаветь.

Чугунную сковороду следует мыть вручную теплой водой с мылом.Самая важная часть — это сушка, и вы не можете оставлять ее сохнуть самостоятельно, так как она заржавеет, и ее придется сушить полотенцем. Приправлять сковороду тоже нужно после мытья. Это также подчеркивает, что чугунные решетки требуют большего ухода.

Сковорода из нержавеющей стали легко чистится. Вы можете очистить его с помощью мыла и скраба. Нет необходимости в добавлении приправ и, безусловно, сохнет без каких-либо проблем. Кроме того, вам не нужно так много обслуживать.

  1. Прочие

Сковорода из нержавеющей стали дешевле чугунной сковороды.Вы можете поменять посуду и всегда получить новую при необходимости.

Чугунная сковородка своим шикарным видом станет хорошим дополнением кухни. Но сковородка из нержавеющей стали может сочетаться как с современным, так и с традиционным кухонным декором и бытовой техникой.

Заключительные слова

Вкратце, сковороды из нержавеющей стали и чугуна соответствуют определенным критериям и лучше всего подходят для ваших целей. Однако, если вы впервые получаете сковородку, сковорода из нержавеющей стали — это то, что вам нужно.

Прочитав наше руководство по сравнению сковородок из нержавеющей стали и чугуна, вы поймете, какой материал лучше всего подходит для сковороды. Имея в своем распоряжении идеальную сковородку, вы можете насладиться уютной трапезой с семьей и друзьями.

Сварка стали и чугуна — промышленность сегодня%

23 октября, 2019

Сварка — это экономичный и быстрый процесс литья, завинчивания и клепки. В настоящее время свариваемость становится неотъемлемой частью любой отрасли.Для этого процесса нужен особый металл с отличной свариваемостью. Некоторые металлы могут сохранять более высокое качество сварки по сравнению с другими металлами. По этой причине очень важно понимать эти факторы перед выбором материалов.

Чугун

Чугун содержит 2 процента углерода и состоит из ковкого, ковкого и серого чугуна. При сварке литья железо является важным металлом, поскольку оно может увеличить долговечность и снизить вибрацию. Вы можете использовать этот металл для изготовления масляных поддонов, колес, маховиков и молотков.

Для машиностроения и сельского хозяйства, а также для напорных труб широко используется высокопрочный чугун. Чтобы предотвратить ржавление, люди используют серый чугун. Этот металл может выдерживать большие нагрузки. Кроме того, ковкий и ковкий чугун славится своей гибкостью и термостойкостью. По сравнению со сталью чугун более надежен для производственных процессов. Процесс может быть дорогим и сложным.

Литая сталь

Углерод в литой стали составляет менее 2 процентов. Сюда входят легированная сталь и углеродистая сталь.По сравнению с чугуном сталь универсальна в проектировании. С помощью литой стали легко создавать детали сложной формы и полые детали. Прочтите это подробное руководство по стали, чтобы узнать больше о ее свойствах и характеристиках.

Для сварки отливок сталь является твердым металлом. В зависимости от применения стали можно изменить ее химический состав. Например, он подходит для использования при больших нагрузках и во влажной среде.

Литая сталь

может похвастаться однородностью в разных направлениях.С помощью стали вы можете создавать точные и аккуратные готовые изделия. Клиенты предпочитают его за низкие цены и короткие сроки изготовления. По сравнению с чугуном недостатки стали заключаются в износостойкости и подвижности.

Процесс сварки чугуном и сталью

Сварка чугуном может быть сложной задачей из-за высокого содержания углерода. Это в десять раз сложнее стали. Если вы хотите получить преимущество в твердости, вам понадобится чугун для сварки. Чугун отличается от ковкого материала.Если он подвергается нагрузке или нагреванию, он не может деформироваться или растягиваться. Помните, он может треснуть из-за неправильного обращения. Вот несколько шагов, которые необходимо выполнить для сварки чугуном:

Очистите отливку

Перед началом сварки отливку необходимо тщательно очистить. Обязательно удалите излишки материала с поверхности сплава. Вы должны удалить жир, грязь, краску и посторонние предметы. Медленно и осторожно нагрейте область сварного шва. Будет полезно удалить захваченный газ из зоны сварки.

Выбор электрода

Если вы хотите обработать деталь после сварки, убедитесь, что выбрали электроды никелевого типа. Помните, что чугун подвержен растрескиванию под нагрузкой. Чтобы уменьшить вероятность появления трещин и дефектов, обязательно контролируйте нагрев при сварке.

Перед сваркой необходимо подогреть. Помните, что после завершения медленное охлаждение является неотъемлемой частью этого процесса. Типичные температуры предварительного нагрева от 500 до 1200 по Фаренгейту. Обязательно делайте это равномерно и медленно.Избегайте перегрева любой части, потому что температура выше 1400 может быть опасной.

Сварка нержавеющей сталью

Нержавеющая сталь выдерживает коррозию; поэтому он подходит для длительной работы. Нержавеющая сталь славится содержанием хрома, богатой хромом оксидной пленкой (встречающейся в природе) на поверхности. Он инертен, и тонкая пленка плотно прилегает к поверхности металла. По этой причине эта пленка может восстанавливаться в присутствии кислорода.

Этот металл может выдерживать как холодные, так и горячие температуры, не влияя на его прочность.Более того, он может отражать рост бактерий. Это отличный выбор для пищевой и медицинской промышленности. Благодаря его антикоррозийным свойствам и долговечности вы можете использовать его для трубопроводов и нефтехимии, энергетики и авиакосмической промышленности. Нержавеющая сталь подходит для транспортировки агрессивных химикатов.

Проблемы сварки нержавеющей стали

Легирующие элементы из нержавеющей стали обеспечивают теплопроводность и теплоизоляцию. Дуговая сварка стали может быть сложной задачей.В сварочной ванне изоляция указывает на то, что тепло дуги концентрируется. Это приводит к различным проблемам, таким как коробление, прогорание и окисление. При этом присадочный металл может повлиять на качество сварного шва.

Шугаринг или обесцвечивание — обычная проблема. Обесцвечивание указывает на то, что во время этого процесса нельзя использовать стеклянный экран. Благодаря этому процессу хром может быть получен из нержавеющей стали. Это может повлиять на коррозионные свойства стали. Помните, что шугаринг становится худшим состоянием и требует доработки по эстетическим и качественным причинам.При сварке стали присадочные металлы стоят дороже, чем другие варианты.

Чугун против литой стали

Один из наших клиентов спросил меня, что лучше для чугуна или литой стали. Я должен сказать, что нет никого лучше. Вопрос в том, какой из них больше подходит для ваших продуктов.

Во-первых, дайте нам знать, что такое чугун и стальное литье.

К чугуну обычно относятся серый чугун, ковкий чугун и ковкий чугун. Это отливка из чугуна с содержанием углерода более 2%.

Сталь под литьем обычно относится к обычной углеродистой и легированной стали. Это стальная отливка с содержанием углерода менее 2%.

Следовательно, нет большой разницы по химическому составу и сырью для чугуна и литой стали. Однако их физические свойства имеют много отличий.

Достоинства и недостатки чугуна.

Серый чугун обладает хорошими литейными свойствами: хорошее гашение вибрации, хорошая износостойкость, хорошая обрабатываемость и низкая чувствительность к надрезам.Однако его предел прочности на разрыв и относительное удлинение очень низкие. Таким образом, он может производить только некоторые металлические детали с низкими физическими требованиями. Требования, такие как защитная крышка, крышка, масляный поддон, маховики, рама, пол, молоток, маленькая ручка, основание, рама, ящик, нож, станина, посадочное место подшипника, стол, колеса, крышка, насос, клапан, труба, маховик, моторные блоки и т. д. Что касается более высоких марок, серый чугун может выдерживать большую нагрузку и определенную степень герметичности или коррозионной стойкости. Это позволяет использовать некоторые из наиболее важных отливок, таких как цилиндр, шестерня, основание, маховики, станина, блок цилиндров, гильза цилиндра, поршень, коробка передач, тормозное колесо, соединительная пластина, клапан среднего давления и т. Д.

Ковкий чугун и ковкий чугун обладают высокой прочностью, пластичностью, термостойкостью и вязкостью.Таким образом, в некоторых случаях более широкое применение может заменить углеродистую сталь. Однако технология его производства высока. Производственный процесс более сложный. Это делает стоимость производства выше, чем у обычного серого чугуна и литой стали. Следовательно, у высокопрочного чугуна больше дефектов литья. Ковкий чугун используется во многих областях, таких как напорные трубы и фитинги, автомобильная промышленность, сельское хозяйство, строительство дорог и общее машиностроение.

Достоинства и недостатки литой стали.

Главное преимущество литой стали — гибкость конструкции. Дизайнер отливки имеет максимальную свободу выбора дизайна. Это позволяет создавать детали сложной формы и полые детали поперечного сечения.

Литая сталь

отличается гибкостью производства металлургии и высочайшей вариабельностью. Можно выбрать другой химический состав и контроль, адаптированный к различным требованиям различных проектов. Это предлагает различные варианты термообработки в более широком контексте механических свойств и рабочих характеристик.Также обеспечивает хорошую свариваемость и обрабатываемость.

Сталь

— это своего рода изотропный материал, из которого можно изготовить стальные отливки общей конструкционной прочности. Это повышает надежность проекта. В сочетании с дизайном и весом преимущества коротких сроков поставки, цены и экономичности дают стальному литью конкурентное преимущество.

Диапазон веса стальных отливок больше. Небольшой вес могут составлять всего несколько десятков граммов расплавленных прецизионных отливок.Вес крупных стальных отливок достигает нескольких тонн, десятков или сотен тонн.

Стальные отливки можно использовать в различных рабочих условиях. По своим механическим свойствам он превосходит любые другие литейные сплавы, а также различные высоколегированные стали специального назначения. Чтобы выдерживать высокое растягивающее напряжение или динамическую нагрузку на компоненты, важно учитывать отливки сосудов под давлением. При низких или высоких температурах, больших и важных ключевых деталях с частичной нагрузкой следует отдавать предпочтение стальным отливкам.

Однако у литой стали сравнительно плохая всасывающая способность, износостойкость и подвижность. Характеристики литья по сравнению с чугуном плохие. Также стоимость выше обычного чугуна.

Следовательно, у чугуна по сравнению с литой сталью есть свои преимущества и недостатки. Любой из них следует выбирать в зависимости от области применения и их физических свойств.

Можно ли сварить чугун со сталью? И как это сделать • WeldPundit

В то время как сталь является наиболее распространенным металлом при сварке, чугун — нет.Часто возникает вопрос, можно ли сварить чугун со сталью, поскольку эти два металла совершенно разные.

Большинство типов чугуна можно сваривать со сталью, используя подходящие сварочные материалы и следуя четко определенной процедуре, учитывающей их механические и химические различия. Однако соединение этих металлов вместе не рекомендуется для критических работ, поскольку они очень разные. Процедура аналогична обычной сварке чугуна, поскольку сваривать труднее, чем сталь.

Сварка чугуна со сталью не рекомендуется для сварных швов, которые должны выдерживать большие или частые механические или термические нагрузки. Но вы можете сварить их для простых проектов, например, для ремонта простых отливок или изготовления некоторых произведений искусства из этих материалов.

Если вы новичок в сварке чугуна, у Weldpundit есть статья о свариваемости чугуна для начинающих.

Содержание

В чем разница между чугуном и сталью?

Основным отличием чугуна от стали является содержание углерода.В чугуне 1,7-4% углерода, в стали 0,05-1,7%. Кроме того, в чугуне больше кремния и больше примесей. Эти различия влияют на такие характеристики, как литье, свариваемость, твердость, пластичность, температура плавления и скорость усадки.

Наиболее существенное различие заключается в содержании углерода.

Углеродистые стали — это простые сплавы. Их свариваемость зависит от количества углерода в них:

  • Наиболее распространенным типом стали является низкоуглеродистая сталь или низкоуглеродистая сталь .Он содержит всего 0,05–0,30% углерода и является самым легким в сварке металлом.
  • Далее идет среднеуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,30–0,50%, трудно свариваемая. Это потому, что при остывании он становится твердым и хрупким и может треснуть. Чтобы избежать растрескивания, среднеуглеродистая сталь требует предварительного нагрева.
  • Далее следует высокоуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,50–0,90%, которая очень трудно поддается сварке. Высокоуглеродистая сталь требует более тщательного предварительного нагрева и дополнительной термообработки после сварки, чтобы предотвратить ее хрупкость.
  • Наконец, сталь с сверхвысоким содержанием углерода 0,90–1,70% сваривается редко. Это связано с тем, что он используется для закаленных инструментов и оборудования, и металлургические изменения, вызванные нагревом при сварке, не позволят ему служить своей первоначальной цели.

Поскольку высокоуглеродистые стали очень трудно сваривать, легко понять, что чугун, который обычно содержит 3–3,5% углерода, исключительно трудно сваривать. Существует четыре основных типа чугуна:

  • Серый чугун , безусловно, самый распространенный.Он очень хрупкий, практически не имеет пластичности (эластичности). Из-за этого серый чугун очень легко раскалывается, особенно когда он остывает. Во избежание растрескивания отливку предварительно нагревают и не допускают быстрого остывания после сварки. Однако в некоторых случаях, упомянутых ниже, вы можете сваривать серый чугун без предварительного нагрева.
  • Белый чугун слишком твердый, хрупкий и практически несвариваемый. То же относится ко всем высоколегированным чугунам .
  • Ковкий чугун представлял собой белый чугун, прошедший термическую обработку и приобретший пластичность.Для этого он сваривается с меньшей вероятностью растрескивания, чем серый чугун. Однако без дополнительной термообработки нагрев при сварке сделает ковкий чугун более твердым и снизит пластичность зоны термического влияния (ЗТВ). ЗТВ — это область рядом со сварным швом.
  • Ковкий (или шаровидный) чугун приобретает пластичность за счет добавления легирующих элементов, таких как магний. Подобно ковкому чугуну, у него меньше шансов на растрескивание, но он теряет пластичность в ЗТВ.

Огромное количество углерода делает чугун хрупким еще до того, как вы его сварите.В результате быстрое расширение, вызванное высокой температурой сварки, может привести к его растрескиванию.

После сварки горячий чугун станет еще тверже, остынет и станет еще более хрупким. Если он быстро сжимается, он треснет в нескольких точках.

Углерод также может мигрировать в металл шва, делая его твердым и хрупким.

Их температура плавления также различается

Еще одно различие между двумя металлами — их точка плавления .

Чугун имеет более низкую температуру плавления 2200 ° F (1205 ° C).С другой стороны, углеродистая сталь плавится при температуре от 2600 ° F (1425 ° C) до 2800 ° F (1540 ° C) в зависимости от состава.

Это огромная разница, и вы должны помнить об этом, когда будете сваривать эти металлы вместе.

У них разные изменения объема при высоких температурах

Изменение объема от расширения и сжатия при сварке также отличается.

Серый чугун остается прежним, и если силы расширения или сжатия станут достаточно сильными, он сломается.Ковкий и ковкий чугун слегка расширяются и сжимаются. Это снизит риск взлома.

С другой стороны, сталь расширяется и сжимается намного больше, чем чугун. Эти движения добавят дополнительную нагрузку на чугунную сторону и увеличат вероятность появления трещин. Это главный недостаток стальной детали.

Чугун содержит много примесей

По своей природе чугун, особенно низкокачественные отливки, содержит различные примеси, такие как:

  • Свободный углерод.
  • Сера и фосфор.
  • Масла и смазки.
  • Песок.
  • Воздушные зазоры.

Эти примеси смешиваются в луже и вызывают множество дефектов, таких как пористость и горячее растрескивание. По сравнению с этим сталь намного чище.

Чугун также обладает повышенной износостойкостью, износостойкостью и коррозионной стойкостью. Он также может поглощать вибрации намного лучше, чем сталь.


Как лучше всего сваривать чугун со сталью?

Процесс сварки штангой (SMAW) в сочетании с никелевыми сварочными стержнями — лучший способ сварки чугуна со сталью.Кроме того, надлежащий нагрев до и после сварки с последующим медленным охлаждением дает наилучшие шансы избежать растрескивания. Однако для легких работ можно избежать этапов нагрева до и после сварки.

Ручная сварка имеет множество преимуществ, которые делают ее в целом лучшим процессом для сварки чугуна со сталью:

  • Ручная сварка предлагает отличное ручное управление теплом, которое уходит в металлы.
  • Имеются различные сварочные стержни, предназначенные для сварки чугуна со сталью.
  • Все чугунные присадочные материалы дороги, но вы можете купить небольшую упаковку стержней в 1 фунт (450 г).
  • При сварке стержнем (и других процессах дуговой сварки) предварительный нагрев можно пропустить, если вы используете чугунные никелевые стержни.
  • Это портативный процесс, который более удобен для полевых работ.

Вот статья о том, как склеить чугун сваркой.

Лучшие сварочные стержни для стержневой сварки

Лучшим сварочным стержнем для сварки чугуна со сталью является ENiFe-CI.После этого вы можете использовать ENi-CI или ENiCu. Стальной стержень ESt и обычные сварочные стержни не рекомендуются, потому что они не обеспечивают пластичность металла сварного шва и не дают высокой степени усадки. В результате они не могут помочь против сил сжатия, исходящих от стального компонента.

Сварочные прутки для чугуна имеют никелевую проволоку и флюсовое покрытие, обеспечивающее:

  • Сварочный металл с низким расширением и усадкой.
  • Низкое проникновение.
  • Низкое поглощение углерода.
  • Кроме того, их сварной металл поддается механической обработке, поэтому вы можете сверлить или резать его.

Лектрод ENiFe-CI или ENi55 e содержит никель ( Ni ), железо ( Fe ) и предназначен для чугуна ( CI ). В целом, это лучший пруток, поскольку он препятствует поглощению углерода чугуном, предотвращая затвердевание металла сварного шва. Кроме того, металл сварного шва ENi55 обладает высокой пластичностью и сопротивляется растрескиванию, вызванному примесями, захваченными в отливке.

Пруток ENi-CI или ENi99 также может сваривать разнородные металлы, но он не так эффективен, как ENiFe-CI. Кроме того, он более дорогой и может треснуть, если в отливке есть примеси. Преимущество этого стержня в том, что он оставляет мягкий металл шва, который поддается механической обработке.

Стержень ENiCu имеет высокую пластичность, но меньшую прочность и более чувствителен к поглощению углерода.

Можно ли использовать стержни из мягкой стали?

Если вы привариваете чугун к стали с помощью стержня ESt или обычных стержней, таких как E7018, E6013 или, что еще хуже, E6011, у вас будет высокий риск образования трещин.Эти стержни сначала будут стержнями с низким содержанием углерода, а в конечном итоге — высокоуглеродистым металлом сварного шва без пластичности. В результате металл сварного шва сильно усадится, что приведет к растрескиванию чугуна и растрескиванию его.

Пруток ESt предназначен для чугуна, но обеспечивает сварку металла без пластичности. Он подходит для небольших ремонтных сварных швов на сером чугуне, но может треснуть, если одна из деталей будет стальной.

Эти стержни лучше использовать для небольших ремонтных сварных швов или малоценных проектов.Если вы решите использовать их, вам потребуется более высокий нагрев до и после сварки, чем обычно, и безупречная процедура сварки.

Weldpundit уже имеет подробную статью о сварочных стержнях для чугуна.

Если вы хотите избежать высокой стоимости никелевых стержней, постарайтесь приобрести хотя бы один или два. Во-первых, используйте их для сварки поверхности детали из чугуна. Это называется с маслом . Этот метод герметизирует чугунную сторону, поэтому углерод или примеси не могут выходить за пределы новой никелевой поверхности.После этого вы можете использовать другие более дешевые стержни, такие как ESt или даже E7018, чтобы сварить его со стальным компонентом.

Можно ли использовать сварку MIG?

Вы можете сваривать чугун со сталью методом MIG, используя: режим передачи короткого замыкания, никелевую проволоку для чугуна, 75% аргона и 25% гелия защитный газ, а также надлежащую процедуру. Большим недостатком сварки MIG является высокая стоимость никелевой проволоки и дополнительного газа.

Проволока ERNiFe-CI лучше всего подходит для сварки чугуна со сталью.Но самая маленькая двухфунтовая (900 г) никелевая катушка обойдется вам дороже 100 долларов.

Кроме того, вы должны добавить дополнительную стоимость соответствующего защитного газа. Для режима короткого замыкания производители проволоки рекомендуют использовать газовую смесь из 75% аргона и 25% гелия.

Но вы также можете использовать тримикс для нержавеющей стали, если он у вас уже есть. В любом случае, оба стоят больше, чем обычные защитные газы для стали.

Использование проволоки из низкоуглеродистой стали , такой как ER70S-6, не рекомендуется даже для легких работ, поскольку она имеет высокий риск растрескивания, аналогичный или больший, чем у стержней для сварки штангой.

Однако, если вы хотите попробовать, используйте 75% аргона и 25% газа CO2, так как он обеспечивает меньшее проникновение, чем 100% CO2.

Можно ли использовать сварку TIG?

Вы можете приваривать чугун к стали методом TIG, используя никелевые стержни, изготовленные для чугуна, такие как ERNiFe-CI или ERNi-CI, и соблюдая соответствующие процедуры. При сварке TIG очень важно обеспечить абсолютную чистоту как основного металла (особенно чугуна), так и присадочного металла.

Использование стержней из низкоуглеродистой стали , таких как ER70S-6, не рекомендуется, поскольку они имеют высокий риск растрескивания, аналогичный или больший, чем у стержней для электродной сварки.

Полное удаление флюса с никелевого стержня и сварка TIG с его помощью — лучший вариант.


Как приварить чугун к стали?

Наиболее распространенный сценарий — это декоративная отливка из серого чугуна со сломанной частью, и вы хотите заполнить недостающую часть мягкой сталью, поскольку ее легко найти и с ней легко работать. Перед началом убедитесь, что вы надели все необходимые средства индивидуальной защиты.

1. Определите металлы

Первым шагом является идентификация металлов.Наиболее распространенное железо — это серый чугун, но есть вероятность, что у вас ковкое железо или чугун с шаровидным графитом. Важно быть уверенным в природе чугуна.

Если вы ошиблись при определении стального компонента, процедура, которую вы будете использовать, все равно будет работать с большинством сталей.

Есть еще одна причина проверить чугунную деталь. Это может быть стальное литье, а не чугун. Это хорошо, потому что литая сталь намного легче сваривается, и вам не нужны строгие процедуры и дорогие присадочные металлы, которые необходимы для железа.

Weldpundit уже опубликовал подробную статью о том, как определять металлы. Если вы не уверены, какой у вас чугун, сварите его присадочным металлом NiFe-CI.

2. Очистите оба металла

Трудносвариваемые металлы нуждаются в чистых соединениях, а чугун часто содержит много различных примесей. Очистите как минимум 1 дюйм (2,5 см) рядом с стыком до блестящего металла.

Можно использовать угловую шлифовальную машину или пескоструйную обработку. Наконец, удалите с помощью напильника оставшийся углеродный или абразивный материал.

Если чугунный компонент впитал масло, вы можете использовать факел и предварительно нагреть его, чтобы сжечь масло.Или вы можете использовать не- хлорированных обезжиривателей для удаления масла.

Никогда не используйте продукт, содержащий хлор, в сварочной среде, потому что электрическая дуга или газовое пламя могут выделять из него различные ядовитые газы.

Вот статья о том, как защитить себя от сварочного дыма и газов.

3. Подготовьте соединение

Лучше всего скосить чугунную сторону с помощью молотка и долота. Таким образом вы избегаете загрязнения пористой отливки абразивами.

Второй лучший способ — использовать шлифовальный станок с твердосплавными фрезами. Но будьте осторожны с летающими обломками.

Наконец, вы можете использовать угловую шлифовальную машину малого диаметра. Будьте осторожны, чтобы не перегреть чугун. Обесцвечивания быть не должно. Затем с помощью напильника удалите остатки абразивного материала.

4. Предварительный нагрев стыка

Предварительный нагрев предотвратит неравномерность температуры в чугуне и снизит риск растрескивания, особенно при его остывании. Вы можете предварительно разогреть в духовке или пламенной горелке.

Температуру можно проверить с помощью шкалы температуры сварки. Типичная температура предварительного нагрева серого чугуна составляет 500 ° F (260 ° C). Вы можете использовать цифровой инфракрасный термометр, но они не так надежны.

Следите за тем, чтобы температура оставалась неизменной, пока не закончите сварку. При необходимости подогрейте металлы.

5. Приварите небольшие валики, рассыпанные по стыку.

Невозможно начать сварку непрерывного валика, даже если вы предварительно нагреете металлы. Чугунная деталь поглотит слишком много тепла и заполнится множеством трещин.Вместо этого приварите валиков размером 1 дюйм (2,5 см) , разбросанных по стыку, а не рядом с предыдущим.

Некоторые дополнительные советы:

  • Так как одна сторона — чугун, а другая — сталь, вам следует сфокусировать дугу или пламя, если вы используете кислородно-топливное оборудование, немного больше на детали из мягкой стали. Таким образом, вы:
    • Вводите меньше тепла в чугун, защищая его от быстрого расширения, и меньшее остаточное напряжение будет развиваться при его остывании.
    • Не допускайте попадания большого количества углерода и загрязнений в лужу.
    • Обеспечьте больший нагрев стального компонента, поскольку он имеет более высокую температуру плавления.
  • Было бы лучше, если бы вы сварили прямых валиков (или стрингеров) без завивки.
  • Скорость движения должна быть высокой, чтобы не перегревать чугун.
  • Сохраняйте длину короткой дуги .
  • Используйте наименьшую возможную силу тока .
  • Не допускайте появления дуги на чугуне, но на стыке или на предыдущих валиках.
  • Всегда заливать кратер . Если есть зазор, силы усадки могут его растрескать.
  • Если появляется трещина , остановите ее и просверлите отверстия с обоих концов, чтобы предотвратить ее расширение. Затем скосите его и сварите.
  • Если ваша отливка неровная, сначала сварите более толстые участки.
  • Поместите рабочий (или заземляющий) зажим на отливку для лучшего соединения, особенно при сварке MIG.

6. Удалите удар по каждому бусинке

Дробление — это процесс многократных ударов небольшого закругленного молотка по каждому бусинке со средней силой.

Упрочнение противодействует усадке металла шва и очень важно, поскольку одна сторона — сталь. Как уже упоминалось, сталь будет тянуть чугун и может треснуть.

Если вы не используете присадочные металлы на основе никеля, упрочнение имеет первостепенное значение, и вы никогда не должны об этом забывать.

7. Разогрейте, прежде чем дать металлам остыть.

После окончания сварки убедитесь, что у металлов, по крайней мере, такая же температура предварительного нагрева, и они равномерно распределены. Проверьте температуру и при необходимости повторно нагрейте металлы.

8. Защитите металлы, чтобы они могли медленно остывать.

Самым важным шагом для предотвращения растрескивания чугунной детали является покрытие ее изоляцией по мере ее охлаждения. Если вы использовали духовку для предварительного нагрева, используйте ее снова, чтобы медленно охладить металлы.

В противном случае вы можете использовать сварочные одеяла, аналогичный стекловолоконный материал или сухой песок.

Можно ли сварить их без предварительного нагрева?

Если вы не можете или не хотите использовать предварительный нагрев для сварки чугуна со сталью, тогда вы должны: использовать только присадочный металл на основе никеля, сваривать очень короткие валики, разбросанные по всему стыку, и никогда не забывать их упрочнять.Наконец, дайте каждому валику полностью остыть перед повторной сваркой.

Имейте в виду, что холодная сварка не дает наилучших результатов. Но этого было бы достаточно, поскольку сварка чугуна со сталью предназначена для некритичных проектов.

Наиболее важные шаги здесь:

  • Всегда используйте никелевый присадочный металл, чтобы извлечь выгоду из отсутствия усадки, высокой пластичности и низкого поглощения углерода.
  • Перед повторной сваркой необходимо дать каждому валику остыть.Вы должны дотронуться до бусинки голой рукой , но не позволять ей опуститься ниже 100 ° F (38 ° C).

Не рекомендуется пропускать этап предварительного нагрева, если вы хотите использовать обычный присадочный металл. Чугунная часть и металл шва почти наверняка заполнятся трещинами при остывании.

Без предварительного нагрева можно также пропустить шаги 7 и 8.

Альтернативный способ приваривать чугун к стали

Сварка обеспечивает проникновение в основной металл, обеспечивая прочное соединение.Но это также основная причина появления трещин. Если вашему проекту не нужна такая прочность, вы можете использовать метод , сварка припоем , для соединения чугуна со сталью.

Сварка пайкой похожа на сварку плавлением, но использует другой присадочный металл на основе меди. Оборудование и конструкция шарниров такие же.

Этот метод плавит только присадочный металл, но не основной металл. Это значительно улучшает склеивание чугуна со сталью без образования трещин. Это также дешевле.

Но ему не хватает прочности и жаростойкости сварки плавлением.Кроме того, он всегда оставляет золотистую бусинку.

В Weldpundit есть статья, в которой обсуждается, когда лучше паять или сваривать чугун.

Заключение

Чугун и сталь очень разные. Поэтому их соединение не рекомендуется для ответственных работ, поскольку соединение может выйти из строя в тяжелых условиях эксплуатации.

Для достижения наилучших результатов используйте присадочный металл из никеля, например NiFe-CI. Предварительный нагрев хотя бы чугунной части увеличит вероятность успеха.Всегда следите за медленным остыванием чугуна.

Если ваш проект не требует прочности или жаростойкости сварки, сварка пайкой — отличная альтернатива.


Связанные вопросы

Можно ли сваривать чугун с нержавеющей сталью?

Можно сваривать чугун с нержавеющей сталью. Тем не менее, это не рекомендуется для каких-либо ответственных работ, потому что два металла имеют очень разные механические и химические свойства. Но вы можете сварить эти металлы вместе для простых проектов, например, художественных работ.

Существует три основных типа нержавеющей стали. Аустенитные, ферритные и мартенситные. Аустенитный сплав — самый популярный и самый свариваемый. Если магнит не прилипает к нержавеющей стали, он аустенитный. Популярные марки — 304 и 316.

Сварка чугуна с нержавеющей сталью затруднительна, потому что они очень разные:

  • Чугун — хрупкий металл. Даже ковкий чугун не может конкурировать с пластичностью аустенитной нержавеющей стали.
  • Нержавеющая сталь имеет гораздо более высокий предел прочности на разрыв (насколько вы можете ее потянуть, прежде чем она сломается) и коррозионную стойкость.
  • Чугун устойчив к нагреву при сварке и сохраняет форму. Нержавеющая сталь, с другой стороны, имеет огромную скорость расширения и сжатия, что создает огромную нагрузку на чугунную сторону и приводит к ее растрескиванию.

Лучшим присадочным металлом для сварки чугуна с нержавеющей сталью является NiFe-CI, а затем Ni-CI. Они имеют самую низкую степень усадки и помогают противодействовать изменениям объема компонентов из нержавеющей стали.

Поскольку нержавеющая сталь сильно расширяется и сжимается, было бы лучше избегать предварительного нагрева и холодной сварки деталей.

Можно ли использовать присадочный металл из нержавеющей стали?

Сваривать чугунную деталь с использованием присадочного металла из нержавеющей стали, такого как 309 или 312, — плохая идея. Они популярны для сварки разнородных металлов, но чугун содержит слишком много углерода.

Когда образуется лужа, углерод в железе и хром в присадочном металле химически соединяются с образованием карбидов хрома. Это очень твердый и хрупкий материал, который сразу же потрескается, когда борт начнет остывать.

Кроме того, поскольку хром больше не является свободным для предотвращения коррозии, борт и ЗТВ стали будут ржаветь.

Приварите нержавеющую сталь к чугуну методом смазывания маслом

Метод нанесения масла очень помогает удерживать углерод вдали от нержавеющей стали. Сначала вы свариваете поверхность чугунной детали с присадочным никелевым металлом.

После этого вы можете использовать более дешевый наполнитель из нержавеющей стали, такой как 309L, для приваривания никелевой поверхности к детали из нержавеющей стали.

Поскольку эти два металла очень непохожи, вы можете рассмотреть другие методы соединения, такие как сварка пайкой. Или даже использовать болтовые соединения или эпоксидные изделия, если они могут удерживать металлы в зависимости от их размера, формы и условий эксплуатации.

Можно ли сваривать чугун с оцинкованной сталью?

Вы можете сварить чугун с оцинкованной сталью, если сначала удалите цинковое покрытие. После этого это похоже на сварку чугуна с обычной сталью. В качестве альтернативы вы можете использовать метод сварки пайкой, поскольку он дает хорошие результаты без повреждения цинкового покрытия.

Оцинкованная сталь имеет прочно закрепленный слой цинка на поверхности для предотвращения ржавчины. Цинк имеет низкую температуру кипения . Если его сварить, он испарится, образуя большой шлейф вредных паров. Если вы вдохнете эти пары, у вас начнется лихорадка от дыма от металла (ссылка на pubmed).

Кроме того, попадание цинка в лужу может вызвать горячих трещин вдоль валика. Даже если нет немедленного растрескивания, полученный валик будет иметь много дефектов, таких как пористость, что сделает его более слабым.

Следовательно, если вы хотите сваривать оцинкованную сталь, вы должны удалить покрытие минимум на 2 дюйма (5 см).

После этого лучше всего использовать присадочный металл NiFe-CI, поскольку он может выдерживать остаточный цинк, оставшийся в стали.

Сварка припоя очень эффективна при соединении разнородных металлов. Он не плавит основной металл и не повреждает цинковое покрытие. Полученная бусина достаточно прочна, чтобы выдержать небольшие и средние проекты для некритичной работы.

Если соединяемые металлы большие и тяжелые, сварка — лучший вариант.


Другие статьи Weldpundit

Как выполнять сварку чугуна методом TIG: с предварительным нагревом и без него

Как выполнять сварку чугуна методом MIG: с предварительным нагревом и без него

Выбор электродов для сварки стержнем для начинающих: тип, размер и сила тока.

Можно ли приваривать нержавеющую сталь к углеродистой стали? Руководство для начинающих.

Как приваривать нержавеющую сталь к углеродистой стали: шаг за шагом.

Можете ли вы научиться сварке самостоятельно? Что тебе нужно.

Сварочная маска Запотевает? 10 способов предотвратить это.

Устройства понижения напряжения (VRD) в сварке: руководство для начинающих.

Чугун против литой стали

Многие люди приходят к нам с вопросом, что лучше: чугун или стальное литье. Самый простой ответ — ни то, ни другое; то, что работает лучше всего, сводится к точным требованиям, которые у вас есть. Для начала, ниже мы рассмотрим, что это за два на самом деле.

Чугун — это чугун серого цвета, известный своей высокой пластичностью и ковкостью. В основном это отливка из чугуна с содержанием углерода 2% или более.С другой стороны, литая сталь — это обычная углеродистая сталь или даже легированная сталь. По сути, это стальная отливка с содержанием углерода менее 2%. Оба они весят больше, чем алюминиевое литье под давлением.

Чугун: плюсы и минусы

Серый чугун обладает множеством хороших литейных свойств: хорошее гашение вибрации, превосходная обрабатываемость, лучшая износостойкость и минимальная чувствительность. Несмотря на это, удлинение и предел прочности этого материала очень низкие, по этой причине его можно использовать только для производства металлов с низкими физическими требованиями.Может входить в изготовление защитного кожуха, маховиков, поддона картера, пола, рамы, ручки, молота, рамы, основания, ножа, коробки, опоры подшипника, станины, колес, стола, насоса, крышки, трубы, клапана. , мотоблоки и маховик.

Серый чугун более высоких марок может выдерживать значительно более высокую нагрузку, а также обеспечивать герметичность. Кроме того, они более устойчивы к коррозии. Это позволяет использовать их в более важных отливках, включая шестерни, цилиндр, маховики, основание, блок цилиндров, станину, поршень, гильзу цилиндра, тормозное колесо, коробку передач, клапан среднего давления, соединительную пластину и т. Д.

Ковкий и ковкий чугун обладают большей прочностью и термостойкостью, а также ударной вязкостью. В более широких сферах применения они могут даже использоваться в качестве замены углеродистой стали, хотя технология производства более продвинутая, а процесс более сложный, что, следовательно, повышает стоимость намного выше, чем у серого чугуна или литой стали. Другой основной проблемой является более частое появление дефектов отливок. Ковкий чугун находит применение во многих областях, включая напорные трубы и их фитинги, сельское хозяйство, автомобилестроение, общее машиностроение, а также в строительстве и на дорогах.

Литая сталь: плюсы и минусы

Литье под давлением из чугуна

Стальное литье предпочтительнее из-за гибкости конструкции. Дизайнер по литью имеет широкую свободу выбора дизайна. Это то, что позволяет создавать сложные формы, а также полые детали поперечного сечения. Литая сталь отличается высокой производственной гибкостью в сочетании с большой вариативностью. Можно выбрать другой химический состав, чтобы контролировать результат, предназначенный для различных проектов.Существуют различные варианты термообработки, которые можно выбрать, которые по-разному влияют на рабочие характеристики и механические свойства конечного продукта. Литая сталь также обеспечивает лучшую обрабатываемость и свариваемость.

Стальное литье изотропно, что позволяет изготавливать стальные отливки, которые придают общую прочность конструкции. Это почти всегда улучшает устойчивость конструкции или проекта. Это, наряду с весом, короткими сроками доставки и экономичностью опции, делает его хорошим выбором.Стальные отливки, как правило, тяжелее и весят намного больше, чем отливки из алюминия того же размера. Более крупные отливки могут весить до многих сотен тонн.

Стальные отливки можно использовать в широком диапазоне рабочих условий благодаря их превосходным механическим свойствам. Они могут выдерживать очень высокие растягивающие напряжения и динамические нагрузки, что делает их логичным включением в отливки сосудов высокого давления. Если допустимы низкие или высокие температуры, лучше всего иметь большие несущие детали из стального литья.

Обратной стороной стального литья является то, что они обладают относительно плохим всасыванием, подвижностью и износостойкостью. Производительность также менее удовлетворительна, если учесть, что может дать чугун, но затраты намного выше. Поэтому при выборе между чугуном и литой сталью вам необходимо обращать внимание на области применения, а также на физические свойства отливки, которые вы хотите получить.

Оборудование, используемое для Литье под давлением

Для литья под давлением используются два основных типа машин: с горячей камерой и с горячей камерой.Номинальные характеристики каждой машины основаны на максимальной зажимной силе, которую она может использовать, и обычно составляют от 400 до 4000 тонн.

Машины с горячей камерой, также называемые машинами с гусиной шеей, требуют постоянной подачи расплавленного металла в матрицу. Первоначально втянутый поршень с гидравлическим приводом выталкивает металл из гусиной шеи в матрицу. Эти машины имеют короткое время цикла. Машины с холодной камерой используются для металлов, которые нельзя отливать с помощью машин с горячей камерой, таких как алюминий, магний и медь.Таким образом, при литье алюминия отдельно расплавленный металл вводится в неотапливаемую камеру дробления, а затем забивается в матрицу с помощью поршня с механическим или гидравлическим приводом. У этих машин более медленное время цикла.

Углеродистая сталь и чугун: углеродистая сталь

Чугун имеет лучшую теплопроводность и лучший потенциал выдержки, чем углеродистая сталь. Причина, вероятно, в том, что в чугуне НАМНОГО больше углерода, чем в углеродистой стали. Единственная причина, по которой они называют ее углеродистой сталью, заключается в том, что в то время, когда она получила такое название, в ней было больше углерода, чем в других сталях.

Сохранение тепла углеродистой стали и чугуна примерно одинаково, но из-за значительно лучшей теплопроводности, гораздо более толстой и тяжелой конструкции чугунной посуды по сравнению с посудой из углеродистой стали сформировался миф о том, что чугун лучше сохраняет тепло. Это не обязательно, в основном это просто большое ведро тепла.

Тонкая углеродистая сталь более экономична, поскольку нагревается быстрее и не излучает столько тепла, как чугун. Излучательные свойства чугуна делают его буквально пригодным для использования в качестве радиаторов отопления, и он, вероятно, также помогает готовить пищу, но это очень расточительно с точки зрения энергии, когда тепло не попадает в пищу.

Чугун лучше переносит прямой контакт с горячим углем (голландские печи), потому что он уже насыщен углеродом. Углеродистая сталь содержит намного меньше углерода, поэтому она похожа на губку и впитывает его из раскаленных углей (бедуская печь). Углерод делает его более твердым и хрупким, поэтому тонкая гибкая углеродистая сталь легче трескается. Он также становится более химически активным, поэтому легче подвергается коррозии.

Углеродистая сталь и чугун имеют длинный список различий, которые дают им различные преимущества и недостатки.У меня ТОННЫ чугуна, но я использую относительно немного деталей из углеродистой стали чаще, потому что они дешевле, легче, более энергоэффективны, почти так же хороши для большинства вещей и лучше для некоторых вещей.

Если бы мне пришлось делать это снова и снова, я бы, вероятно, не купил чугун, а просто купил бы мой вок из углеродистой стали. Используя только вок, я могу делать все, что хочу, не слишком сильно нагревая кухню. В последнее время мне нравятся супы и макароны, и я вообще не могу их делать из чугуна из-за худшей коррозионной стойкости.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *