Характеристики и магнитные свойства чугуна. Магнитится ли чугун


Чугун магнитится или нет и почему?

Чугун — это сочетание углерода (C) и железа (Fe), которое имеет ряд характерных признаков и определенное сходство со сталью. В состав стали также входит углерод и железо. Разбирая характеристики металла как химического элемента, стоит обратить внимание, чугун магнитится или нет? Что влияет на его характеристики и отчего они зависят?

Общие сведения

Представляет собой сплав железа и углерода, которого в составе лигатуры должно быть не менее 2 %. Имеет несколько разновидностей:

  1. Ковкий.
  2. Белый.
  3. Серый.
металл чугун

Чугун

По своей природе железо очень мягкий, но прочный материал, чтобы справиться с его мягкостью и придать прочность, в лигатуру добавляют углерод. Ковкий чугун — название это не говорит о том, что металл можно ковать, а обозначает его пластичность.

Белый чугун на изломе имеет белый цвет. Он тяжелый, прочный и не подвержен влажной коррозии. Имеет несколько разновидностей и используется для изготовления ковких материалов.

Серый чугун содержит примеси, таким эпитетом обозначают сплав железа, углерода и кремния. Большая часть углерода в лигатуре находится в виде графита. На изломе имеет серый цвет.

Стоит обратить внимание на высокопрочный чугун, в составе которого находится шаровидный графит. Он не так сильно ослабляет металлическую сетку, а также не считается концентратором напряжения.

По объемам производства Россия входит в тройку лидеров, уступая только Китаю и Японии.

Углерод в сплаве содержится в форме:

  • графита;
  • цементита.

Графит — минерал в виде самородков, считается модификацией углерода. Увидеть этот элемент можно при наличии в доме карандаша, там графит находится в виде стержня. Графит известен давно, его применение зависит от отрасли: относительно мягкий, в древности использовался при изготовлении посуды из глины. В сплаве с железом является источником углерода, при повышении температуры меняется, становясь более твердым, но хрупким.

В химии представляет собой атом углерода, который имеет связь с тремя другими атомами. При добавлении к железу влияет на его качества, повышая твердость сплава.

металл чугун

Чугунные сковороды

Цементит, или кардит железа, хрупкий, пластичный и слабо магнитится. Образуется в материале, в состав которого входит железо уже при малом количестве углерода. Считается фазовой и структурной составляющей сплава.

В процентном соотношении не превышает 2,14 %. Температура плавления — от 1150 до 1200 °C, ниже на 300 °C, чем у железа.

Стоит отметить, что чугун подвержен сухой коррозии. В сравнении со сталью может показаться, что он имеет определенное преимущество по антикоррозийным свойствам, но это не так. Сталь и чугун в равной степени подвержены коррозии.

Основные характеристики

Свойства чугуна можно классифицировать по следующим пунктам:

  1. Химические.
  2. Тепловые.
  3. Технологические.
  4. Гидродинамические.

Химические характеристики металла — это склонность к коррозии. Она зависит от состава сплава и элементов, которые входят в него, а также от факторов внешней среды. Элементы в составе лигатуры могут как снижать склонность металла к коррозии, так и повышать ее, все зависит от их влияния на структуру металла.

Теплопроводность железа уменьшается за счет увеличения в его составе примесей. Теплопроводность сплава изменяется за счет степени его графитизации.

Жидкотекучесть относят к технологическим свойствам, ее степень определяют различными способами. Свойство это увеличивается при уменьшении вязкости.

Вязкость металла уменьшается при увеличении содержания в составе марганца, а также при уменьшении в сплаве количества серы и других неметаллических включений. Вязкость также зависит от температуры. Она пропорциональна абсолютной температуре и опыту контакта с ней.

А также существуют и магнитные свойства чугуна, которые в основном зависят от структуры металла. Делятся на первичные и вторичные.

К первичным характеристикам относят:

  • температуру магнитного превращения;
  • насыщение;
  • индукцию;
  • проницаемость в сильных полях.

Эти характеристики не зависят от формы и распределения, но зависят от количества и свойства феноменальных фаз.

К вторичным характеристикам относят:

  • проницаемость в слабых и средних полях;
  • коэрцитивную силу;
  • индукцию;
  • насыщение;
  • остаточный магнетизм.

Вторичные свойства определяются главным образом формой и распределением структурных составляющих.

Существует парамагнитный, или немагнитный чугун. Это материал, который используют в том случае, если требуется снизить магнитные свойства металла, а заменить его на сплав из цветных металлов не представляется возможным.

Чаще других углерод и железо разбавляют:

  1. Никелем.
  2. Марганцем.
  3. Медью и алюминием.

Магнитомягкий материал обладает магнитными свойствами. За них отвечают феррит и цементит. От количества цементита зависят магнитные характеристики металла и степень их выраженности. Одинаковое количество графита в сплаве может определить различные его металлические свойства. Таким образом, магнитными свойствами обладают не все разновидности чугуна, а только ковкий и высокопрочный.

А вот серый чугун при той же матрице подобными свойствами не обладает. Поэтому его относят к парамагнитным материалам.

Похожим образом на материал влияет и уменьшение количества перлита, что нередко используется в металлургии при изготовлении деталей. Отпуск после закалки способен улучшить магнитные составляющие металла.

Металл может обладать магнитными свойствами, а может их вовсе не иметь, и причина тут не в углероде. Железо магнитится, и все сплавы, которые имеют в составе этот элемент, имеют схожие характеристики. Но не стоит забывать и о том, что на лигатуру влияет не только железо, но и углерод, а также другие элементы: никель, медь, марганец и др. Благодаря своим свойствам материал имеет различное применение.

Таким образом, чугун и магнитится, и нет, все зависит от сплава, а также от наличия в его составе цементита.

dedpodaril.com

Магнитится ли чугун — studvesna73.ru

Магнитится ли чугун

Чугун и сталь – две разновидности соединений железа с углеродом – находят широчайшее применение в самых разных отраслях промышленности. Но порой возникает необходимость отличить чугун от стали, например, при ремонте, ведь эти сплавы обладают разными свойствами и, соответственно, требуют разного обращения.

Способы определения чугуна

Вы можете определить чугун по плотности изделия. Взвесьте предмет, а затем определите, какой объем воды он вытесняет. Таким образом вы рассчитаете его плотность и сделаете вывод о материале. Дело в том, что плотность основных марок стали лежит в пределах 7,7 – 7,9 граммов/см^3, плотность же наиболее распространенного серого чугуна не превышает 7,2 граммов/см^3. Но это способ ненадежен, так как есть ещё белый чугун, плотность которого колеблется между 7,6 и 7,8 граммами/см^3. Поэтому, его можно применять только будучи твёрдо уверенным: изделие сделано либо из стали, либо из серого чугуна.

Можете воспользоваться магнитом. К чугуну он прилипает хуже, чем к стали. Но и этот способ точным назвать нельзя, поскольку некоторые виды легированных сталей с высоким содержанием никеля почти не притягивают магнит.

Поэтому надёжнее пользоваться одним из следующих методов: определять чугун с помощью вида образующихся опилок или стружки, а также с помощью шлифовальной машинки. Возьмите напильник с мелкой насечкой, несколько раз проведите по поверхности изделия. Постарайтесь собрать образующиеся мельчайшие опилки на лист бумаги. Сложите бумагу вдвое и энергично потрите. Если это чугун, то бумага будет заметно испачкана, если это сталь, следов практически не останется.

Можете также немного посверлить изделие тонким сверлом (разумеется, не с лицевой стороны, а в месте, которое не бросается в глаза). При этом образуется небольшое количество стружки. По её внешнему виду и свойствам можно безошибочно определить, из какого материала изготовлена деталь. Если это чугун – стружка буквально рассыплется у вас в пальцах, превращаясь в пыль. Если это сталь – стружка будет выглядеть как витая пружинка и может даже оцарапать ваши пальцы, если вы попробуете её сломать.

Наконец, можно судить о материале по величине, форме и цвету искр, образующихся, когда по краю изделия проводят шлифовальной машинкой. Чем больше содержание углерода, тем ярче и сильнее будет сноп светло-желтых искр. А содержание углерода в чугуне гораздо выше, чем в стали.

Если есть сомнения – лучше использовать в качестве эталонов куски чугуна и стали и сравнивать форму и свойства опилок (стружек), а также вид образующихся искр с тем, что получается при обработке этих образцов.

Есть Китай и Китай. В ИКЕЕ вся нержавейка китайского производства, но держатели марки (шведы, а сейчас — вроде бы — голландцы) жестко контролируют производство. В результате, как мне кажется, соотношение цена/качество у весьма непритязательных икеевских кастрюль-сковородок одно из лучших на нашем рынке. На индукционной панели работают все, — если заявлены.

БОльшая часть мировой БРЕНДОВОЙ электроники делается в Китае. Из другой «бытовой» фигни могу назвать некоторых производителей ножей. Хуже, когда сам бренд китайский, но и тут идет быстрый прогресс: есть вещи(например, в электронике, в производстве автобусов) которые у китайцев под контролем государства стали делаться очень хорошо. Но вот когда в игру включаются наши акулы бизнеса, создающие «немецкие» бренды и налепливающие западообразные лейблы на продукцию китайских неизвестных и бесконтрольных ремесленников, — тут тока держись.

Слышал, что во времена перестроечных кооперативов в Одессе высшим шиком считалась не подделка кроссовок под фирменный «Addidas», а их поделка под китайскую подделку «Addidas». Вот этот стиль у всех поднимающихся с колен так и сохранился — повсюду. Шваль и быдло, обкрадывающая своих.

Хоспади! Да когда же этот пресловутый «магнитик» исчезнет из кулинарных сообществ. Классическая «пищевая нержавейка» — сталь «18/10» — нехрена не притягивается никакими «постоянными магнитиками», но она великолепнейшим образом подходит для индукционных плит.

  • Members
  • 1967 сообщений
    • Город: Украина
    • Имя: Сергей Савельевич

    как отличить чугун от стали.

    Посмотрите внимательно на коленвал, чугунные — литые, стальные обычно кованные из целого куска стали. Вполне можно почти безошибочно определить по внешнему виду. Кстати, от какого мотора коленвал? И еще раз кстати, подавляющее большинство коленвалов чугунные литые. Очевидно лить дешевле и проще, чем ковать.

    #16 Sergey19

    Sergey19 Отправлено 30 December 2009 — 08:42

    30 December 2009 — 08:42

  • Members
  • 84 сообщений
    • Город: Барнаул
    • Имя: Сергей

    как отличить чугун от стали.

    mehanik1102 (Oct 28 2009, 15:20) писал:

    Как? Они одинаково липнут.

    Магнит гораздо хуже липнет к чугуну чем к стали.

    Сообщение отредактировал Sergey19: 30 December 2009 — 08:42

    #17 Vladimir_V

    Vladimir_V Отправлено 14 January 2010 — 15:50

    14 January 2010 — 15:50

  • Members
  • 2163 сообщений
    • Город: Воронеж

    как отличить чугун от стали.

    Sergey19 (30th December 2009 - 07:42) писал:

    Магнит гораздо хуже липнет к чугуну чем к стали.

    Не, к прочным чугунам также.Можно засверлить в укромном месте маленьким сверлышком. Милиграмм снять. Чугун не образует стружки — в общем сверлится совсем не так, как сталь. Для набивки глазомера достаточно засверлить любую заведомую чугунину.

    #18 khatru

    khatru Отправлено 14 January 2010 — 17:24

    14 January 2010 — 17:24

  • Members
  • 4432 сообщений
    • Город: Москва
    • Имя: Дмитрий

    как отличить чугун от стали.

    Vladimir_V (14th January 2010 - 14:50) писал:

    Чугун не образует стружки

    тоже так думал. а недавно сверлил корпус старого советского гидромотора. таки спиральная стружка, правда короткая — 20-30. хотя чугун однозначно. видимо зависит от марки и проч

    #19 Vladimir_V

    Vladimir_V Отправлено 14 January 2010 — 19:07

    14 January 2010 — 19:07

  • Members
  • 2163 сообщений
    • Город: Воронеж

    как отличить чугун от стали.

    khatru (14th January 2010 - 16:24) писал:

    таки спиральная стружка,

    Может и стружка — но она пальцами трется в труху. А стальная сливная как проволока, не вот сломаешь.

    #20 khatru

    khatru Отправлено 14 January 2010 — 19:24

    14 January 2010 — 19:24

  • Members
  • 4432 сообщений
    • Город: Москва
    • Имя: Дмитрий

    как отличить чугун от стали.

    Vladimir_V (14th January 2010 - 18:07) писал:

    Может и стружка — но она пальцами трется в труху

    может быть. потому и короткая. пальцами не пробовал. да и из миллиграмма не поймешь — это же сильно меньше куб мм 🙂

    Вы можете определить чугун по плотности изделия. Взвесьте предмет, а затем определите, какой объем воды он вытесняет. Таким образом вы рассчитаете его плотность и сделаете вывод о материале. Дело в том, что плотность основных марок стали лежит в пределах 7,7 – 7,9 граммов/см^3, плотность же наиболее распространенного серого чугуна не превышает 7,2 граммов/см^3. Но это способ ненадежен, так как есть еще белый чугун, плотность которого колеблется между 7,6 и 7,8 граммами/см^3. Поэтому, его можно применять только будучи твердо уверенным: изделие сделано либо из стали, либо из серого чугуна.

    Можете воспользоваться магнитом. К чугуну он прилипает хуже, чем к стали. Но и этот способ точным назвать нельзя, поскольку некоторые виды легированных сталей с высоким содержанием никеля почти не притягивают магнит.

    Поэтому надежнее пользоваться одним из следующих методов: определять чугун с помощью вида образующихся опилок или стружки, а также с помощью шлифовальной машинки. Возьмите напильник с мелкой насечкой, несколько раз проведите по поверхности изделия. Постарайтесь собрать образующиеся мельчайшие опилки на лист бумаги. Сложите бумагу вдвое и энергично потрите. Если это чугун, то бумага будет заметно испачкана, если это сталь, следов практически не останется.

    Можете также немного посверлить изделие тонким сверлом (разумеется, не с лицевой стороны, а в месте, которое не бросается в глаза). При этом образуется небольшое количество стружки. По ее внешнему виду и свойствам можно безошибочно определить, из какого материала изготовлена деталь. Если это чугун – стружка буквально рассыплется у вас в пальцах, превращаясь в пыль. Если это сталь – стружка будет выглядеть как витая пружинка и может даже оцарапать ваши пальцы, если вы попробуете ее сломать.

    Наконец, можно судить о материале по величине, форме и цвету искр, образующихся, когда по краю изделия проводят шлифовальной машинкой. Чем больше содержание углерода, тем ярче и сильнее будет сноп светло-желтых искр. А содержание углерода в чугуне гораздо выше, чем в стали.

    Если есть сомнения – лучше использовать в качестве эталонов куски чугуна и стали и сравнивать форму и свойства опилок (стружек), а также вид образующихся искр с тем, что получается при обработке этих образцов.

    В своей жизни нам часто приходится сталкиваться с использованием различных изделий из чугуна. который по своей структуре представляет довольно хрупкий сплав, но с хорошей теплопроводностью. В соответствии с этим нередко возникает вопрос, а как его варить, ведь чугун из-за высокого содержания в нём углерода, серы и фосфора относится к группе плохо свариваемых металлов?

    Магнитится ли чугун

    Опустив тонкости химического состава чугуна, химических и других процессов происходящих при сварке, давайте всё же разберёмся: как сварить чугун? Промышленность нашей страны производит серый и белый чугун, которые сильно отличаются по своему составу и характеристикам. Соответственно, и способы сварки для них разные. Здесь необходимо помнить, что сварить изделия из чугуна, которые длительное время подвергались воздействию высоких температур от 300 градусов и выше, а так же изделия, длительное время проработавшие в непосредственном соприкосновении с различными маслами, практически не представляется возможным.

    Наиболее приемлемым способом сварки чугуна в наших бытовых условиях является сварка с использованием электросварочного аппарата. Итак, при электросварке проведите V-образную разделку свариваемых кромок и тщательно очистите их от масла, ржавчины и грязи щеткой.

    Приобретите электроды с покрытием УОНИ-13/45 (сварку данными электродами проводят при постоянном токе обратной полярности).

    Сварочный шов накладывайте отдельными участками (в разбивку), это поможет вам избежать неравномерного разогрева детали (отдельно направленные участки сварочного шва должны быть не более 10 см).При сварке изделий толщиной более 5 мм не забывайте выполнить усиление шва на длину равную толщине свариваемой детали.

    Во время сварки не забывайте давать остывать отдельно наплавляемым участкам до 60-80 градусов.При сварке чугуна с использованием шпилек делайте следующее: с помощью дрели (в шахматном порядке) просверлите в подготовленных кромках отверстия (не сквозные!), нарежьте резьбу и вверните в них шпильки из низкоуглеродистой стали (угол кромок свариваемых деталей должен составлять 90 градусов).

    В разделку вставьте шпильки большего диаметра.Сварку выполните электродами с защитно-легирующим покрытием марки Э42 (42А) или Э50 (50А) на постоянном или переменном токе, при этом толщина электрода подбирается в зависимости от толщины свариваемого изделия.Саму сварку выполните путём обваривания шпилек кольцевым швом и только после этого короткими участками заполните пространство между обваренными шпильками и саму разделку.Есть и другие способы сварки чугуна, но о них поговорим позже.

    Информация, расчёты, калькуляторы,ГОСТЫ

    В соответствии c требованиями, предъявляемыми и деталям, чугун может применяться в качестве ферромагнитного (магнитно-мягкого) или паромагнитного материала.

    Магнитные свойства в большей степени, чем какие-либо другие, зависят от структуры металла, что определяет разделение магнитные свойств на первичные и вторичные. К первичным относятся индукция, насыщение (4ΠI). проницаемость в сильных полях и температура магнитного превращения. Эти свойства зависят от количества и состава ферромагнитных фаз и не зависят от их формы и распределения. К вторичным свойствам относятся гистерезисные характеристики: индукция, насыщение и проницаемость в слабых и средних, полях, коэрцитивная сила, остаточный магнетизм. Вторичные свойства мало зависят от состава фаз и определяются главным образом формой и распределением структурных составляющих.

    Основными ферромагнитными составляющими чугуна являются феррит и цементит, характеризующиеся следующими данными (табл. 1).

    Таблица 1. Характеристика структурных составляющих чугуна

    Т магнитное превращение, °C

    Цементит является более жесткой магнитной составляющей, поэтому в качестве магнитно-мягкого материала всегда применяется серый, а не белый чугун. Графитизация приводит к резкому понижению Нс и интенсивному повышению μmax в особенности при распаде последних остатков карбидов. При этом влияние графита, как и других немагнитных фаз, зависит также от формы и величины включений. Наиболее благоприятной в этом отношении является глобулярная форма. Поэтому ковкий и высокопрочный чугун характеризуются большей индукцией и магнитной проницаемостью и меньшей коэрцитивной силой, чем серый чугун при той же матрице (см. табл. 1 в статье Электрические свойства чугуна ).

    Таким же образом влияет укрупнение эвтектического и ферритного верна и уменьшение, количества перлита. Поэтому отпуск после закалки способствует улучшению магнитно-мягких свойств.

    Немагнитные (парамагнитные) чугуны применяются в тех случаях, когда требуется свести к минимуму потери мощности (крышки масляных выключателей, концевые коробки трансформаторов, нажимные кольца на электромашинах и т. д.) или когда необходимо минимальное искажение магнитного поля (стойки для магнитов и т. п.). В первом случае, наряду С низкой магнитной проницаемостью, требуется высокое электрическое сопротивление; этому требованию чугун удовлетворяет даже в большей степени, чем цветные сплавы. Во втором случае необходима особо низкая магнитная проницаемость. Поэтому в ряде случаев и не удается заменить цветные сплавы аустенитными чугунами для второй группы отливок.

    В зависимости от состава различают аустенитные немагнитные чугуны:

    • никелевые типа нирезист с тем или иным количеством хрома;
    • никельмарганцевые типа номаг с тем или иным содержанием меди и алюминия, превосходящие чугуны первой группы по немагнитности, но уступающие им по жаропрочности, жаростойкости и сопротивлению коррозии;
    • марганцевые с тем или иным содержанием меди и алюминия, являющиеся наиболее дешевыми, но обладающие более низкими прочностными и физическими свойствами.

    Представляют интерес также ферритные высоколегированные алюминиевые чугуны, характеризующиеся особенно низкой магнитной проницаемостью.

    studvesna73.ru

    Магнитные свойства чугуна

    В соответствии c требованиями, предъявляемыми и деталям, чугун может применяться в качестве ферромагнитного (магнитно-мягкого) или паромагнитного материала.

    Магнитные свойства в большей степени, чем какие-либо другие, зависят от структуры металла, что определяет разделение магнитные свойств на первичные и вторичные. К первичным относятся индукция, насыщение (4ΠI), проницаемость в сильных полях и температура магнитного превращения. Эти свойства зависят от количества и состава ферромагнитных фаз и не зависят от их формы и распределения. К вторичным свойствам относятся гистерезисные характеристики: индукция, насыщение и проницаемость в слабых и средних, полях, коэрцитивная сила, остаточный магнетизм. Вторичные свойства мало зависят от состава фаз и определяются главным образом формой и распределением структурных составляющих.

    Основными ферромагнитными составляющими чугуна являются феррит и цементит, характеризующиеся следующими данными (табл. 1).

    Таблица 1. Характеристика структурных составляющих чугуна Структурные составляющие Т магнитное превращение, °C Br, Тл Hc, А/м μmax∗104, Гн/м
    Феррит 768 0,13 71,6-79,6 6283-12566
    Цементит 212 4377

    Цементит является более жесткой магнитной составляющей, поэтому в качестве магнитно-мягкого материала всегда применяется серый, а не белый чугун. Графитизация приводит к резкому понижению Нс и интенсивному повышению μmax в особенности при распаде последних остатков карбидов. При этом влияние графита, как и других немагнитных фаз, зависит также от формы и величины включений. Наиболее благоприятной в этом отношении является глобулярная форма. Поэтому ковкий и высокопрочный чугун характеризуются большей индукцией и магнитной проницаемостью и меньшей коэрцитивной силой, чем серый чугун при той же матрице (см. табл. 1 в статье Электрические свойства чугуна).

    Таким же образом влияет укрупнение эвтектического и ферритного верна и уменьшение, количества перлита. Поэтому отпуск после закалки способствует улучшению магнитно-мягких свойств.

    Немагнитные (парамагнитные) чугуны применяются в тех случаях, когда требуется свести к минимуму потери мощности (крышки масляных выключателей, концевые коробки трансформаторов, нажимные кольца на электромашинах и т. д.) или когда необходимо минимальное искажение магнитного поля (стойки для магнитов и т. п.). В первом случае, наряду С низкой магнитной проницаемостью, требуется высокое электрическое сопротивление; этому требованию чугун удовлетворяет даже в большей степени, чем цветные сплавы. Во втором случае необходима особо низкая магнитная проницаемость. Поэтому в ряде случаев и не удается заменить цветные сплавы аустенитными чугунами для второй группы отливок.

    В зависимости от состава различают аустенитные немагнитные чугуны:

    • никелевые типа нирезист с тем или иным количеством хрома;
    • никельмарганцевые типа номаг с тем или иным содержанием меди и алюминия, превосходящие чугуны первой группы по немагнитности, но уступающие им по жаропрочности, жаростойкости и сопротивлению коррозии;
    • марганцевые с тем или иным содержанием меди и алюминия, являющиеся наиболее дешевыми, но обладающие более низкими прочностными и физическими свойствами.

    Представляют интерес также ферритные высоколегированные алюминиевые чугуны, характеризующиеся особенно низкой магнитной проницаемостью.

    metiz-bearing.ru

    Какие магнитные свойства чугуна Главная

    Здесь вы сможете найти справочную информацию по теме магнитные свойства чугуна, для следующих чугунов: белый чугун, серый чугун, высокопрочный чугун, ковкий чугун, легированный чугун

    Магнитные свойства чугуна довольно интересная практическая тема, которая не так хорошо пока раскрыта в публикациях на разных сайтах. Поэтому мы решили остановиться на этой теме немного подробнее. В целом эта статья является своего рода подразделом, более общей публикации называемой: свойства чугуна. Поэтому, если вас заинтересуют другие свойства этого металла, вы можете перейти по ссылке в общую статью. Свойства чугуна полезно рассматривать не в стиле академического исследования по металловедению, а «под углом» практического применения, проецируя их на определённую конкретику производства. Что делают из чугуна? Обычно, в самом широком смысле из чугуна изготавливают либо конечные, готовые изделия, либо детали используемые, в виде конструкционных элементов. Давайте будем отталкиваться, от изготовления деталей из чугуна, в некоторых из них становятся крайне важными и магнитные свойства чугуна. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к деталям, чугун может применяться в качестве:

    а) Ферромагнитного материала. Ферромагнитные материалы, тот же чугун в частности, иначе называют ещё и магнитомягкими материалами. Поэтому термин — это магнитомягкий чугун, который вы можете встретить в литературе, не должен вас смущать. Речь идут о ферромагнитном чугуне, просто использован необычный синоним, к слову ферромагнитный материал — магнитомягкий.

    б) Парамагнитного материала. Иногда можно встретить написание немного иное: пара магнитный чугун или пара-магнитный чугун — это одно и то же. В старой литературе можно прочесть несколько иную транскрипцию: паромагнитный чугун. Сегодня так писать не принято. Парамагнитные чугуны считаются немагнитными и применяются там, где существует потребность в том, чтобы детали из чугуна не обладали ярко выраженными магнитными свойствами.

    Магнитные свойства чугуна в большей степени, чем какие-либо другие его характеристики, зависят от структуры металла, что определяет разделение магнитных свойств на первичные, свойственные именно чугуну и вторичные свойства, обусловленные отличиями именно в структуре чугуна. К первичным относятся: магнитная индукция, магнитное насыщение, магнитная проницаемость в сильных магнитных полях и температура магнитного превращения. Эти первичные свойства чугуна зависят от количества и состава ферромагнитных фаз и не зависят от их формы и распределения в чугуне, то есть не зависят от структуры чугуна определённой марки. К вторичным СВОЙСТВАМ чугуна относятся так называемые гистерезисные характеристики чугуна: магнитная индукция, магнитное насыщение и проницаемость в слабых и средних полях, коэрцитивная сила и такое физическое явление, как остаточный магнетизм. Вторичные магнитные свойства чугуна очень мало зависят от состава фаз и определяются главным образом формой и распределением структурных составляющих. То есть, вторичные свойства чугуна зависят прежде всего от структуры чугуна.

    Естественно, что магнитные свойства чугуна определяются какими-то материалами входящими в его состав и обладающими ярко выраженными сильно магнитными свойствами. Справочник по металловедению определяет, что основными ферромагнитными составляющими, входящими в чугуна являются феррит и цементит. При необходимости вы можете посмотреть, какими данными характеризуются феррит и цементит в составе чугуна ЗДЕСЬ таблица.

    Как мы видим из таблицы, цементит в составе чугуна, является более жесткой магнитной составляющей, определяющей его магнитные свойства, поэтому в качестве магнитно-мягкого материала всегда применяется серый, а не белый чугун. Именно в составе серого чугуна мы имеем большее количество цементита. А магнитные свойства серого чугуна позволяют использовать его, как ферромагнитный чугун. Такой процесс, как графитизация чугуна, приводит к резкому снижению коэрцетивной силы и интенсивному увеличению абсолютной максимальной магнитной проницаемости. И увеличение магнитной проницаемости тем выше, чем более полно распадаются карбиды в чугуне. При этом влияние графита, как и других немагнитных фаз, сказывается нелинейно, а зависит также от формы и величины включений графита. Одинаковое количество графита в чугуне может определять разные магнитные свойства чугуна, в зависимости от размера зернистости графитовых включений в структуре чугуна. Наиболее благоприятной в этом отношении является глобулярная форма. Поэтому ковкий и высокопрочный чугун характеризуются большей магнитной индукцией и магнитной проницаемостью, меньшей коэрцитивной силой, чем серый чугун при той же матрице (см. табл. 10).

    Похожим образом влияет на магнитные свойства чугуна укрупнение эвтектического и ферритного зерна  и уменьшение количества перлита. Что используется в практической металлургии при изготовлении деталей из чугуна. Например, отпуск после закалки способствует улучшению магнитно мягких свойств чугуна и изделий из него.

    Немагнитные (парамагнитные) чугуны разных марок применяются в тех случаях, когда требуется свести к минимуму потери мощности, в таких изделиях как: крышки масляных выключателей, концевые коробки трансформаторов, нажимные кольца на электромашинах и т.д. Немагнитный чугун применяется и тогда, когда необходимо минимальное искажение магнитного поля, например: стойки для магнитов и т.д. В первом случае, наряду с низкой магнитной проницаемостью, от чугуна требуется и другие свойства, в частности высокое электрическое сопротивление. Что касается высокого электрического сопротивления, то этому требованию чугун удовлетворят даже больше, чем сплавы цветных металлов, а стоимость деталей из чугуна существенно ниже, что определяет предпочтение именно к этому виду материала.  Во втором случае необходима особо низкая магнитная проницаемость, тут магнитные свойства чугуна не предоставляют нам пространства для манёвра. Именно поэтому в ряде случаев, не смотря на финансовую, коммерческую привлекательность технологии, всё же и не удается заменить цветные сплавы аустенитными чугунами для второй группы отливок.

    В зависимости от состава различают аустенитные немагнитные чугуны:

    а) никелевые чугуны типа нирезист с тем или иным количеством хрома в чугуне.

    б) никельмарганцевые чугуны типа номаг с тем или иным содержанием меди и алюминия в чугуне, превосходящие чугуны первой группы по немагнитным свойствам, но уступающие им по жаропрочности, жаростойкости и сопротивлению коррозии.

    в) марганцевые чугуны с тем или иным содержанием меди и алюминия в чугуне. Это самые дешёвые виды чугуна, однако есть и негативные свойства. Такие виды чугуна отличаются низкими прочностными свойствами и физическими. Что накладывает определённые ограничения при использовании их для изготовления многих типов деталей из чугуна.

     

    4ypakabra.ru

    Магнитные свойства чугуна Главная

    Магнитные свойства белого чугуна — таблица. Вы знаете, что есть различные виды чугуна, отличающиеся прежде всего составом его. Понятно, что каждый вид чугуна имеет свои собственные, отличные от других физические свойства. Это относится и к магнитным свойствам чугуна. Здесь вы сможете найти справочную информацию по теме магнитные свойства чугуна, для следующих чугунов: белый чугун, серый чугун, высокопрочный чугун, ковкий чугун, легированный чугун.

    К магнитным свойствам белого чугуна обычно относят следующие данные.

    ОСТАТОЧНАЯ МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ БЕЛОГО ЧУГУНА: 0.65 — 0.75 Тл.

    КОЭРЦЕТИВНАЯ СИЛА БЕЛОГО ЧУГУНА: 398 — 875 А/м.

    АБСОЛЮТНАЯ МАКСИМАЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ БЕЛОГО ЧУГУНА: 226 — 289 Гн/м.

    Магнитные свойства серого чугуна — таблица.

    К магнитным свойствам серого чугуна обычно относят следующие данные. Имеется в виду серый чугун с пластинчатым графитом ГОСТ — 1412-85.

    ОСТАТОЧНАЯ МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ СЕРОГО ЧУГУНА:

    Серый чугун СЧ10 — СЧ18: 0.4 — 0.5 Тл.

    Серый чугун СЧ20 — СЧ30: 0.4 — 0.55 Тл.

    Серый чугун СЧ35: 0.55 — 0.7 Тл.

    КОЭРЦЕТИВНАЯ СИЛА СЕРОГО ЧУГУНА:

    Серый чугун СЧ10 — СЧ18: 397 — 796 А/м.

    Серый чугун СЧ20 — СЧ30: 398 — 796 А/м.

    Серый чугун СЧ35: 796 — 1034 А/м.

    АБСОЛЮТНАЯ МАКСИМАЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ СЕРОГО ЧУГУНА:

    Серый чугун СЧ10 — СЧ18: 565 — 1256 Гн/м.

    Серый чугун СЧ20 — СЧ30: 440 — 754 Гн/м.

    Серый чугун СЧ35: 314 — 565 Гн/м.

     

    Магнитные свойства ковкого чугуна — таблица.

    К магнитным свойствам ковкого чугуна обычно относят следующие данные. Имеется в виду ковкий чугун  ГОСТ — 1215-79.

    ОСТАТОЧНАЯ МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ ковкого ЧУГУНА:

    ковкий чугун КЧ35-6 — КЧ37-12: 0.55 — 0.70 Тл.

    ковкий чугун КЧ45-5 — КЧ65-3: 0.60 — 0.75 Тл.

     

    КОЭРЦЕТИВНАЯ СИЛА ковкого ЧУГУНА:

    ковкий чугун КЧ35-6 — КЧ37-12: 127 — 278 А/м.

    ковкий чугун КЧ45-5 — КЧ65-3: 318 — 796 А/м.

     

    АБСОЛЮТНАЯ МАКСИМАЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ ковкого ЧУГУНА:

    ковкий чугун КЧ35-6 — КЧ37-12: 1874 — 2890 Гн/м.

    ковкий чугун КЧ45-5 — КЧ65-3: 377 — 1005 Гн/м.

     

    Магнитные свойства высокопрочного чугуна — таблица.

    К магнитным свойствам высокопрочного чугуна обычно относят следующие данные. Имеется в виду высокопрочный чугун  ГОСТ — 729-85.

    ОСТАТОЧНАЯ МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ высокопрочного ЧУГУНА:

    Высокопрочный чугун ВЧ35 — ВЧ45: 0.35 — 0.50 Тл.

    Высокопрочный чугун ВЧ60 — ВЧ80: 0.55 — 0.70 Тл.

    Высокопрочный чугун ВЧ1(х): 0.55 — 0.75 Тл.

    КОЭРЦЕТИВНАЯ СИЛА высокопрочного ЧУГУНА:

    Высокопрочный чугун ВЧ35 — ВЧ45: 119 — 278 А/м.

    Высокопрочный чугун ВЧ60 — ВЧ80: 318 — 796 А/м.

    высокопрочный чугун ВЧ1(х): 796 — 875 А/м.

    АБСОЛЮТНАЯ МАКСИМАЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ высокопрочного ЧУГУНА:

    Высокопрочный чугун ВЧ35 — ВЧ45: 1256 — 2512 Гн/м.

    Высокопрочный чугун ВЧ60 — ВЧ80: 377 — 1256 Гн/м.

    Высокопрочный чугун ВЧ1(х): 377 — 754 Гн/м.

    Магнитные свойства легированного чугуна — таблица.

    К магнитным свойствам легированного чугуна обычно относят следующие данные. Имеется в виду легированный чугун  нескольких основных марок.

    ОСТАТОЧНАЯ МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ легированного ЧУГУНА:

    Легированный никелевый чугун

    легированный никелевый чугун ЧН11 Г7Ш: -нет.

    легированный никелевый чугун ЧН15Д7Х2: 0.0145 — 0.0165 Тл.

    Легированный хромистый чугун

    легированный хромистый чугун ЧХ 16: — нет

    легированный хромистый чугун ЧХ 22: — нет

    легированный хромистый чугун ЧХ 28: — нет

    легированный хромистый чугун ЧХ 32: — нет

    Легированный кремнистый чугун

    легированный кремнистый чугун ЧС 5: -нет

    легированный кремнистый чугун ЧС 15, ЧС 17: — нет

    Легированный алюминиевый чугун

    легированный алюминиевый чугун ЧЮ22Ш: — нет

    легированный алюминиевый чугун ЧЮ 30: — нет

    Легированный марганцевый чугун ЧГ8Д3: — нет

    КОЭРЦЕТИВНАЯ СИЛА легированного ЧУГУНА:

    Легированный никелевый чугун

    легированный никелевый чугун ЧН11 Г7Ш: -нет.

    легированный никелевый чугун ЧН15Д7Х2: — нет.

    Легированный хромистый чугун

    легированный хромистый чугун ЧХ 16: — нет

    легированный хромистый чугун ЧХ 22: — нет

    легированный хромистый чугун ЧХ 28: — нет

    легированный хромистый чугун ЧХ 32: — нет

    Легированный кремнистый чугун

    легированный кремнистый чугун ЧС 5: -нет

    легированный кремнистый чугун ЧС 15, ЧС 17: — нет

    Легированный алюминиевый чугун

    легированный алюминиевый чугун ЧЮ22Ш: — нет

    легированный алюминиевый чугун ЧЮ 30: — нет

    Легированный марганцевый чугун ЧГ8Д3: — нет

     

    АБСОЛЮТНАЯ МАКСИМАЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ легированного ЧУГУНА:

    ковкий чугун КЧ35-6 — КЧ37-12: 1874 — 2890 Гн/м.

    Легированный никелевый чугун

    легированный никелевый чугун ЧН11 Г7Ш: 1.28 — 1.38 Гн/м.

    легированный никелевый чугун ЧН15Д7Х2: 1.29 -3.77 Гн/м.

    Легированный хромистый чугун

    легированный хромистый чугун ЧХ 16: — нет

    легированный хромистый чугун ЧХ 22: — нет

    легированный хромистый чугун ЧХ 28: — нет

    легированный хромистый чугун ЧХ 32: — нет

    Легированный кремнистый чугун

    легированный кремнистый чугун ЧС 5: -нет

    легированный кремнистый чугун ЧС 15, ЧС 17: — нет

    Легированный алюминиевый чугун

    легированный алюминиевый чугун ЧЮ22Ш: 1.26 — 1.27 Гн/м

    легированный алюминиевый чугун ЧЮ 30: 1.26 — 1.27 Гн/м

    Легированный марганцевый чугун ЧГ8Д3: 1.38 — 3.77 Гн/м

    4ypakabra.ru

    Немагнитный чугун - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

    Немагнитный чугун

    Cтраница 1

    Немагнитный чугун также является хорошим заменителем сплавов меди. Для таких отливок ( детали электромагнитов, магнитных сепараторов и др.) применяют немагнитный чугун со структурой, состоящей из аустенита и графита.  [1]

    Немагнитный чугун применяется в кожухах и бандажах электромашин. Сюда относятся никелемарганцовистые, содержащие 7 - 10 % марганца и 7 - 9 % никеля; марганцово-медистые, содержащие 9 8 - 12 5 % марганца и 1 2 - 2 % меди.  [2]

    Немагнитные чугуны относятся к группе аустенитных чугунов.  [3]

    Немагнитные чугуны широко применяются в электромашиностроении в качестве заменителей литья цветных металлов.  [4]

    Немагнитные чугуны легко обрабатываются резцом. При нагревании до 400 С они сохраняют свои парамагнитные свойства.  [5]

    Немагнитные чугуны легко обрабатываются резцом. При нагреве до 400 G они сохраняют свои парамагнитные свойства. Большое электрическое сопротивление немагнитного чугуна дает ему преимущество перед цветными сплавами в отношении снижения потерь на вихревые токи.  [7]

    Немагнитный чугун также является очень хорошим заменителем сплавов меди. Для таких отливок ( детали электромагнитов, магнитных сепараторов и др.) применяют немагнитный чугун со структурой, состоящей из аустенита и графита.  [8]

    Немагнитный чугун должен иметь аустенитную металлическую основу. Кроме обычных для чугуна элементов, в нем в значительных количествах могут быть никель, марганец, медь.  [9]

    Немагнитный чугун применяется в кожухах и бандажах электромашин. Сюда относятся никелемарганцовистые чугуны, содержащие 7 - 10 % марганца и 7 - 9 % никеля; марганцо-вомедистые чугуны, содержащие 9 8 - 12 5 % марганца и 1 2 - 2 % меди.  [10]

    Немагнитный чугун должен иметь аустенитную металлическую основу.  [11]

    Никелемарганцовистый немагнитный чугун имеет в своем составе 5 % Мп и 10 % N4 ( или 8 % Мп и 5 % Ni), и при содержании около 3 % Си 2 5 % Si хорошо обрабатывается. Безникелевый марганцево-медистый чугун может содержать 10 % Мп, до 2 % Си, до 0 5 % А1, 3 5 % С и 3 % Si. Если углерод присутствует в нем в виде мелкопластинчатого графита, то он обрабатывается удовлетворительно.  [12]

    Немагнитные чугуны содержат 9 - 12 % Ni; добавка 2 % Си дает возможность уменьшить содержание никеля.  [13]

    Немагнитными чугунами являются все чугуны с аустемитной основой.  [15]

    Страницы:      1    2    3    4

    www.ngpedia.ru

    Чем отличается сталь от чугуна : градация, выводы

    Чугунные и стальные изделия металлургической промышленности находят применение как в быту, так и на производстве. Оба материала представляют собой уникальные сплавы железа и углерода. Всем известно, что железо добывается из глубин земли в огромных количествах. Но в чистом виде эксплуатировать его невозможно, этот элемент слишком мягок, а поэтому непригоден для изготовления высокопрочных изделий. Поэтому в промышленных, строительных и бытовых целях употребляется не железо в чистом виде, а его производные -чугуны и стали. Чем отличается сталь от чугуна?

    Производство чугуна и стали

    Чугун и сталь представляют собой сплавы железа и углерода.

    Их отличие проявляется во многих качествах, и общность элементов при производстве не дает материалу идентичные характеристики.

    Градация стали и чугуна

    Вернуться к оглавлению

    Сталь

    Схема производства стали

    Схема производства стали.

    Для получения стали железо сплавляется с углеродом и разнообразными примесями. Обязательным условием является содержание углерода не более 2% (он увеличивает прочность), а железа — не меньше 45%. Оставшуюся часть составляют легирующие связывающие компоненты (хром, молибден, никель и т.д). Хром увеличивает прочность стали, ее твердость и сопротивляемость износу. Никель увеличивает прочность, вязкость и твердость , повышает ее антикоррозийные качества и прокаливаемость. Кремний добавляет прочности, твердости и упругости стали, снижает ее вязкость. Марганец улучшает свариваемость и прокаливаемость.Металлурги выделяют разные виды стали. Классифицируют их в зависимости от объема оставляющих элементов. Например, содержание более 11% легирующих металлов дает высоколегированную сталь. Существует также:

    1. Низколегированная сталь — до 4%.
    2. Среднелегированная сталь — до 11%.
    Механические свойства стали

    Механические свойства стали.

    По количеству углерода сталь классифицируется на :

    • низкоуглеродистый металл — до 0,25% С;
    • среднеуглеродистый металл — до 0,55% С;
    • высокоуглеродистый металл — до 2% С.

    Состав неметаллических элементов (фосфидов, сульфидов) классифицирует металл на:

    • обычную;
    • качественную;
    • высококачественную;
    • особо высококачественную сталь.

    В итоге все виды стали представляют собой прочный, износостойкий и устойчивый к деформации сплав с температурой плавления от 1450 до 1520 °C.

    Вернуться к оглавлению

    Чугун

    В производстве чугуна тоже сплавляется железо и углерод. Основным же отличием чугуна от стали является содержание последнего в смеси. Оно должно составлять больше 2%. Помимо этого, смесь содержит примеси: кремний, марганец, фосфор, серу и легирующие металлы. Чугун более хрупок, чем сталь, и разрушается без видимого деформирования. Углерод в металле представлен графитом или цементитом, при этом объем и форма элемента дают определение разновидностям сплава:

    Производство чугуна

    Производство чугуна.

    1. Белый чугун, в котором весь объем углерода представлен цементитом. На изломе этот материал имеет белый цвет, очень твердый, но при этом хрупкий. Легок в обработке и применяется для производства ковкой разновидности.
    2. Серый — углерод представлен графитом, придающим материалу пластичность. Мягок, подвержен резанию, с низкой температурой плавления.
    3. Ковкий, который получается из белого чугуна специальным отжигом (томлением) его в особых нагревательных печах при температуре 950-1000 °С. При этом чрезмерная хрупкость и твердость, характерные для белого чугуна, намного снижаются. Ковкий чугун не куется, а название указывает лишь на его пластичность.
    4. Высокопрочный чугун, содержащий шаровидный графит, образованный в процессе кристаллизации.

    Количеством углерода в сплаве определяется температура его плавления (чем больше содержание элемента, тем ниже температура и выше текучесть при нагреве). Поэтому чугун является жидкотекучим, непластичным, хрупким и трудно поддающимся обработке материалом с температурой плавления от 1150 до 1250 °C.

    Вернуться к оглавлению

    Устойчивость к коррозии

    Оба сплава подвержены коррозии, и неправильная эксплуатация способствуют ускорению этого процесса.

    Получение чугуна из руды

    Получение чугуна из руды.

    Чугун в процессе использования покрывается сверху сухой ржавчиной. Это так называемая химическая коррозия. Влажная (электрохимическая) коррозия воздействует на чугун медленнее, чем на сталь. Первоначально напрашивается вывод, что антикоррозионные характеристики чугуна гораздо выше. На самом деле оба эти сплава подвержены коррозии в равной степени, просто в отношении чугунных изделий из-за толстых стен процесс занимает больше времени. Этим, например, можно объяснить разницу в сроке службы котлов: стальные — от 5 до 15 лет, чугунные — от 30 лет.

    В 1913 году Гарри Бреарли совершил открытие в области металлургии. Он обнаружил, что сталь с высоким содержанием хрома имеет хорошее сопротивление к кислотной коррозии. Так появилась нержавеющая сталь. Она тоже имеет свою градацию:

    1. Коррозионно-стойкая сталь имеет стойкость к коррозии в элементарных промышленных и бытовых условиях (нефтегазовая, легкая, машиностроительная промышленность, хирургические инструменты, бытовая нержавеющая посуда).
    2. Жаростойкая сталь устойчива к высоким температурам и агрессивным средам (химическая промышленность).
    3. Жаропрочная сталь отличается повышенной механической прочностью в условиях высоких температур.

    Вернуться к оглавлению

    Термический шок и ударопрочность

    Сравнительные показатели чугунов и стали

    Сравнительные показатели чугунов и стали.

    Чугун и сталь часто применяются при изготовлении отопительных котлов. При этом вопрос устойчивости к термическим ударам становится особенно важным. Если в неостывший чугунный котел попадет холодная вода, он может треснуть. Стальным изделиям термошок не страшен. Сталь более эластична и отлично переносит разницу температур. Но большие и частые температурные перепады у стали способствуют появлению «усталых» зон и, как следствие, трещин в местах, которые ослаблены сваркой.

    Хорошая пластичность делает стальные изделия устойчивыми к механическим повреждениям. Хрупкость же чугуна неизбежно приводит к образованию трещин при ударах или перекосах.

    Серый чугун имеет более однородную структуру, повышенные пластичность и антикоррозийные свойства, способен выдерживать большие температурные скачки.

    Выводы:

    1. Чугун менее прочен и тверд, нежели сталь.
    2. Сталь тяжелее и имеет более высокую температуру плавления.
    3. Более низкое содержание углерода в стали в отличие от чугуна позволяет более легко ее обрабатывать (варить, резать, ковать).
    4. По аналогичной причине чугунные изделия производят только методом литья, стальные же могут быть кованными и сварными.
    5. Изделия из стали менее пористые, чем из чугуна, а потому их теплопроводность значительно выше.
    6. Изделия из чугуна имеют, как правило, черный цвет и матовую поверхность, а из стали — светлые с блестящей поверхностью.

    Вернуться к оглавлению

    Как отличить чугун от стали?

    Способы отличить:

    1. По плотности изделия. Необходимо взвесить предмет и определить, какой объем воды он вытеснит. Плотность стали лежит в диапазоне 7,7-7,9 г/см³, серого чугуна — не превышает 7,2 г/см³. Этот способ не отличается особой надежностью, потому что белый чугун имеет плотность между 7,6 и 7,8 г/см³.
    2. При помощи магнита. Чугун магнитится хуже, чем сталь. Минус этого метода в том, что стали с высоким содержанием никеля практически не притягивают магнит.
    3. Наиболее точным способом является определение чугуна при помощи шлифовальной машинки и вида образующейся стружки. Следует взять напильник с мелкой насечкой и провести по поверхности предмета несколько раз. Образовавшиеся опилки необходимо собрать на бумагу, сложить ее вдвое и энергично потереть. Чугун заметно испачкает бумагу, сталь практически не оставит следов.

    Можно сделать выводы о материале по величине, форме и цвету искр, появляющихся при шлифовке. Чем больше углерода, тем ярче и сильнее будет сноп светло-желтых искр. Как мы уже знаем, чугун содержит углерода больше, чем сталь. Также при сверловке изделия тонким сверлом можно определить материал по виду стружки. Чугунная стружка буквально на глазах превратится в пыль, стальная — приобретет вид витой пружины.

    moiinstrumenty.ru