В числе самых распространенных видов чугуна — серый и белый. Что представляет собой каждый из них?
Что представляет собой серый чугун?
Соответствующий тип чугуна относится к самым распространенным в сфере машиностроения. Данный металл характеризуется наличием в шлифе графита пластинчатой формы. Его содержание в сером чугуне может быть разным. Чем оно больше, тем более темным становится металл на изломе, а также тем мягче чугун. Отливки из рассматриваемого типа металла могут выпускаться любой толщины.
Основные особенности серого чугуна:
- минимальное относительное удлинение — как правило, не превышающее 0,5 %;
- невысокая ударная вязкость;
- низкая пластичность.
В сером чугуне имеется небольшой процент связанного углерода — не более 0,5 %. Оставшаяся часть углерода представлена в виде графита — то есть в свободном состоянии. Серый чугун может выпускаться на перлитной, ферритной, а также смешанной — феррито-перлитной — основе. В рассматриваемом металле, как правило, присутствует значительный процент кремния.
Серый чугун достаточно легко поддается обработке посредством режущих инструментов. Данный металл используется при отливе изделий, которые оптимальны с точки зрения сопротивления сжатию. Например, различных опорных элементов, батарей, водопроводных труб. Распространено применение серого чугуна и в машиностроении — чаще всего при изготовлении деталей, для которых не характерны ударные нагрузки. Например, корпусов для станков.
к содержанию ↑Что представляет собой белый чугун?
Данный тип чугуна характеризуется наличием углерода, который практически полностью представлен в структуре металла в связанном состоянии. Рассматриваемый металл — твердый и в то же время достаточно хрупкий. Он устойчив к коррозии, износу, температурному воздействию. Белый чугун довольно трудно поддается обработке посредством ручных инструментов. На изломе этот металл имеет светлый оттенок, лучистую структуру.
Основная сфера применения белого чугуна — последующая переработка. Как правило, он переделывается в сталь, во многих случаях — как раз таки в серый чугун. В промышленности его применение не слишком распространено по причине хрупкости и трудности обработки.
Процента кремния в белом чугуне существенно меньше, чем в сером. В рассматриваемом металле также может быть более высокая концентрация марганца и фосфора (отметим, что во многом их наличие предопределяется химическим составом руды, из которой выплавляется чугун). Собственно, увеличение количества кремния в металле сопровождается сокращением объема связанного углерода в его структуре.
Сравнение
Основное отличие серого чугуна от белого в том, что в первом имеется небольшой процент связанного углерода, во втором — наоборот, присутствует главным образом связанный углерод. Данная особенность предопределяет разницу между рассматриваемыми металлами в аспекте:
- твердости;
- цвета на изломе;
- устойчивости к износу;
- хрупкости;
- обрабатываемости ручным инструментом;
- сферы применения;
- процента связанного и свободного углерода;
- процента кремния, марганца, фосфора.
Более наглядно изучить то, в чем разница между серым и белым чугуном заключается в указанных аспектах, нам поможет небольшая таблица.
к содержанию ↑Таблица
Серый чугун | Белый чугун |
Менее твердый | Более твердый |
Более темный на изломе | Более светлый на изломе |
Менее устойчив к износу | Более устойчив к износу |
Менее хрупок | Более хрупок |
Хорошо поддается обработке ручным инструментом | Не слишком хорошо поддается обработке ручным инструментом |
Активно применяется в различных сферах промышленности | Используется главным образом в целях изготовления стали, серого чугуна |
Имеет большой процент свободного углерода — в виде графита | Включает в основном связанный углерод |
Характеризуется большим процентом кремния, меньшим — марганца, фосфора | Характеризуется меньшим процентом кремния, большим — марганца, фосфора |