В современном мире сложно представить дом, в котором не применяется сталь или чугун. Поэтому стоит подробнее разобраться, что же собой представляет чугун? Это сплав железа и углерода. Последний добавляется в различных пропорциях в пределах 2,14-6,67% в зависимости от того, какие характеристики нужно получить. Чугун является одним из самых дешевых и востребованных строительных материалов, который отличается не только отличными литейными характеристиками, но и используется для выплавки стали.
Выплавка чугуна – это очень сложный процесс, который подробнее объясняется в школьном курсе химии. Всего его можно разделить на три стадии:
- восстановление железа из окислов
- превращение железа в чугун
- шлакообразование
Основной составляющей, помимо железа, в чугуне является углерод. Однако для придания определенных характеристик во время его выплавки могут добавляться и другие химические компоненты. Это может быть кремний, марганец, фосфор или сера. В зависимости от содержания углерода, производится маркировка чугуна, позволящая проще определить его характеристики.
Углерод, который находится в чугуне, может пребывать в двух физических состояниях. Во время плавки в жидком сплаве он находится в растворенном состоянии, а в твердом чугуне пребывает вы химически связанном с железом состоянии.
Помимо этого, одним из важных элементов в чугуне является кремний. Благодаря его добавлению можно увеличить жидколетучесть чугуна, а также сделать сплав более мягким. Также кремний улучшает литейные качества чугуна.
В случае, если в чугуне присутствует марганец, он значительно увеличивает надежность сплава.
Однако во время литья чугуна порой стараются избавиться от определенных примесей, среди которых сера. Она является вредной примесью, которая может вызвать красноломкость сплава, сделав его более густым. Это может стать причиной плохого заполнения форм.
В случае увеличенного содержания фосфора чугун ухудшает свои механические свойства, а также становится хладноломким.
Помимо этого чугун может разделяться в зависимости от состояния, в котором углерод находится в сплаве. В случае, если углерод пребывает в химическом соединении с железом, в результате чего образовывается цементит – FeC, сплав называется белым. Если же углерод пребывает с свободном состоянии в виде графита в сплаве, такой чугун называется серым.
