Сталь против железа: понимание ключевых различий

Вы когда-нибудь задумывались о разнице между железом и сталью? Если да, то я дам вам подробное объяснение.

Чтобы понять разницу, важно отметить, что железо - это химический элемент, а сталь - это сплав, созданный из комбинации элементов, включая железо и углерод.

Вы все еще в замешательстве?

Это правда, что элементы сами по себе не могут создавать вещи. На самом деле железо, которое обычно используется, - это сплав, а именно ферроуглеродный сплав, состоящий из железа и углерода.

В чем разница между сталью и железом?

Разница между железом и сталью заключается в их содержание углерода.

Железо можно разделить на два типа: чугун и кованое железо, которые отличаются содержанием углерода. В таблице ниже приведено сравнение их различий.

Железо и содержание углерода в стали таблица

Железо с содержанием углерода менее 0,02% называется кованым железом, а железо с содержанием углерода от 2,11% до 4,3% - чугуном. Сталь находится между этими двумя категориями.

Содержание углерода влияет на характеристики железа. Чем выше содержание углерода, тем тверже железо, но при этом оно становится более хрупким. С другой стороны, железо с меньшим содержанием углерода будет более мягким и пластичным.

Похожие статьи: Чугун против кованого железа

Кованое железо

Кованое железо - это вид чистого железа, которое получают из чугуна. Содержание углерода в нем составляет менее 0,02%, поэтому его также называют кованым или чистым железом.

Кованое железо мягкое, податливое и пластичное, что позволяет вытягивать его в проволоку с низким прочность и твердость. Кроме того, она легко поддается ковке и сварке.

Использование кованого железа:

Благодаря своим свойствам кованое железо имеет множество применений. Например, оно обладает высокой магнитной проницаемостью, что делает его подходящим материалом для электромагнитных приложений, включая различные железные сердечники.

Кроме того, кованое железо используется в качестве материала для глубокой вытяжки, так как его можно формовать в сложные формыКак видно из многих красивых поделок.

Чугун

Чугун, с другой стороны, твердый, прочный и обладает хорошими литейными свойствами, но он хрупкий и не поддается ковке.

В зависимости от формы углерода в чугуне его можно разделить на белый чугун, серый чугун и чугун с шаровидным графитом.

Белое железо:

Белый чугун - это тип чугуна, в котором углерод содержится в основном в виде карбида железа. Его сечение имеет белый цвет. Этот тип чугуна твердый и хрупкий и обычно используется в качестве сырья для производства стали.

Серый чугун:

Когда углерод находится в виде чешуйчатого графита, излом выглядит серым, и этот тип чугуна известен как литой чугун.

Благодаря мягкости и смазывающим свойствам графита чугун обладает хорошей режущей и износостойкой способностью, а также литейными свойствами. Однако он не обладает достаточной прочностью на разрыв, поэтому его нельзя ковать или прокатывать, и он подходит только для изготовления таких изделий, как станины станков и железные трубы.

Чугунный шар:

Когда углерод находится в форме сферического графита, его механические свойства значительно улучшаются по сравнению с серым чугуном и сравнимы со сталью.

Чугун с шаровидным графитом обладает превосходными свойствами литья, резания и износостойкости, а также некоторой упругостью. Он широко используется для изготовления коленчатых валов, шестерен, поршней и других современных отливок, а также различных механических деталей.

Сталь

Сталь - самый распространенный вид стали, используемый в нашей повседневной жизни. Сталь - это сплав, который находится между чугуном и кованым железом и обычно называется углеродистой сталью.

Углеродистая сталь обладает не только хорошей пластичностью, но и исключительными физико-химическими свойствами, такими как высокая прочность, хорошая вязкость, устойчивость к высоким температурам, коррозионная стойкость, легкость обработки, ударопрочность и простота рафинирования. Благодаря этим свойствам углеродистая сталь находит широкое применение.

По содержанию углерода углеродистая сталь может быть разделена на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистая сталь.

Похожие статьи: Виды стали

С увеличением содержания углерода твердость углеродистой стали также увеличивается, в то время как ее вязкость уменьшается.

Сталь производится из чугуна на сталеплавильном заводе путем высокотемпературного прокаливания и других процессов. Углерод и кислород в стали вступают в реакцию с образованием углекислого газа, уменьшая содержание углерода в чугуне и превращая его в сталь.

Для удовлетворения более широкого круга потребностей и улучшения характеристик стали, элементы сплава Такие вещества, как хром, марганец и никель, добавляются к углеродистой стали в процессе выплавки, в результате чего получается так называемая легированная сталь. К ним относятся хромистая сталь, марганцевая сталь, хромомарганцевая сталь и хромоникелевая сталь.