Содержание
Чугун - это побочный продукт процесса плавки чистого железа. Железная руда нагревается с использованием высокоуглеродистого коксового топлива, в результате чего получается чугун с очень высоким содержанием углерода, обычно около 4%. Во время промышленной революции широко использовался чугун. Сейчас обычно отливают из кованого железа, которое является более полезным материалом. Он имеет полезные свойства, но благодаря современным методам металлургии теперь доступны лучшие материалы.
Химический состав
Все формы чугуна содержат от 3,5% до 4,5% углерода, а также различные количества кремниевой серы, марганца и фосфора. Основной чугун содержит менее 1,5% кремния, менее 1% марганца и остаточные количества серы и фосфора. Гематитовый чугун имеет такое же количество этих примесей, но гораздо более высокое содержание кремния, обычно от 1,5% до 3,5%. Наиболее распространенная форма этого чугуна с шаровидным графитом не содержит кремния и содержит 0,05% марганца, серы и фосфора.
Хрупкость
Чугун - очень хрупкий металл из-за высокого содержания углерода и других примесей, которые в нем образуются. Другие элементы, содержащиеся в чугуне, также ослабляют его структуру. Хотя железо считается очень твердым, чугун расколется и сломается при падении.
Точка слияния
Чугун имеет гораздо более низкую температуру плавления, чем кованое железо или сталь из-за высокого содержания углерода. Это не проблема с точки зрения физических свойств, но позволяет превращать его в серый чугун низкого качества, смесь передельного чугуна, стального лома и чугуна.
Графитовый
Примеси чугуна приводят к образованию других материалов, образующихся в процессе охлаждения. Железо и углерод объединяются, образуя карбид железа, а оставшийся углерод образует графит, аналогичный тому, который содержится в карандашах. Если дать чугуну очень медленно остыть, образуется большее количество графита, что ослабляет материал.
Приложения
Большая часть чугуна, произведенного с 2011 года, используется не так, как раньше. Обычно его выковывают для производства кованого железа или в нем снижается содержание углерода до стали. Во время промышленной революции, до того как были открыты передовые методы ковки, чугун использовался для любого количества чугунных изделий.