Чавун - це сплав заліза з вуглецем. За процентним вмістом заліза міститься більше 90%. Кількість вуглецю коливається в межах 2, 14- 6, 67%. Завдяки цьому елементу матеріал має високу твердість, але з'являється крихкість. Це спричиняє погіршення ковкості і пластичності. В деякі види для поліпшення характеристики додаються легуючі елементи: алюміній, хром, ванадій, нікель.

Характеристика видів вуглецевого металу

Діаграма залізо-вуглець показує, з чого складається чавун. Крім заліза, присутній вуглець у вигляді графіту і цементиту.

Склад сплаву чавуну має різновиди:

  • Білий. Присутній тут вуглець знаходиться в хімічно зв'язаному стані. Метал міцний, але крихкий, тому погано піддається механічній обробці. У промисловості використовується у вигляді виливків. Властивість матеріалу дозволяють вести його обробку абразивним кругом. Складність викликає процес зварювання, оскільки є ймовірність появи тріщин через неоднорідність структури. Застосування знайшов в областях, пов'язаних з сухим тертям. Володіє підвищеною жаростійкістю і зносостійкість.
  • Половинчастий. Володіє підвищеною крихкістю, тому не знайшов широкого застосування.
  • Сірий. ГОСТ 1412-85 вказує, який відсоток домішок містить в своєму складі цей метал: 3, 5% вуглецю, 0, 8% марганцю, 0, 3% фосфору, 0, 12% сірки і до 2, 5% кремнію. Присутній в пластинчастої формі вуглець створює низьку ударну в'язкість. Характеристика виду вказує, що на стиск матеріал працює краще, ніж на розтяг. При достатньому нагріванні має непоганий свариваемостью.
  • Ковкий. Феритова основа такого виду забезпечує йому високу пластичність. У зламі має чорний, бархатистий колір. Виходить з білого, який нудиться тривалий час при температурі 800-950 градусів.
  • Високоміцний. Відмінність від інших видів полягає в присутності графіту кулястої форми. Виходить з сірого після додавання в нього магнію.

Індивідуальні властивості металу

Матеріал характеризується певними характеристиками. До них відносяться:

  • Фізичні. Такі величини, як питома вага або коефіцієнт розширення залежать від того, скільки становить в металі вміст вуглецю. Матеріал важкий, тому з нього можна робити чавунні ванни.
  • Теплові. Теплопровідність дозволяє акумулювати тепло і утримувати, поширюючи його рівномірно на всі боки. Це використовується при виготовленні сковорідок або батарей для опалення.
  • Механічні. Ці характеристики змінюються в залежності від графітової основи. Найміцніший - сірий чавун, що має перлітову основу. Матеріал з ферритовой складової більш ковкий.

Залежно від наявності домішок з'являється різниця у властивостях матеріалу.

До таких елементів відносяться сірка, фосфор, кремній, марганець:

  • Сірка зменшує плинність металу.
  • Фосфор знижує міцність, але дозволяє виготовляти вироби складної форми.
  • Кремній збільшує плинність матеріалу, знижуючи його температуру плавлення.
  • Марганець дає міцність, але знижує плинність.

Відмінності між чавуном і сталлю

Щоб зрозуміти, чим відрізняється сталь від чавуну, потрібно розглянути їх характеристики. Відмінною особливістю чавуну є кількість вуглецю. Мінімальний вміст його становить 2, 14%. Це основний показник, за яким можна відрізнити цей матеріал від стали.

Вміст заліза в стали становить 45%, а процентний вміст вуглецю до 2. Для визначення відмінностей на око потрібно звернути увагу на колір. Сталь має світлий відтінок, а чавун темний.

Визначити ж процентний вміст домішок може тільки хімічний аналіз. Якщо порівнювати температуру плавлення чавуну і сталі, то у чавуну вона нижче і становить 1150-1250 градусів. У стали - в районі 1500.

Щоб відрізнити матеріал, потрібно провести наступні дії:

  • Виріб опускається в воду і визначається обсяг витісненої води. У чавуну щільність менше. Вона становить 7, 2г / см3. У стали - 7, 7-7, 9 г / см3.
  • До поверхні прикладається магніт, який до стали притягається краще.
  • За допомогою шліфувальної машинки або напилка натирається стружка. Потім вона збирається в папір і витирається про неї. Сталь не залишить слідів.

Плюси і мінуси матеріалу

Як і будь-який матеріал, чавун має позитивні і отрицательнее боку. До позитивних якостей відносяться:

  • велика різновид станів.
  • деякі види мають високу міцність;
  • можливість тривалий час зберігати температуру;
  • екологічна чистота, що дозволяє виготовляти з нього посуд;
  • стійкість до кислотно-лужного середовища;
  • висока гігієнічність;
  • тривалий термін експлуатації і довговічність;
  • нешкідливість матеріалу.

Однак і мінуси теж присутні. До них відносяться:

  • при тривалому перебуванні у воді поверхня покривається іржею;
  • висока вартість матеріалу;
  • низька пластичність сірого виду чавуну;
  • крихкість.

Чавун - це метал, який характеризується високим вмістом вуглецю. Завдяки цьому у нього присутні якості, які бувають необхідні для промислових і побутових цілей.

Категорія:

Будівництво та ремонт