Сталь и металл в чем разница

ru.natapa.org

Железо и сталь – это два вещества, которые часто встречаются в различных областях применения, таких как посуда, конструкция и т. Д. Эти два вещества часто путают, так как они похожи по цвету и составу. Сталь фактически сделана, смешивая железо с углеродом; следовательно, это побочный продукт железа. Однако они по-прежнему отличаются друг от друга, так как железо также используется для изготовления различных других сплавов.

Железо – это химический элемент, который в изобилии содержится в земной коре. Он часто составляет внешнее и внутреннее ядро ​​Земли и является четвертым наиболее распространенным элементом в коре. Он находится в периодической таблице элементов под символом Fe и атомным номером 26. Присутствие железа часто встречается на каменистых планетах, таких как Земля, из-за слияния в звездах с большой массой. Скалистые планеты обычно производят никель-56 (который распадается на самый распространенный изотоп железа) из последней экзотермической реакции ядерного синтеза. Железо существует в различных степенях окисления от -2 до +6, причем наиболее распространены +2 и +3.

Чистое железо блестящее серебристо-серое, но оно очень подвержено эрозии от ржавчины при попадании во влажный воздух. Чистое железо также очень мягкое и податливое, но его невозможно получить плавлением. Из-за отсутствия технологий в старину медные сплавы широко использовались в истории, пока этот процесс не был создан. Железо часто добывают из железных руд, которые находятся в земной коре. Железные руды подвергаются процессу извлечения, чтобы извлечь железо из породы и других веществ. Железо чаще встречается в формах сплавов, таких как стальные сплавы, сырое железо, кованое железо и чугун. Эти сплавы значительно упрочнены и закалены из-за таких примесей, как углерод. Если железо содержит углерод в соотношении 0,2% и 2,1%, оно становится сталью, которое может быть в 1000 раз тяжелее по сравнению с чистым железом. Сырой железный металл производится в доменных печах с использованием кокса (топлива) для превращения руды в чугун.

Железо также играет важную роль в биологии, где оно образует комплексы с молекулярным кислородом в гемоглобине и миоглобине и помогает транспорту кислорода и белков в организме. Чистые железные материалы с древних времен обычно не обнаруживаются из-за высокого уровня коррозии железа. Металлические шарики, найденные в Герце, Египет Дж. А. Уэйнрайтом, датируются 3500 г. до н.э., а также содержат около 7,5% никеля, что делает его железным сплавом. Также известно, что железо используется для создания кузнечного оружия и инструментов. Считается, что первое производство железа было в середине бронзового века, когда расплавленное железо было найдено в Месопотамии между 2700 и 3000 гг. До н.э. На самом деле хетты считаются первыми людьми, которые поняли добычу железа из его руд и высоко оценили его в своем обществе. Период между 1500 и 1200 г. до н.э. был назван железным веком. Кованое железо и чугун чаще всего используются в различных областях, таких как строительство, столовые приборы и производство стали.

Сталь – это сплав, то есть смесь двух или более металлических элементов или одного металлического и неметаллического элемента. Это чаще всего сделано из сплавления железа и углерода вместе. Хотя углерод является наиболее распространенным легирующим материалом для железа, также могут использоваться другие материалы, такие как марганец, ванадий, хром и вольфрам. Углерод действует как упрочняющий агент, предотвращая любые дислокации в кристаллической решетке атома железа и соскальзывание друг с другом, что делает сталь более долговечной. Изменяя количество легирующих элементов и форму их присутствия в стали, можно контролировать такие качества, как твердость, пластичность и предел прочности стали. Хотя сталь, как известно, существует около 4000 лет назад, она широко не производилась до 17-го века из-за внедрения бессемеровского процесса. Этот процесс сделал производство стали дешевле, эффективнее и проще.

Сталь производится путем подачи железа в процесс, известный как плавка, при котором железо извлекается из железной руды, а избыток кислорода удаляется, а железо объединяется с химическими партнерами, такими как углерод. Сталь по сравнению с чистым железом более устойчива к ржавчине и обладает лучшей свариваемостью. Другие металлы добавляются в смесь железа и углерода, чтобы влиять на свойства стали. Такие металлы, как никель и марганец, увеличивают прочность стали на разрыв и делают аустенитную форму железоуглеродного раствора более химически стабильной, в то время как хром может повысить твердость и температуру плавления. Сталь является очень податливым веществом и является одним из наиболее распространенных используемых сплавов в современном мире. Он находится в различных областях применения, таких как инструменты, посуда, автомобили, оружие и здания. Это также самый распространенный сплав, ежегодно производимый почти на 1,3 миллиарда тонн.

Читать еще:  Пищевая нержавейка марка стали

Короче говоря, железо и сталь имеют много общего, поскольку сталь на самом деле является побочным продуктом железа и является железом, наиболее часто используемым для производства стали и кованого железа или чугуна. Железо в чистом смысле мягкое и не может использоваться для применений, пока оно не затвердеет. Железо также играет важную роль в биологических процессах в живых организмах, в то время как сталь чаще всего используется для целей применения.

Железо

Сталь

Железо является богатым элементом, который составляет внешнее и внутреннее ядро ​​Земли и является четвертым наиболее распространенным элементом в коре.

Сталь – это сплав, изготовленный путем объединения железа и других элементов, наиболее распространенным из которых является углерод.

2500 до 3000 до н.э

Около 4000 лет назад

Железо при смешивании с дополнительными веществами является прочным, прочным, гибким и податливым.

Сталь – это прочность, гибкость и прочность.

Серебро, но цвет может быть применен к его поверхности, чтобы изменить цвет

Чистое железо слабее по сравнению со сталью.

Сильнее по сравнению с железом.

Тяжелее по сравнению со сталью.

Легче по сравнению с железом

В чистом виде железо чрезвычайно мягкое и дополняется дополнительными веществами для усиления материала.

Жестче по сравнению с железом

Высокая коррозия к ржавчине

На 100% пригоден для вторичной переработки

На 100% пригоден для вторичной переработки

Дороги, железные дороги, строительство, кухонная утварь, бытовая техника и т. Д.

Дороги, железные дороги, другая инфраструктура, бытовая техника, здания, транспорт, авиация и пр.

Сталь и металл 2019

Сталь против металла

Основное различие между сталью и металлом заключается в том, что сталь представляет собой сплав из металлического железа, а металлы представляют собой элементы, естественно присутствующие в земной коре, и вывозимые из разных частей мира. Металлы представляют собой немагнитные, пластичные и некорродирующие элементы с высокой устойчивостью к потускнению. Металлы также безопасны и обладают гигиеническими свойствами; они присутствуют в биологической системе человеческого организма и не вредны при имплантации.

Сталь изготавливается путем добавления контролируемого количества углерода к железу. Для производства почти шестидесяти марок стальных сплавов добавляются различные металлы. Например, хром добавляется к стали для изготовления нержавеющей стали. В отличие от других металлов сталь известна своей прочностью и усталостью. Он может выдерживать тонны грузов в течение длительного времени по сравнению с другими металлами.

Металлические руды необходимо доработать перед использованием. Примеси, называемые шлаком, или другие металлы удаляются. Затем они объединяются с другими металлами для получения большей прочности и качества. Металлы покрыты, чтобы производить больше блеска и стабильности, например, латунь никелированная или позолоченное серебро. Сталь представляет собой соединение железа и углерода, изготовленное в печах. Сталь имеет вязкость и сжимается при холоде. В экстремальных погодных условиях условия, такие как холодные температуры, могут влиять на сталь до хрупкого, но металлы могут выдерживать минус температуры. Металлы имеют атрибуты блеска, пластичности и ковкости, которые делают их применение в различных отраслях очень легким. Они используются для изготовления монет, ювелирных изделий, оружия, хирургических имплантатов, промышленных продуктов, предметов домашнего обихода, проектирования и строительства, архитектурного проектирования и декоративных изделий. Сталь используется для изготовления прочных конструкций, инструментов, автомобильных кузовов и других компонентов, строительных материалов, мостов, кораблей, орудий и т. Д. Сталь является коррозионной и может ржаветь, если углерод присутствует в высоком содержании. Он является магнитным, а не таким мощным тепловым или электрическим проводником, как металл. Сталь становится гигиеничной путем добавления металлов, например хрома. Сталь – это искусственный элемент и намного дешевле золота, серебра, алюминия или других металлов. Металлы дороги, а некоторые из них рассматриваются как денежные объекты, такие как золото и серебро.

Металлы имеют высокие температуры плавления или замерзания; это означает, что точка замерзания металла равна точке его кипения. Точка кипения стали составляет 3000 градусов. В эту современную эпоху технологий почти все найденные металлы либо сплавы, либо в сочетании с другими металлами, чтобы повысить их прочность, твердость и силы сопротивления. Чистые металлы не могут быть использованы широко и экономично. Сталь экономична и используется для определения веса подшипника различными способами.

1. Сталь – это не металл, а сплав железа, изготовленный в печах.

2. Металлы существуют естественным образом в земной коре и выведены из земли.

3. Сталь сильна и предназначена для конструкций, используемых для строительства домов, скребков, кораблей или орудий.

4. Металлы гибкие, пластичные и используются для изготовления ювелирных изделий, декоративных изделий и хирургических имплантатов.

5. Сталь может ржаветь и является магнитной. Металлы являются антикоррозионными и немагнитными, а также представляют собой высокие тепловые и электрические проводники.

Читать еще:  Влияние легирующих элементов на прокаливаемость стали

Виды и марки стали

Сталь. Виды и марки стали. Их применение.

Сталь – это сплав железа и углерода с другими элементами, содержание углерода в нём не более 2,14%.

Наиболее общая характеристика – по химическому составу сталь различают:

углеродистую сталь (Fe – железо, C – углерод, Mn – марганец, Si — кремний, S – сера, P – фосфор). По содержанию углерода делится на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую. Углеродистая сталь предназначена для статически нагруженного инструмента.

легированную сталь – добавляются легирующие элементы: азот, бор, алюминий, углерод, фосфор, кобальт, кремний, ванадий, медь, молибден, марганец, титан, цирконий, хром, вольфрам, никель, ниобий.

По способу производства и содержанию примесей сталь различается:

сталь обыкновенного качества ( углерода менее 0,6%) – соответствует ГОСТ 14637, ГОСТ 380-94. Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5,Ст6. Буквы «Ст» обозначают сталь обыкновенного качества, цифры указывают на номер маркировки в зависимости от механических свойств. Является наиболее дешёвой сталью, но уступает по другим качествам.

качественная сталь ( углеродистая или легированная ) – ГОСТ 1577, содержание углерода обозначается в сотых долях % – 08, 10, 25, 40, дополнительно может указываться степень раскисления и характер затвердевания. Качественная углеродистая сталь обладает высокой пластичностью и повышенной свариваемостью.

Низкоуглеродистые качественные конструкционные стали характеризуются невысокой прочностью и высокой пластичностью. Из листового проката стали 08, 10, 08кп изготавливают детали для холодной штамповки. Из сталей 15, 20 делают болты, винты, гайки, оси, крюки,шпильки и другие детали неответственного назначения.

Среднеуглеродистые качественные стали (ст 30, 35, 40, 45, 50, 55) используют после нормализации и поверхностной закалки для изготовления таких деталей, которые обладают высокой прочностью и вязкостью сердцевины (оси, винты, втулки и т. д.)

Стали 60 — стали 85 обладают высокой прочностью, износостойкостью, упругими свойствами. Из них изготавливают крановые колёса, прокатные валки, клапаны компрессоров, пружины, рессоры и т.д.

высококачественная — сложный химический состав с пониженным содержанием фосфора и серы — по ГОСТу 19281.

Также сталь делится по применению :

а) строительная сталь — углеродистая обыкновенного качества. Обладает отличной свариваемостью. Цифра обозначает условный номер состава стали по ГОСТу. Чем больше условный номер, тем больше содержание углерода, тем выше прочность стали и ниже пластичность.

Ст0-3 — для вторичных элементов конструкций и неответственных деталей (настилы, перила, подкладка,шайбы)

Ст3 используют для несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, которые работают при положительных температурах. ГОСТ 380-88.

Стандартом качества предусмотрена сталь с повышенным количеством марганца (Ст3Гсп/пс, ст5Гсп/пс).

б) конструкционная сталь — ГОСТ 1050

Углеродистые качественные конструкционные стали используются в машиностроении, для сварных, болтовых конструкций, для кровельных работ, для изготовления рельсов, железнодорожных колёс, валов, шестерен и других деталей грузоподъёмников.Ц ифры в маркировке означают содержание углерода в десятых долях процента.

Ст20 — малонагруженные детали, такие как валики, копиры, упоры,

Ст35 — испытывающие небольшие напряжения (оси, тяги, рычаги, диски, траверсы, валы),

Ст45 (ст40Х) — требующие повышенной прочности (валы, муфты, оси, зубчатые рейки)

Конструкционные легированные стали используют для гусениц тракторов, изготовления пружин, рессор, осей, валов, автомобильных деталей, деталей турбин и др.

в) инструментальная сталь — применяется для режущего инструмента, быстрорежущая сталь для холодного и горячего деформирования материла, для измерительных инструментов, на производство молотков, долот, стамесок, резцов, свёрлов, напильников, бритв, рашпилей.

У7, У8А (цифра- десятые доли процента по содержанию углерода). Углеродистые стали выпускают качественными и высококачественными. Буква «А» означает высококачественную углеродистую инструментальную сталь.

г) легированная сталь — универсальная сталь, содержащая специальную примесь. Содержание кремния более 0,5%, марганца более 1%. ГОСТ 19281-89. Если содержание легирующего элемента превышает 1 – 1,5%, то оно указывается цифрой после соответствующей буквы.

низколегированная сталь — где легирующих элементов до 2,5% (09Г2С, 10ХСНД, 18ХГТ). Низколегированную сталь можно использовать в условиях крайнего севера, от -70 град С. Низколегированную сталь отличает большая прочность за счёт более высокого предела текучести,что важно для ответственных конструкций.

среднелегированная (2,5 -10%),

высоколегированная (от 10 до 50%)

Сталь 09Г2С применяется для паровых котлов, аппаратов и ёмкостей, работающих под давлением и температурой от минус 70, до плюс 450град; её используют для ответственных листовых сварных конструкций в химическом и нефтяном машиностроении, судостроении.

Сталь 10ХСНД используют для сварных конструкций химического машиностроения, фасонных профилей в сдостроении, вагоностроении.

18ХГТ применяют для деталей, работающих на больших скоростях при высоком давлении и ударных нагрузках.

д) сталь особого назначения — сталь с особыми физическими свойствами. Она применяется в электротехничсеской промышленности и точном судостроении.

На свариваемость стали влияет степень её раскисления. По степени раскисления сталь классифицируется:

Читать еще:  Для чего в сталь вводятся легирующие элементы

спокойная сталь (ст3сп) — полностью раскисляется с минимальным содержанием шлаком и неметаллических примесей,

полуспокойная сталь (ст3пс) — по характеристикам качества схожа со спокойной сталью,

кипящая сталь (08кп) — неокисленная сталь с высоким содержанием неметаллических примесей. ГОСТ 1577.

В зависимости от нормируемых характеристик , сталь подразделяют на категории: 1, 2, 3, 4, 5. Категории обозначают химический состав, механические свойства при растяжении, ударную вязкость)

Например, категория 1 — химический состав не нормируемый, категория 3 — нормируется ударная вязкость при температуре +20. Для марки ст0 не нормируется ни химический состав, ни предел текучести.

Марка стали С245 – Ст3пс5

Марка стали С255 — Ст3сп5

Марка стали С235 — Ст3кп2

Марка стали С345 – 09Г2С

© 2001-2019 АО Металлоторг, Все права защищены
металлопрокат, катанка, оцинковка, листы хк, гк, листы оцинкованные холоднокатаные, профильные трубы
Металлоторг – продажа металлопроката

Отличия чугуна от стали

18.01.2018 18:12

Сталь и чугун – это одни из наиболее популярных видов литейных материалов, применяющихся в промышленности. По своим свойствам они довольно схожи, понять, чем отличается сталь от чугуна, можно разными способами. Некоторые из методов можно использовать только в заводских условиях с помощью высокоточного оборудования, другие подходят для применения в быту.

Основное отличие чугуна от стали заключается в составе металлов. Сталь представляет собой сплав железа (45%) с углеродом (не более 2%) и легирующими примесями, в качестве которых могут выступать такие вещества, как никель, молибден либо другие. Этот металл отличается высокой прочностью, пластичностью, легкостью обработки. В состав чугуна также входит железо с углеродом, но последнего должно быть от 2% и больше. В качестве легирующих добавок обычно выступает кремний, фосфор, марганец или другие компоненты.

Различия физико-химических характеристик

Основная разница в качествах этих металлов заключается в следующем:

  • Твердость стали выше, чем у чугуна.
  • Масса стальных изделий меньше, при этом материал легче плавится.
  • Определенные виды обработки доступны только для стальных заготовок (ковка, сварка), в то время как чугунные изделия изготавливаются только литьевым методом.
  • Теплопроводность чугунных изделий ниже, чем у стальных аналогов.
  • Чугун не нуждается в обязательной закалке.

Можно ли отличить чугун от стали визуально?

Если речь идет о фрагментах или заготовках, обработка которых не нанесет вреда, можно посмотреть на визуальные отличия металлов. На сломе изделия из чугуна появляется темно-серый матовый оттенок, стальная поверхность более светлая, имеет глянцевую текстуру. Внешний вид зависит от содержания углеродистых компонентов, различить их можно по типу трещин: на высокоуглеродистых стальных поверхностях они похожи на дефект в виде раскола, на изделии из низкоуглеродистого сплава железа трещины выглядят как разрыв пластичного типа.

На вопрос о том, можно ли отличить готовые изделия по оттенку или текстуре, можно дать однозначный ответ: предметы из стали более светлые, практически всегда имеют глянцевый оттенок, изделия из чугуна – темные и матовые.

Как отличить чугун от стали?

Чтобы отличать эти металлы друг от друга, можно использовать следующие способы:

  • Сверление. Для этого понадобится взять насадку с маленьким диаметром и, выбрав на заготовке ровный участок, высверлить небольшое отверстие. Если при обработке материала образуется тонкая стружка, которая формируется в витую полоску длиной больше используемого сверла, имеет цвета побежалости по всей длине и достаточно хорошо гнется, заготовка сделана из стали. Чугунный сплав менее пластичен, он практически не образует вьюна, а стружка крошится от малейшего механического воздействия: ее легко растереть до состояния порошка, поскольку материал более хрупкий;
  • Шлифование. Для этого используется углошлифовальная машинка, для обработки выбирают участок, на который не воздействуют силы трения, контакт с другими металлическими поверхностями или деталями, в противном случае после шлифовки изделие может быть непригодным к дальнейшему использованию. В процессе обработки требуется следить за цветом искры и ее формой. Если сплав чугунный, искра будет короткой, звездочка будет иметь красноватый тон, а если деталь сделана из стали, искр вылетает больше, они имеют увеличенный размер и продолговатую форму. Сами искры имеют желтый или белый цвет. Исключением являются стальные сплавы с повышенным содержанием углерода, которые дают короткую багровую искру с укороченным треком и малой звездочкой.

Методы механического воздействия могут применяться в бытовых условиях, когда нужно определить, чугун или сталь перед вами, без применения специального оборудования. В лаборатории может использоваться современная техника, с помощью которой проводится спектральный или микроскопический анализ свойств металлов. Эти методы обеспечивают результат высокой точности, но используются преимущественно в промышленных целях, на производстве и в научно-технической отрасли ввиду сложности и дороговизны оборудования.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector