Чугун содержание углерода: Что такое чугун? Виды чугуна, свойства и применения

Что такое чугун? Виды чугуна, свойства и применения

• Чугун: краткая справка
• Виды чугунов и их применение
  • Передельный чугун
  • Белый чугун
  • Серый чугун
  • Высокопрочный (модифицированный) чугун
  • Ковкий чугун и его маркировка
  • Специальные чугуны
  • Как специальные примеси сказываются на структуре чугуна?
• Достоинства и недостатки
• Пригодность чугунов к сварочным работам
• Объемы производства чугуна
• Что получают из чугуна и где он используется?

Чугун – это железоуглеродистый сплав, в котором содержание углерода составляет более 2,14%. В нем также могут присутствовать постоянные примеси, а иногда и легирующие компоненты. Его механические свойства зависят от структуры и главным образом от формы, в которой находится углерод, а основными структурными составляющими являются цементит или графит и продукты распада аустенита, которые в зависимости от скорости охлаждения могут быть мартенситом, трооститом, сорбитом, перлитом и ферритом.

Введение различных легирующих элементов позволяет управлять процессом графитизации и по-разному корректировать свойства чугуна.

Чугун: краткая справка

Сталь и чугун – это общепринятые технические термины для обозначения сплавов железа и углерода. Содержание углерода в чугуне от 2,14% и до 6,67%, остальное – железо, примеси и легирующие добавки. Углерод может быть в виде графитовых или цементитных (Fe₃C – цементит, карбид железа) включений. Основные примеси — кремний, сера, марганец и фосфор. Чугун применяется в литейном производстве, а также в качестве сырья используется для выплавки стали.

Особенности и классификация чугунов

Характеристики сплава формируются еще на стадии производства. В зависимости от параметров протекания эвтектического превращения чугуны бывают серыми (углерод в виде графита), белыми (углерод в виде цементита) и половинчатыми.

Размер и конфигурация графитовых вкраплений определяют марки чугуна и их применение. По форме графитных включений они подразделяются на чугуны с пластинчатым, шаровидным, вермикулярным и хлопьевидным графитом, а по виду металлической основы – на перлитные, перлито-ферритные, ферритные, аустенитные, бейнитные и мартенситные.

Помимо углерода в чугуне присутствуют:

• сера – 0,02-0,2%;
• кремний – 0,5-3,6%;
• марганец – 0,2-1,5%;
• фосфор – 0,04-1,5%.

В зависимости от содержания дополнительных добавок чугуны разделяют на нелегированные и легированные. К легированным относятся сплавы, в которые для создания специфических свойств добавлены такие элементы, как никель, хром, медь, алюминий, титан, ванадий, вольфрам, молибден и др. В свою очередь легированные чугуны классифицируют в соответствии с основным легирующим на хромистые, алюминиевые, никелевые и т.д.

Основные различия между сталью и чугуном

Основное, чем отличается чугун от стали – это доля углерода в их составе (у стали она находится в диапазоне от 0,025% до 2,14%, у чугуна – свыше 2,14%) и содержание примесей (в чугуне их больше). Это формирует температуру плавления сплавов. Если у чугунов она составляет 1150−1250 градусов, то у сталей этот показатель достигает 1500°С.

По внешнему виду сталь будет более светлой, а серые чугуны имеют темный и матовый оттенок. Сталь легче сваривается и куется, но хуже поддается литью. У чугунного продукта теплопроводность несколько выше, чем у стального.

 

Производство чугунных отливок

Виды чугунов и их применение

Передельный чугун

Этот сплав выплавляется в доменных печах и предназначен для дальнейшего передела в сталь или изготовления отливок. Может использоваться как в жидком, так и в твердом состоянии. В передельных чугунах строго контролируется содержание кремния, марганца, серы и фосфора. Основной стандарт, оговаривающий требования к данной продукции – ГОСТ 805. В зависимости от содержания кремния и назначения различают следующие виды передельных чугунов:

• передельный чугун для сталеплавильного производства марок П1, П2;
• передельный чугун для литейного производства марок ПЛ1, ПЛ2;
• передельный фосфористый чугун ПФ1, ПФ2, ПФ3;
• передельный высококачественный чугун ПВК1, ПВК2, ПВК3.

Белый чугун

В нем весь углерод находится в виде цементита. Структура формируется при высокой скорости охлаждения. Отличительная особенность такого вида чугуна – белый отлив в месте излома, а также высокие хрупкость и твердость (НВ 450-550). Продукт практически не поддается механической обработке режущим инструментом. Такие сплавы используют для изготовления литых износостойких деталей (мелющие шары, лопасти шнеков, лопатки дробеметных турбин, прокатные валки), а также в качестве основы при производстве ковких разновидностей чугуна. Износостойкость чугуна увеличивают путем легирования молибденом, никелем, марганцем и другими элементами.

Серый чугун

В серых чугунах углерод представлен пластинчатым графитом. Находится он в свободном виде, благодаря чему излом имеет характерный серый цвет. Такой сплав сравнительно хорошо поддается механической обработке, имеет относительно невысокую прочность и низкую пластичность при растяжении.

При этом, благодаря наличию пластинчатого графита, серый чугун обладает хорошими антифрикционными и демпфирующими свойствами, малой чувствительностью к концентраторам напряжения. Внутренняя структура формируется при низких темпах охлаждения.

Серый чугун имеет хорошую жидкотекучесть, мало склонен к образованию усадочных дефектов по сравнению с другими видами чугуна, поэтому его широко используют для изготовления отливок сложной формы с толщиной стенок вплоть до 500 мм.

Маркировка определена ГОСТ 1412 и обозначает перечень марок от СЧ 10 до СЧ 35.

• Буквы СЧ – серый чугун;
• цифры – сведения о временном сопротивлении при растяжении (МПа/10).

Высокопрочный (модифицированный) чугун

Особенность этого сплава, получаемого путем добавления в расплав чугуна чистого магния (Mg), аего соединений или других модификаторов-сфероидизаторов(церия, иттрия и пр.), в том, что графит в таком чугуне имеет шаровидную форму. Количество модифицирующего компонента, того же магния, составляет 0,02–0,08%.

Свойства чугуна с шаровидным графитом определяет в основном металлическая основа (в отличие от серого чугуна с пластинчатыми графитными включениями). Такой высокопрочный сплав используют при производстве износостойких деталей ответственного назначения, выдерживающих большие статические, циклические и ударные нагрузки в условиях износа, в том числе в агрессивных средах и при высоких температурах.

ГОСТ 7293 регламентирует требования к химическому составу и свойствам сплавов с шаровидным графитом для отливок. В соответствии с данным стандартом выпускают изделия марок ВЧ 35, ВЧ 40, ВЧ 45, ВЧ 50, ВЧ 60, ВЧ 70, ВЧ 80 и ВЧ 100, где «ВЧ» — обозначение высокопрочного чугуна, а цифра – минимальное значение временного сопротивления σв (МПа/10). Так, продукт ВЧ 40 имеет σв не менее 400 МПа. Высокопрочные чугуны бывают на ферритной, феррито-перлитной, перлитной основе.

Ковкий чугун и его маркировка

Продукт отжига заготовок белого чугуна, имеющий в своей структуре графит в форме хлопьев («углерод отжига»).

Это придает сплаву высокую прочность и повышенную пластичность, однородность распределения свойств, хорошую обрабатываемость и практически полное отсутствие внутренних напряжений в отливках. Благодаря этим свойствам ковкий чугун применение нашел в производстве продукции ответственного назначения – деталей и элементов, работающих при вибрационных и ударных нагрузках.

В зависимости от химического состава чугуна и режимов отжига можно получать различную основу – ферритную, перлитную или ферритоперлитную. Различают также две разновидности ковкого металла — черносердечный и белосердечный. Основные параметры такой продукции регламентированы ГОСТ 1215.

Емко и точно характеризует ковкий чугун маркировка, которая содержит не только его обозначение (КЧ), но и основные механические свойства – минимальное временное сопротивление и относительное удлинение Например, буквенно-цифровой код КЧ 33-8 обозначает, что у ковкого чугуна данной марки минимальное временное сопротивление 37 кгс/мм² (или 323 МПа), а показатель относительного удлинения – не менее 8%.

Специальные чугуны

Существуют марки сплавов со специальными характеристиками, которые достигаются путем легирования, применения специальной технологии отжига и охлаждения. К таким чугунам относятся:

• жаростойкие;
• коррозионностойкие;
• художественные;
• антифрикционные и износостойкие;
• чугуны с особыми электромагнитными свойствами;
• ферросплавы и другие.

Технические условия на легированные специальные чугуны регламентируют стандарты ДСТУ 8851, ГОСТ 7769, ISO 2892 и другие. В них указывается из чего состоит чугун для различных особых применений, какими механическими свойствами он должен обладать и каким образом необходимо его маркировать.

Как специальные примеси сказываются на структуре чугуна?

При производстве отдельных сплавов добавление специальных присадок в чугун меняет его состав и свойства.

• Кремний является самым важным легирующим элементом в чугуне, который вместе с углеродом влияет на структуру и свойства. Кремний позитивно влияет на выделение графита, улучшает литейные характеристики сплава.
• Сера уменьшает способность жидкого чугуна заполнять литейные формы, снижает его механические свойства и придает красноломкость.
• Марганец негативно сказывается на литейных свойствах, противодействует графитизации, но увеличивает твердость и прочность.
• Фосфор необходим при изготовлении чугунных отливок сложной формы, в том числе тонкостенных, поскольку способствует повышению жидкотекучести сплава. Но при этом теряется прочность, возрастает хрупкость.

Добиться специфических свойств позволяют и другие легирующие добавки, вводимые на этапе выплавки материала. Получается измененная характеристика чугуна с улучшенными износо- или жаростойкостью, коррозийной прочностью или электропроводностью.

Достоинства и недостатки

Первые обнаруженные грубые чугунные отливки датируются серединой XIV столетия. С тех пор существенно изменились технологии, расширилось и применение чугуна. Объективно оценивая этот продукт черной металлургии, нужно назвать как его положительные, так и отрицательные стороны.

Бесспорные преимущества

В первую очередь это экологичность и отменные гигиенические качества. Та же чугунная посуда не разрушается в кислотно-щелочных растворах, хорошо моется и прогревается, долго сохраняя аккумулированное тепло. Следует отметить долговечность и широкую линейку ассортимента, экономичность и относительную несложный процесс производства чугунных изделий.

Варьируя состояние нахождения углерода в сплаве, можно получить белый или серый чугун. Широкий спектр применения объясняется легкой обработкой (ковкой), высокой теплоотдачей и прочностью.

Недостатки чугуна, как материала

Самыми слабыми сторонами сплавов считаются хрупкость и подверженность ржавлению даже при кратковременном взаимодействии с водой. К тому же изделия из чугуна отличаются большим весом и специфическим набором физико-механических характеристик, требующих особых условий для их транспортировки, сборки и обслуживания.

Чугун 

Как делают чугун?

Сплав выплавляется в доменных печах и вагранках. Основным источником железа служит железорудное сырье – продукт обогащения руды. Применяется топливо – кокс (продукт специальной обработки каменного угля), природный газ, пылеугольное топливо. Высокотемпературная технология плавки чугуна в шахтной печи позволяет запускать восстановительные химические процессы и выделять железо из оксидов.

В результате доменной плавки получается сплав железа и углерода – чугун, а также шлак, содержащий невосстановленные окислы, остатки флюсов, золы топлива и пр.

Пригодность чугунов к сварочным работам

Соединение чугунных деталей при помощи сварки как никогда актуально и требует серьезного подхода. В технологическом аспекте пригодность металла низкая. На это существует ряд причин, и основная из них – очень высокое содержание углерода и примесей. Кроме того, трудно сформировать сварной шов из-за жидкотекучести материала. Возможны непровары – результат образование тугоплавких оксидов в процессе окисления кремния, других компонентов сплава. Интенсивное выделение газа приводит к образованию в шве пор.

Применение чугуна для сваривания с металлами, отличающимися скоростью охлаждения/нагрева приводит к трещинообразованию на сварном шве и его хрупкости. Поэтому, для сварки прибегают к использованию покрытых или угольных электродов, порошковой проволоки, установок газовой сварки. Избежать образования закаленных участков помогает предварительный прогрев свариваемых деталей и правильный выбор режима сварки.

Объемы производства чугуна

Первое место в мире по производству чугуна вот уже несколько лет подряд прочно удерживает Китайская Народная Республика. За первые два месяца 2019 году китайские компании увеличили объемы его выплавки до 126, 59 млн. тонн. Таким образом, более половины мировых объемов чугуна сегодня выплавляется в Поднебесной.

Объемы мирового производства чугуна, тыс. тонн

Кроме Китая, в рейтинг ведущих производителей чугуна входят Индия, Япония, РФ, Южная Корея, Иран, Бразилия, Германия и США. А замыкает ТОП-10 Украина, что стало возможным благодаря стабильной деятельности предприятий Группы Метинвест.

Производство чугуна в мире с 2010 по 2019 год

Регион	Годы
	2010	2011	2012	2013	2014	2015	2016	2017	2018	2019
Евросоюз	94054	93 855	90 493	92 328	95 176	93 596	91 312	93 235	90 787	85 691
Другие страны Европы	9 643	10 184	9 774	10 411	10 876	11 992	12 280	12 741	12 873	12 265
СНГ	77 923	80 174	81 860	81 962	79 452	77 585	82 396	75 952	75 396	73 938
Северная Америка	39 216	42 159	44 328	41 319	41 218	35 859	33 008	32 946	34 886	32 567
Южная Америка	34 531	37 535	30 454	29 992	30 671	31 627	29 439	31 654	31 744	29 087
Африка	6 725	5 564	5 499	5 778	5 252	5 264	5 111	5 152	5 411	4 266
Азия	763 032	826 220	854 111	902 136	917 651	897 875	913 410	927 722	994 748	1 037 317
Средний Восток	2 540	2 242	2 143	2 007	2 782	2 459	2 251	2 293	2 362	2 530
Океания	6 672	5 925	4 381	4 160	3 962	4 272	4 313	4 441	4 561	4 336

Что получают из чугуна и где он используется?

Материал довольно популярный в машиностроении и других отраслях промышленности. Это главный компонент исходных материалов для выплавки стали в кислородных конвертерах, мартенах и электродуговых печах. Кроме того, чугун – наиболее популярный сплав для изготовления отливок различной формы. Востребованность чугуна в других сферах объясняется высокими прочностными характеристиками и достаточной плотностью. Области применения некоторых марок сведены в таблицу.

Сплавы	Сферы применения
Серые	Производство колонн, маховиков, опорных и фундаментальных плит, шкивов, станин, прокатных станков, канализационных изделий.
Ковкие	Основания под тяжелое оборудование, опоры ж/д и автомобильных мостов, коленвалы для двигателей дизельного транспорта и тракторов.
Легированные белые	Мелющие части оборудования, прессовочные формы для огнеупоров, прокатные валки.
Антифрикционные	Подшипники скольжения, втулки топливных насосов, направляющие клапаны, поршневые кольца автомобилей.
Высокопрочные	Детали турбин, коленчатые валы, двигатели на тракторы и автомобили, изложницы, шестерни, прокатные валки.

Если же вас интересует качественный металлопрокат из сертифицированных материалов, обращайтесь в компанию «Метинвест-СМЦ». В нашем каталоге металлопроката вы найдете любую продукцию из более 200 основных наименований в нужных типоразмерах и по адекватной цене.

 

Содержание углерода в чугуне | Справочник конструктора-машиностроителя

?Чугун — сплав железа с углеродом ( содержанием более 2, 14% ).
Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита.
В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют : бледный, бесцветный, ковкий и высокопрочные чугуны.
Чугуны держат постоянные примеси ( Si, Mn, S, P ), а в отдельных событиях также легирующие элементы ( Cr, Ni, V, Al и др. ).

Чугу?н — сплав железа с углеродом с содержанием более 2, 14 % ( точка предельной растворимости углерода в аустените на диаграмме состояний ).
Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита.
В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют : бледный, бесцветный, ковкий и высокопрочные чугуны.
Чугуны держат постоянные примеси ( Si, Mn, S, P ), а в отдельных событиях также легирующие элементы ( Cr, Ni, V, Al и др. ).
Обыкновенно, чугун хрупок.

Ковкий чугун получают длительным отжигом белого чугуна, в итоге которого образуется графит хлопьевидной формы.
Металлическая основа такого чугуна : феррит и реже перлит.
Ковкий чугун получил свое название из — за повышенной пластичности и вязкости ( при всем при том, что обработке давлением не подвергается ).
Ковкий чугун обладает повышенной крепостью при растяжении и рослым сопротивлением удару.
Из ковкого чугуна изготовляют детали непростой фигуры : картеры заднего моста машин, тормозные колодки, тройники, угольники и т. д.

Включая небольшое сопротивление отливок из серого чугуна растягивающим и ударным нагрузкам, следует использовать сей материал для подробностей, которые подвергаются сжимающим или изгибающим нагрузкам.
В станкостроении это – базовые, корпусные детали, кронштейны, зубчатые колеса, ведущие ;
в автостроении — блоки цилиндров, поршневые кольца, распределительные валы, диски сцепления.
Отливки из серого чугуна также используются в электромашиностроении, для изготовления товаров народного потребления.

Углерод в чугуне может находиться в виде цементита, графита или в то же самое время в виде цементита и графита.
Возникновение постоянной фазы — графита в чугуне может происходить в итоге прямого выделения его из слабого ( твердого ) раствора или вследствие распада предварительно образовавшегося цементита ( при замедленном охлаждении расплавленного чугуна цементит может подвергнуться разложению РезС — > Fe + ЗС с образованием феррита и графита ).
Процесс формирования в чугуне ( стали ) графита называют графитизацией.

По содержанию углерода чугуны подразделяются на доэвтектический — 2, 14 …
4, 3 % С, эвтектический — 4, 3 % С и заэвтектический — 4, 3 …
6, 67 % С углерода.
Доэвтектические чугуны, включающие 2, 14 …
4, 3 % С, после окончательного охлаждения имеют структуру перлита, ледебурита ( перлит + цементит ) и вторичного цементита.
Эвтектический чугун ( 4, 3% С ) при температуре ниже + 727 °С состоит только из ледебурита ( перлит + цементит ).
Заэвтектический, который нельзя отменить 4, 3 …
6, 67 % С, при температуре ниже + 727 °С состоят из первичного цементита и ледебурита ( перлит + цементит ).
На практике наибольшее распространение получили доэвтектические чугуны, включающие 2, 4 …
3, 8% С углерода.
Тельное значение содержания углерода в чугуне определяется его технологическими характеристиками при литье — обеспечение хорошей жидкотекучести.
Жидкотекучесть — это способность металлов и сплавов в расплавленном состоянии заполнять полость формы, точно воспроизводить очертания и размеры отливки.
Увеличенное содержание углерода в чугуне выше 3, 8% С приводит к резкому возрастанию твердости и хрупкости.
Жидкотекучесть определяется по спиральной пробе, а ее величина по длине заполнения части спирали.
Усадка — уменьшение линейных и обьемных размеров металла, затопленного в фигуру при его кристаллизации и охлаждении.

В промышленности разновидности чугуна маркируются следующим типом : передельный чугун — П1, П2 ;
передельный чугун для отливок ( передельно — литейный ) — ПЛ1, ПЛ2, передельный фосфористый чугун — ПФ1, ПФ2, ПФ3, передельный высококачественный чугун — ПВК1, ПВК2, ПВК3 ;
чугун с пластинчатым графитом — СЧ ( цифры после букв « СЧ », значат величину временного сопротивления разрыву в кгс/мм ) ;
антифрикционный чугун антифрикционный серый — АЧС, антифрикционный высокопрочный — АЧВ, антифрикционный ковкий — АЧК ;
чугун с шаровидным графитом для отливок — ВЧ ( цифры после букв « ВЧ » означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм и относительное удлиненние ( % ) ;
чугун легированный со специальными свойствами — Ч.

Разница между чугуном и углеродистой сталью

Основное отличие — чугун от углеродистой стали

Железо является важным металлическим элементом. Он используется в производстве многих различных полезных металлических сплавов, таких как сталь. Существуют различные типы сплавов железа, включая сталь, кованое железо, чугун, антрацит и т. д. Чугун состоит из большого количества углерода и имеет тенденцию быть хрупким. Углеродистая сталь — это форма стали, состоящая из железа и углерода, а также следовых количеств некоторых элементов. Основное различие между чугуном и углеродистой сталью заключается в том, что 9Чугун 0005 содержит 2-4% углерода, тогда как углеродистая сталь содержит до 1% углерода.

Ключевые области, покрытые

1. Что представляет собой чугун
— Определение, свойства и различные формы
2. Что такое углеродная сталь
— Определение, свойства и различные формы
3. Что в чем разница между чугуном и углеродистой сталью
      – Сравнение основных различий

Ключевые термины: сплав, углеродистая сталь, чугун, высокоуглеродистая сталь, железо, низкоуглеродистая сталь, мягкая сталь, сталь

Что такое чугун

Чугун – твердый, относительно хрупкий сплав железа и углерод, который можно легко отлить в форму. Он содержит более высокую долю углерода, чем сталь. Чугун – это металлический сплав. Содержание углерода в этом сплаве составляет 2-4%. Чугун имеет относительно низкую температуру плавления, чем другие сплавы железа.

Наряду с углеродом и железом чугун состоит из кремния, марганца и следовых количеств серы и фосфора. Содержание углерода в нем высокое. Чугун затвердевает как гетерогенный сплав. Чугун также имеет около 1-3% кремния. Следовательно, чугун на самом деле представляет собой металлический сплав железа, углерода и кремния. Расплавленный чугун менее вступает в реакцию с формовочным материалом. Однако чугун не такой пластичный. Поэтому он не подходит для прокатки.

Рисунок 1: Чугунные сковороды

Существует несколько типов чугуна, основанных на микроструктуре сплава. Они

• Серый чугун
• Ковкий чугун
• Ковкий чугун
• Белый чугун

Чугун более хрупок из-за высокого содержания углерода. Углерод имеет тенденцию слипаться в карбиды или образовывать графитовые листы, делая чугун более неравномерным и хрупким. Поэтому чугун менее пластичен. Он имеет меньшую прочность. Чугун также имеет большой вес из-за высокого отношения железа к углероду.

Что такое углеродистая сталь

Углеродистая сталь состоит из железа и углерода. Легирующие элементы присутствуют в следовых количествах. Некоторые из этих элементов кремний, марганец, сера и фосфор. Углеродистая сталь также делится на три группы, как показано ниже.

• Мягкая углеродистая сталь – содержание углерода до 0,3%
• Сталь высокоуглеродистая – содержание углерода до 0,3-0,6%
• Низкоуглеродистая сталь – содержание углерода до 1%

Рисунок 2: Углеродистая сталь используется в качестве строительного материала

В мягкой стали больше железа, чем углерода. Поэтому он очень агрессивен во влажной среде. Высокоуглеродистая сталь очень прочная и используется в качестве конструкционного материала. Из-за большого количества углерода, присутствующего в углеродистой стали, она проявляет такие свойства, как твердость, меньшая пластичность, пониженная свариваемость и низкая температура плавления. Низкоуглеродистая сталь содержит около 0,04-0,30% углерода. В зависимости от желаемых свойств добавляются другие элементы для улучшения качества стали. Эта форма прочнее мягкой углеродистой стали и менее прочная, чем высокоуглеродистая сталь.

В целом углеродистая сталь очень пластична. Благодаря наличию меньшего количества углерода по сравнению с количеством железа, присутствующего в сплаве, углеродистая сталь менее хрупкая и обладает высокой прочностью.

Разница между чугуном и углеродистой сталью

Определение

Чугун: Чугун представляет собой твердый, относительно хрупкий сплав железа и углерода, который легко отливается в форму и содержит больше углерода, чем сталь.

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь — это тип стали с высоким содержанием углерода и низким содержанием других элементов.

Содержание углерода

Чугун: Чугун содержит до 2-4% углерода.

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь содержит до 1% углерода.

Прочность

Чугун: Чугун более хрупок из-за присутствия большого количества углерода.

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь прочнее чугуна.

Пластичность

Чугун: Чугун менее пластичен.

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь более пластична.

Температура плавления

Чугун: Чугун имеет относительно низкую температуру плавления.

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь имеет относительно высокую температуру плавления.

Прочие элементы

Чугун: Чугун состоит из железа, углерода, кремниймарганца, а также следовых количеств серы и фосфора.

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь содержит в основном железо и углерод. Другие элементы могут присутствовать в следовых количествах.

Заключение

Чугун и углеродистая сталь представляют собой сплавы железа, состоящие из железа и углерода. Они отличаются друг от друга в зависимости от количества присутствующего углерода и других элементов, добавленных в сплав. Основное различие между чугуном и углеродистой сталью заключается в содержании углерода.

Каталожные номера:

1. «Чугун». Википедия, Фонд Викимедиа, 25 ноября 2017 г., доступно здесь.
2. Медиа, Сайт от Reshift. «Четыре типа стали | Металлические супермаркеты». Металлические супермаркеты — сталь, алюминий, нержавеющая сталь, горячекатаный, холоднокатаный прокат, сплав, углерод, оцинкованная сталь, латунь, бронза, медь, 15 сентября 2016 г., доступно здесь.
3. «Углеродистая сталь против чугуна». Cook’s Illustrated, доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Кастирон-сковородки» от FiveRings в английской Википедии — перенесено из en.wikipedia в Commons pd_THOR., (общественное достояние) через Commons Wikimedia
2. «53176» (CC0) через PEXELS

Сковороды из углеродистой стали и чугуна: в чем разница?

Большинство домашних поваров знакомы с чугунной посудой и, вероятно, имеют хотя бы одну такую ​​посуду. Он доступен по цене, универсален, практически не поддается разрушению и отлично подходит для всего: от обжаривания стейков до выпечки кукурузного хлеба.

Сковороды из углеродистой стали, с другой стороны, менее популярны, несмотря на то, что они предлагают большинство (если не все) преимуществ чугуна — не обязательно за меньшие деньги, но, возможно, с меньшими хлопотами.

Давайте взглянем на них, разберем различия и то, для чего они хороши и не очень хороши.

Что такое чугун?

Можно подумать, что чугун сделан из чистого железа, но это не так. Чугун на самом деле представляет собой сплав железа и углерода, как и сталь, с той лишь разницей, что в чугуне больше углерода. В то время как для стали требуется содержание углерода не более 2 процентов, чугун обычно содержит от 2 до 3,5 процентов углерода.

Именно содержание углерода придает чугуну шероховатость, слегка шероховатость. Более высокое содержание углерода делает чугун более хрупким, чем сталь (именно поэтому он должен быть таким тяжелым и толстым — будь он тоньше, он сломался бы). И поскольку это плохой проводник, он долго сохраняет тепло (а также дольше нагревается и остывает).

Что такое углеродистая сталь?

Сталь также представляет собой сплав железа и углерода, но чтобы считаться сталью, в ней должно быть менее 2 процентов углерода. Нержавеющая сталь содержит 1,2 процента углерода (вместе с хромом, который предотвращает коррозию), тогда как углеродистая сталь содержит 2 процента.

Углеродистая сталь имеет матовую поверхность, по сравнению с блестящей нержавеющей сталью. Углеродистая сталь намного тверже нержавеющей стали (что делает ее идеальной для изготовления ножей, которые остаются острыми, но их также труднее затачивать), но она может подвергаться коррозии и ржавчине, а нержавеющая сталь — нет. Углеродистая сталь также дороже (иногда значительно), чем чугун.

Приготовление пищи в чугунных сковородах

Чугунные сковороды прекрасно подходят для кухни из-за их долговечности, универсальности, сохранения тепла и доступности. Поскольку они становятся такими горячими, они могут обжарить стейк за считанные минуты, а поскольку они одинаково безопасны как на плите, так и в духовке, с ними можно поджаривать, запекать, тушить и жарить — их даже можно использовать на гриле или под бройлер.

И при правильной выдержке они образуют антипригарную поверхность. Тем не менее, они никогда не будут лучшим выбором для приготовления яиц, и они, как правило, слишком тяжелые для тушения. Кроме того, если вы попытаетесь кипятить кислую жидкость в чугуне, например, томатный соус, кислота разрушит антипригарную приправу и придаст вашей еде металлический привкус.

Уход за чугунными сковородами

Большинство чугунных сковород в наши дни поставляются предварительно выдержанными. «Приправа» — это нежирный слой масла, приклеенный к поверхности сковороды, который защищает ее от ржавчины, а также придает антипригарные свойства. И хотя сама сковорода чрезвычайно прочная, эту приправу можно соскоблить, если поцарапать ее металлической лопаткой.

Таким образом, уход за чугуном, по сути, сводится к сохранению приправы, то есть к сушке его сразу после мытья (во избежание ржавчины) и нанесению на него слоя масла после каждого полоскания водой с мылом. Держите кастрюлю подальше от посудомоечной машины и мойте ее водой с мылом вручную. Вопреки распространенному мнению, мыло не может удалить приправу (хотя чрезмерное трение может).

Чугунные эмалированные сковороды

Некоторые чугунные сковороды имеют эмалевое покрытие, что облегчает уход за ними, так как эмаль защищает поверхность от ржавчины и коррозии. Недостатком является то, что эмалевое покрытие может растрескиваться при температурах до 400 F, что несколько противоречит назначению чугуна. Он также может расколоться, если его достаточно сильно ударить, и, хотя его легче чистить, чем обычный чугун, он никогда не будет антипригарным, потому что эмаль не может накапливать какие-либо приправы.

Приготовление пищи в кастрюлях из углеродистой стали

Одним из больших преимуществ углеродистой стали по сравнению с чугуном является то, что сковороды из углеродистой стали нагреваются намного быстрее. А поскольку он обладает большей проводимостью, чем чугун, он нагревается более равномерно и с меньшим количеством точек перегрева. Но даже при этом он по-прежнему способен достигать достаточно высоких температур, чтобы полностью обжарить стейк, и его также можно использовать на плите и в духовке.

Углеродистая сталь, как и чугун, также требует приправ. Разница в том, что вам, скорее всего, придется приправлять его самостоятельно. Это просто вопрос следования инструкциям производителя, и это не сложно, но это дополнительный шаг.

Но, в отличие от чугуна, сковороды из углеродистой стали прекрасно подходят для приготовления яиц, омлетов и блинов, а также рыбы, которая славится прилипанием. Более гладкая поверхность плюс приправы делают углеродистую сталь такой скользкой.