Чугун – прочный металл, который активно используется в производстве радиаторов отопления, ванн, раковин, моек и множества других изделий. Поэтому его изготавливают сегодня в достаточно больших количествах. Но важно понимать, что производимый металл может обладать отличающимися свойствами. Они напрямую зависят от состава.
Некоторые компоненты оказывают благоприятное влияние на конечный продукт, другие, как например, сера, содержащаяся в чугуне, негативным образом сказываются на характеристиках. Поэтому хочется разобраться в теме более тщательно.
Сера в чугуне
Сера обязательно содержится в чугуне, но оказывается вредной, потому как действует на металл следующим образом:
- усложняет графитизацию;
- делает хуже жидкотекучесть;
- уменьшает прочность;
- плохо влияет на пластичность;
- придает красноломкость – появление трещин при значительном нагревании.
Учитывая перечисленные факторы, установлены нормы, согласно которым максимальное содержание серы в чугуне 0,1%. Хотя, данное вещество оказывает и благоприятное влияние на металл – повышает износостойкость. И все же, нормы не должны превышаться. Исключение – ферритный ковкий чугун. Тут массовую долю серы допускается повышать до 0,2%. Также, определяя качество металла, учитывают соотношение марганца и серы. Оно должно находиться в границах 0,8-3,0.
Если количество серы превышено, проводят обессеривание металла для снижения ее содержания. Процесс происходит с применением специальных компонентов, например, извести, карбида кальция.
Дополнительные компоненты в чугуне
Есть в чугуне и другие вещества, оказывающие на него определенное воздействие, в частности:
- кремний. Способствует графитизации металла. Делает лучше литейные свойства. В серых чугунах присутствует в массовой доле до 4,5 %;
- марганец. Приводит к отбеливанию металла. Но при этом его содержание в объеме до 1,2% полезно, потому как данное вещество повышает прочность сплава;
- фосфор. Улучшает текучесть. Может содержаться тут в массовой доле до 0,4%. Но если нужен чугун высокого качества, то объем фосфора следует снизить до 0,15%, потому как данный элемент повышает хрупкость металла;
- углерод. Улучшает литейные свойства, пластичность сплава. Но при повышенном содержании плохо сказывается на прочности;
- хром. Карбидообразующий элемент. Чем больше содержание, тем прочнее, тверже отливки.
Вывод: сера, другие компоненты в чугуне могут присутствовать, но в доле, не превышающей норму. И чтобы исключить погрешности, по ходу плавки металла в печах периодически проводят экспресс-анализ элементного состава. Также соблюдают технологию охлаждения. Если температура будет снижаться медленно, повысится количество углерода, выделяемого в свободном виде – как графит.
Также важно знать, что в процессе производства чугуна в доменных печах образуется еще и много шлака, который также может отличаться составом, быть кислым или основным. А основность – важная характеристика шлака.
