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.