Основой для изготовления чугуна или стали служит железо. В природе это – металл с серебристым отливом, не имеющий достаточной твердости. Такой металл практически не используется в промышленности, а широкое применение получили различные сплавы железа.
Чугун и сталь – это сплавы железа с углеродом, но от содержания этих элементов и примесей будет зависеть качество металла.
Чугун
Чугун – первичный продукт металлургии. В его составе содержится углерода более 2% и значительное количество примесей, влияющих на свойства металла: марганец, фосфор, кремний, сера, легирующие добавки.
Чугун относят к хрупким металлам, его можно легко разбить на осколки при ударе, поэтому он менее практичен в обработке и применении. Вид углерода, содержащегося в чугуне, влияет на его свойства, поэтому различают несколько видов чугуна:
– серый, мягкий металл с низкой температурой плавления;
– белый, с повышенной твердостью, но хрупкий;
– ковкий, вторичный продукт белого чугуна;
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС ПРОТИВ МЕТАЛЛОВ
Плотность чугуна составляет 7000 кг/м3.
Сталь
Существует большое количество разновидностей и классификаций. В зависимости от количества связующих элементов различают:
Также различают по количеству углерода:
На качество металла влияет наличие неметаллических включений (оксиды, сульфиды, фосфиды) и существует классификация по качеству.
Общая характеристика это – металл, обладающий хорошей прочностью, износостойкостью, твердостью, пригоден для различных видов обработки. Плотность стали 7700 – 7900 кг/м3.
Не смотря, на большое количество разновидностей чугуна и стали, можно выделить основные параметры различия этих металлов:
– сталь обладает большей прочностью, пластичностью и твердостью;
– более пластична, поэтому хорошо поддается обработке (штамповке, ковке, прокатке, сварке), изделия из чугуна выполняют методом литья;
– чугун имеет меньшую стоимость;
– сталь имеет высокую теплопроводность, качество повышают методом закаливания, а чугун из-за пористости металла способен удерживать тепло;
– сплавы имеют различный удельный вес.
Металлургия поставляет на рынок сотни разновидностей того и другого сплава, которые имеют свои особенности и характеристики, но обязательными компонентами этих металлов являются железо и углерод. Поэтому сталь и чугун можно объединить в группу железоуглеродистых сплавов.
Вопрос по химии:
ПОЖАЛУЙСТА
Что прочнее и почему , железо или сталь?
Усиление благородных металлов в группе (Ag ,Ca,Zn), в чем проявляется его благородство?
Ответы и объяснения 1
Знаете ответ? Поделитесь им!
Как написать хороший ответ?
Чтобы добавить хороший ответ необходимо:
- Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
- Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
- Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.
Этого делать не стоит:
- Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
- Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
- Использовать мат – это неуважительно по отношению к пользователям;
- Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Читать также: Флюс бура как пользоваться
Есть сомнения?
Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Химия.
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи – смело задавайте вопросы!
Химия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их составе и строении, их свойствах, зависящих от состава и строения, их превращениях, ведущих к изменению состава — химических реакциях, а также о законах и закономерностях, которым эти превращения подчиняются.
Железо и сталь — важнейшие металлы. Сталь получают из железа. Из нее делают множество предметов — от нефтяных вышек до канцелярских скрепок. Наряду с 80 чистыми металлами людям известно немало сплавов — смесей металлов, качества которых отличаются от качеств чистых металлов. Башенные краны, мосты, другие сооружения делают из стали, содержащей до 0,2% углерода.
Углерод делает сталь прочнее, причем она сохраняет ковкость. Сталь покрывают краской для защиты от коррозии.
Железо и сталь
Железо — это элемент. Его добывают из руды — соединения железа с кислородом. Большая часть добытого железа идет на производство стали, сплава железа с углеродом. Наиболее распространенные железные руды: магнетит(вверху) и гематит(внизу). Железо добывается из руды в доменных печах. Этот процесс называется плавкой.
В печи через слой железной руды, известняка и кокса продувают очень горячий воздух. Кокс представляет собой почти чистый углерод, его получают нагреванием угля. Углерод кокса соединяется с кислородом, образуя моноксид углерода, который затем «вытягивает» кислород из руды, оставляя чистое железо, и образует диоксид углерода. Это пример реакций восстановления.
Руда, кокс и известняк поступают в печь. Известняк реагирует с имеющимися в руде примесями, образуя шлак. Внутри печи раскаленный воздух реагирует с углеродом. Образуется моноксид углерода. При этом температура в печи повышается до 2000°С.
Затем оксид углерода реагирует с кислородом руды, восстанавливая ее до железа. Расплавленный шлак вытекает из нижней части печи. Его используют в строительстве дорог. В конце расплавленное железо выводится наружу. Доменная печь непрерывно функционирует 10 лет, пока её стенки не начнут разрушаться.
Высота доменной печи 30 метров, толщина её стен 3 метра.
Железо, получаемое из руды, содержит углерод (около 4%) и другие примеси, в частности серу. Примеси делают железо хрупким, поэтому большую его часть перерабатывают в сталь. При этом из железа удаляются примеси. В стальных скрепках около 0,08% углерода. Инструменты делают из стали, содержащей хром, ванадий и до 1% углерода.
Сталь получают при воздействии на расплавленное железо кислорода. Часто в железо добавляют небольшое количество стального лома. Кислород реагирует с углеродом, содержащимся в железе, при этом образуется моноксид углерода, используемый как топливо. После очистки в стали остается не более 0.04% углерода; его количество зависит от марки стали.
Сталь получают также путем переплавки стального лома в дуговой электропечи. Для получения стали расплавленное железо и стальной лом заливают в печь, называемую конвертером. В конвертер под высоким давлением закачивается почти чистый кислород. При его реакции с углеродом получается моноксид углерода (см. так же статью «Химические реакции«).
Другой способ получения стали — переплавка стального лома в дуговой электропечи. Мощный электрический ток (см. статью «Электричество«) расплавляет лом. Расплавленный шлак вытекает из нижней части печи. Его используют в строительстве дорог.
Читать также: Справочник содержания драгоценных металлов в бытовой технике
Сплавы
Сплавом называется смесь двух или более металлов или металла и иного вещества. Так, латунь — это сплав меди и цинка. Латунь прочнее меди, ее легко обрабатывать, и она не подвержена коррозии. В чистых металлах атомы «упакованы» в тесные ряды (рис. слева). Ряды могут скользить относительно друг друга, что делает металл мягким.
При резких сдвигах рядов металл ломается. В сплаве другие атомы укрепляют металл (см. рис. справа), т.к. сдвиг рядов уже невозможен. Поэтому сплавы прочнее чистых металлов.
Многие металлы сами по себе чересчур мягкие, чтобы их можно было использовать, зато их сплавы могут выдерживать большое давление и высокие температуры (см. статью «Тепло и температура«). Сталь — это сплав железа и углерода, неметалла. Добавляя небольшие количества других металлов, можно получить разновидности стали.
Ножи и вилки делают из нержавеющей стали — сплава стали, хрома и никеля. Сплавы стали с марганцем чрезвычайно прочны и используются в промышленности для изготовления режущих инструментов. Алюминиево-магниевые сплавы легки, прочны и не подвержены коррозии. Из них делают велосипеды и самолеты (см. статью «Полет«).
Важнейшие металлы и сплавы
Алюминий. Очень легкий серебристо-белый металл, не подверженный коррозии. Его получают из бокситов путем электролиза. Из алюминия делают электропровода, самолеты, корабли (см. статью «Плавучесть«), автомобили, банки для напитков, фольгу для приготовления пищи. Алюминиевые банки для напитков очень легкие и прочные.
Латунь. Ковкий сплав меди и цинка. Из латуни делают украшения, орнаменты, музыкальные инструменты, винты, кнопки для одежды.
Бронза. Известный с древнейших времен ковкий, не подверженный коррозии сплав меди и олова.
Кальций. Мягкий серебристо-белый металл. Входит в состав известняка и мела, а также костей и зубов животных. Кальций в человеческом организме содержится в костях и зубах. Он используется в производстве цемента и высоко качественной стали.
Хром. Твердый серый металл. Используется в производстве нержавеющей стали. Хромом покрывают металлические изделия в защитных целях и для придания им зеркального блеска.
Медь. Ковкий красноватый металл. Из меди делают электропровода, резервуары для горячей воды. Медь входит в состав латуни, бронзы, мельхиора.
Мельхиор. Сплав меди и никеля. Из него делают почти все «серебряные» монеты.
Золото. Мягкий неактивный ярко-желтый металл. Используется в электронике и в ювелирном деле.
Железо. Ковкий серебристо-белый ферромагнетик. Добывается в основном из руды в доменных печах. Используется в инженерных конструкциях, а также в производстве стали и сплавов. В нашей крови тоже есть железо.
Свинец. Тяжелый ковкий ядовитый синевато-белый металл. Добывается из минерала галенита. Из свинца делают электрические батареи, крыши и экраны, защищающие от рентгеновских лучей.
Магний. Легкий серебристо-белый металл. Горит ярко-белым пламенем. Используется для сигнальных огней и фейерверков. Входит в состав легких сплавов.
В праздничных ракетах есть магнии и другие металлы.
Читать также: Нарезка шлицов на валу станок
Ртуть. Тяжелый серебристо-белый ядовитый жидкий металл. Используется в термометрах, входит в состав зубной амальгамы и взрывчатых веществ.
Платина. Ковкий серебристо-белый неактивный металл. Используется в качестве катализатора, а также в электронике и в производстве ювелирных изделий. Платина не вступает в реакции. Из нее делают украшения.
Плутоний. Радиоактивный металл. Образуется в ядерных реакторах при бомбардировке урана и используется в производстве ядерного оружия (см. статью «Ядерная энергия и радиоактивность«).
Калий. Легкий серебристый металл. Очень химически активен. Калиевые соединения входят в состав удобрений.
Серебро. Ковкий серовато-белый металл. Хорошо проводит тепло и электричество. Из него делают украшения и столовые приборы. Входит в состав фотоэмульсии (см. статью «Фотография и фотоаппараты«).
Припой. Сплав олова и свинца. Плавится при сравнительно низкой температуре. Используется для спайки проводов в электронике.
Натрий. Мягкий серебристо-белый химически активный металл. Входит в состав поваренной соли. Используется в производстве натриевых ламп и в химической промышленности.
Сталь. Сплав железа с углеродом. Широко применяется в промышленности. Нержавеющая сталь — сплав стали с хромом — не подвержена коррозии и используется в авиакосмической индустрии (см. статью «Ракеты и космические аппараты«).
Олово. Мягкий ковкий серебристо-белый металл. Слоем олова сталь защищают от коррозии. Входит в состав таких сплавов, как бронза и припой.
Титан. Прочный белый ковкий металл, не подверженный коррозии. Из титановых сплавов делают космические аппараты, самолеты, велосипеды.
Вольфрам. Твердый серовато-белый металл. Из него изготавливают нити ламп накаливания и детали электронных приборов. Из стали с Нить вольфрамом делают накаливания режущие инструменты.
Уран. Серебристо-белый радиоактивный металл, источник ядерной энергии. Применяется при создании ядерного оружия.
Ванадий. Твердый ядовитый белый металл. Придает прочность стальным сплавам. Используется как катализатор при производстве серной кислоты.
Цинк. Синевато-белый металл. Добывается из цинковой обманки. Используется для гальванизации железа, производства электробатареек. Входит в состав латуни.
Переработка металлов
Переработка — это повторное использование сырья, способ сохранить природные ресурсы. Металлы легко поддаются переработке, т.к. их можно переплавить и получить металл такого же качества, как и тот, что получается непосредственно из руды. Переплавлять сталь и алюминий несложно и выгодно. Медь, олово, свинец также подвергаются переплавке.
Железные и стальные предметы можно извлечь из кучи отходов при помощи сильного магнита. Большую часть стали для переработки добывают из старых автомобилей и станков, но часть ее получают из фабричных металлических опилок и даже бытовых отходов. Стальной лом смешивают с расплавленным железом и получают новую сталь.
Алюминий — не ферромагнетик, но алюминиевые отходы можно отделить от железного лома при помощи электромагнита. Больше половины банок для напитков делают из алюминия, полученного путем переработки. Чтобы узнать, сделана банка из стали или алюминия, возьми магнит. К стальной банке он прилипнет, а к алюминиевой — нет.
Переработка металлолома требует значительно меньше энергии, чем получение металла из руды, и отходов при переработке меньше. Теоретически металл можно перерабатывать сколько угодно раз. Для переработки алюминиевых банок необходимо в 20 раз меньше энергии, чем для производства нового алюминия.
Источник: technictrends.ru
Что прочнее сталь или железо?
Сталь прочнее железа (текучесть и предел прочности на разрыв) и прочнее, чем многие типы железа (часто измеряется как вязкость разрушения). Наиболее распространенные типы стали имеют добавки менее чем. 5% углерода по весу. . Другие элементы, обычно встречающиеся в стали, — это марганец, кремний, фосфор и сера.
Почему сталь намного прочнее железа?
Что-то сделано из чистого железа мягче стали, потому что атомы могут скользить друг по другу. Если добавлены другие атомы, такие как углерод, они будут отличаться от атомов железа и не дают атомам железа так легко раздвигаться. Это делает металл прочнее и тверже. . Это называется свойствами стали.
Во сколько раз сталь прочнее железа?
# 2) Steel Is В 1000 раз сильнее Чем железо
Однако по сравнению с чистым железом сталь примерно в 1000 раз прочнее.
Что тяжелее: железо или сталь?
Мягкая сталь
Сталь изготовленная с небольшим количеством углерода (около 0,06%), называется мягкой сталью. Его плотность составляет 7870 кг / м3, что делает его очень близким к чистому железу, но немного более плотным.
Ржавчина сильнее железа?
это значительно прочнее железа в качестве строительного материала. Хотя сталь является прочным конструкционным материалом, она реагирует с кислородом воздуха с образованием ржавчины. Ржавчина ослабляет металлическую структуру и, если ее не остановить, может привести к разрушению металла.
Будет ли сталь ржаветь?
Ржавчина может повлиять на железо и его сплавы, включая сталь. Когда у вас есть железо, вода и кислород вместе, вы получаете ржавчину. Основным катализатором появления ржавчины является вода.
Титан прочнее стали?
В металлургической промышленности титан высоко ценится за его высокую прочность на растяжение, а также за его легкий вес, устойчивость к коррозии и способность выдерживать экстремальные температуры. Это крепкий как сталь но на 45% легче и вдвое прочнее алюминия, но только на 60% тяжелее.
Как сталь сделать прочнее?
Сталь много весит?
Да это правда что сталь как материал тяжелее дерева, учитывая два куска одинакового размера. . Один кубический фут стали весит около 490 фунтов, в то время как кусок высушенного в печи SYP такого же размера не превышает 40 фунтов.
Золото тяжелее стали?
Проблема изготовления качественного фальшивого золота в том, что оно очень плотное. Это почти вдвое больше плотности свинца, и в два с половиной раза плотнее стали. . Стальной стержень того же размера будет весить всего тринадцать с половиной фунтов.
Сталь дорого производить?
Сталь также дорожает, потому что Цены на сырье для производства стали, чугуна и угля растут. И хотя сталь по-прежнему популярна, другие строительные материалы позволяют ей экономить деньги.
Почему алюминий лучше стали?
Алюминий также имеет более высокая электропроводность, чем у стали. Эта высокая электропроводность в сочетании с низкой температурой плавления алюминия по сравнению со сталью означает, что алюминий обладает способностью в пять раз увеличивать скорость электроэрозионной обработки по сравнению со сталью.
Источник: alloya.ru
Что тверже сталь или железо?
Сталь является более прочной и твердой, чем чугун. Сталь имеет более высокую температуру плавления, она тяжелей. Более низкий процент содержания углерода в стали делает ее легкой в обработке, ее проще резать, ковать и варить. По этой причине изделия из чугуна можно отлить, а стальные сварить или сделать кованными.
Что тверже титан или нержавейка?
Твердость титана ниже, чем у некоторых видов стали. Поэтому его легче поцарапать, чем сталь. Но титан намного тверже, чем золото, платина и алюминий.
Что тверже медь или железо?
Не отличается она и твердостью: медь, правда, тверже, чем золото и серебро, но в полтора раза мягче железа (соответственно 3,0 и 4,5 по 10-балльной шкале).
Что лучше сталь или железо?
Железо и сталь — важнейшие металлы. Сталь получают из железа. . Углерод делает сталь прочнее, причем она сохраняет ковкость.
В чем разница между чугуном и сталью?
Почему сталь получают разными способами?
В кислородно-конвертерных процессах сталь получают путём окисления избыточного углерода и других примесей чугуна кислородом, который продувают сквозь расплавленный чугун под давлением в специальных печах — конвертерах. Конвертер представляет собой грушевидную стальную печь, футерованную внутри огнеупорным кирпичом.
Что тверже вольфрам или титан?
Карбид вольфрама – самое твердое металлическое соединение в мире – примерно в 10 раз тверже 18-каратного золота и в четыре раза тверже титана – а после полировки приобретает яркую поверхность, которая держится очень длительное время.
Что тверже титана?
Чистый титан обладает значительной твердостью: в 12 раз тверже алюминия и в 4 раза твёрже железа и меди. В чистом виде титан (Ti) – серебристо-серый лёгкий металл № 22 в Таблице Менделеева с атомной массой 47,86. . Это значит, что пластина из титана будет весить на 50% меньше, чем из стали, при одинаковой прочности.
Чем титан отличается от стали?
Титановый сплав тяжелее алюминиевого, но легче стального. . Чистый титановый сплав имеет примерно такое же удельное электросопротивление, что и хромоникелевая аустенитная сталь. Другое дело — технический титан. При температуре +800 ˚С его удельное электросопротивление в 1,5 раза выше, чем у стали.
Что тверже медь или серебро?
Серебро немного мягче меди, но при этом будет тверже золота. . Кроме этого, серебро обладает такими качествами, как теплопроводность и электропроводность. Температура плавления этого метала составляет около 960,5С.
Что крепче железо или медь?
По прочности железо превосходит медь. Удельное сопротивление. По этому показателю выигрывает железо. В самородном виде медь в природе встречается чаще.
Что легче медь или сталь?
Потому, что медь – это элемент, а сталь, это сплав элементов. . Но, по любому, медь тяжелее.
Чем отличается железо и сталь?
В чем разница между железом и сталью?
Что лучше титан или железо?
Титан — легкий прочный металл серебристо-белого цвета. Он в три раза легче стали, почти вдвое легче железа и всего лишь в полтора раза тяжелее алюминия. А вот в прочности титан не уступает стали: он в полтора раза прочнее.
Источник: uchetovod.ru