Современное производство и классификация чугуна

Как многие знают, чугун является одним из самых тяжелых металлов в отношении веса, однако это далеко не единственное его отличие от стали, поскольку он имеет свои особенные физико-химические характеристики. Получаемый в результате доменного процесса, в основе которого лежит принцип восстановления железа из оксида кокса, данный сплав приобретает исключительные характеристики в плане жаропрочности и коррозионной стойкости.

Как происходит выплавка?

С технической точки зрения расплавленное железо, пускаясь в нижнюю часть доменной печи, соприкасается с коксом, после чего превращается в чугун. Его производство является достаточно трудоемким, а поэтому сплав производится исключительно на больших металлургических заводах. Интересно отметить, что по типу выплавки он несколько напоминает сталь, однако выполнить отливы для забора из него не получится. Для этого используется специальная оцинкованная сталь, которая имеет нужные технические характеристики.

Благодаря добавлению специальных модифицированных присадок и дополнительных компонентов можно получить чугун нужной марки и типа, однако вне зависимости от этого содержание углерода в смеси не превышает 1,7%.

Основные типы сплава, а также способы его изготовления:

Широкий выбор модификаций чугуна обусловлен различными способами его создания (обычный и модифицированный), структурным различием, а также химическим составом (легированные, нелегированные). Однако чаще всего в качестве главного компонента, по которому его определяют, является его структура, а по ней данный сплав делится на следующие типы:

1. Белый. При выплавке данного материала углерод находится с железом в виде химического соединения, причем имеет интересные свойства - при высокой прочности он является достаточно хрупким. Он практически не подвергается обработке режущими инструментами, а поэтому чаще всего применяется для отливки готовых монолитных деталей. Сварке данный сплав поддается довольно тяжело в связи с образованием трещин в ходе выполнения этого процесса.

2. Серый. Является наиболее распространенным, причем в подавляющем большинстве случае его можно обнаружить в машиностроительной сфере деятельности. Благодаря тому, что углерод внутри такого сплава находится в форме графита, он хорошо подвергается обработке инструментами, а поэтому имеет широкую сферу применения. По своей структуре он может быть феррито-графитовым или перлито-графитовым, однако вне зависимости от этого оба типа чугуна хорошо выдерживают сжатие.

3. Модифицированный. При выплавлении такого чугуна в его состав добавляется большое количество всевозможных добавок, которые способствуют выделению значительного состава графита при затвердевании сплава. Это позволят в значительной степени повысить механические свойства материала, что для него очень важно, поэтому он имеет широкую сферу применения.

4. Ковкий чугун. Как видно из названия, данный материал хорошо поддается ручной обработке, поскольку при определенных условиях выплавки (томление в печи при t 800-950 °С) его поверхность превращается в мягкую железную руду. При этом сердцевина материала остается весьма хрупкой, а поэтому при обработке следует соблюдать особую осторожность.