Як відрізнити чавун від сталі?

Обидва матеріали — чавун та сталь належать до групи чорних металів. Зовні їх складно розрізнити, а деякі властивості схожі між собою. Це пояснюється тим, що і сталь, і чавун — вуглецеві сплави заліза. Саме зміст Fe і C визначає їхні головні відмінності.

Характеристики сталі

Сталь — це сплав заліза і вуглецю, співвідношення яких становить від 45% і до 2% відповідно. Залежно від марки до складу можуть входити нікель, хром, кремній, марганець і інші добавки. Варіативність легуючих компонентів забезпечує матеріалу чимало корисних властивостей. Так, завдяки вуглецю метал має високу міцність, пластичність та легко піддається обробці.

Зазвичай, сталь поділяють на низьколеговану, середньолеговану та
високолеговану (за наявністю легуючих компонентів) та низьковуглецеву, середньовуглецеву та високовуглецеву (за вмістом вуглецю). Температура плавлення всіх марок сталі знаходиться у діапазоні від 1450 до 1520 ° С. Щільність становить 7700-7900 кг / м3.

Сталь застосовують практично всюди: у промисловості при виробництві різних металоконструкцій, деталей машин, трубопроводів та інших виробів, у побуті ми користуємося сталевими інструментами, кухонним приладдям тощо.

Характеристики чавуну

Залізо і вуглець також входять до складу чавуну, однак вуглецю в металі більше — від 2%. Чавун, як і сталь, також легують різними добавками: фосфором, марганцем, кремнієм тощо.

Залежно від сформованої кристалічної решітки (цементит / графіт) розрізняють білий, сірий, ковкий, високоміцний та граничний різновиди чавуну. Температура плавлення чавуну складає від 1160 до 1250 ° С та залежить від вмісту в ньому вуглецю. Чим більше його у складі, тим менше його температура плавлення та вища текучість при нагріванні. Така залежність визначає крихкість матеріалу.

Способи виробництва чавуну і сталі

Чавун виготовляють в доменних печах із залізної руди (агломерату), коксу, вапняку і гарячого повітря. Спочатку закладають кокс, а потім пошарово агломерат і кокс. У нижню частину печі через спеціальні отвори подається гаряче повітря, збагачене киснем.

Кокс, згораючи в печі, утворює вуглекислий газ, який проходячи через шари сировини, вивільняє оксид вуглецю. Таким чином руда поступово зазнає перетворення. До неї додають вапняк. З’являється силікат кальцію, який відокремлюється у вигляді шлаку. Окис вуглецю є головним відновлювачем заліза. Чавун утворюється при опусканні заліза в більш гарячу частину домни та розчинення у ньому вуглецю. Сталь виробляють з чавуну шляхом зниження кількості вуглецю, сірки, фосфору, марганцю. Сплав отримують в кисневих конвертерах, мартенівських печах і електропечах.

Як відрізнити чавун від сталі?

Розрізнити сталь та чавун можна кількома способами:

По зламу (візуально) — цей метод можна застосовувати для деталей, які йдуть на брухт або у вигляді заготовок. На чавунному зламі видно матовий темно-сірий відтінок, а тріщини, що утворилися, мають виражену структуру. Сталь, навпаки, має світліший злам, а поверхня — глянцевий колір.

Шляхом засвердлювання — сталева стружка має виту форму, по довжині вона більше свердла, добре гнеться. Чавунна стружка кришиться при найменшому дотику.

Шліфуванням — при обробці шліфувальною машиною на сталевій поверхні утворюється безліч довгастих іскор жовтого та білого кольору. У чавуну іскор менше, вони коротші і мають червонуватий відтінок.