Кованое железо против чугуна

Люди часто предполагают, что чугун и кованое железо являются взаимозаменяемыми терминами для ранней железной работы, но существует большая разница.

Кованое железо  - это железо, которое было нагрето, а затем обработано инструментами.

Чугун  является железо, которое расплавилось, выливают в форму и дают затвердеть.

Принципиальное различие между чугуном и кованым железом заключается в том, как они производятся. 

Различные методы производства создают металлы с различными сильными и слабыми сторонами, поэтому вы редко видите чугунный забор или кованую сковороду.

ЧТО ПРОЧИТАЛ ЖЕЛЕЗ?

Кованое железо состоит в основном из элементарного железа с небольшими количествами (1-2 процента) добавленного шлака (побочный продукт плавки железной руды, обычно состоящий из смеси оксидов кремния, серы, фосфора и алюминия). Кованое железо получают путем многократного нагревания материала и обработки его инструментами для его деформации.

Кованое железо очень податливое, позволяя его нагревать, повторно нагревать и обрабатывать в различных формах. Кованое железо становится тем крепче, чем больше оно обрабатывается, и отличается своим волокнистым внешним видом. Кованое железо содержит меньше углерода, чем чугун, что делает его более мягким и пластичным. Он также очень устойчив к усталости; если приложено большое количество давления, оно подвергнется большой деформации, прежде чем потерпит неудачу.

Термин «кованое железо» сегодня часто используется неправильно; это обычно используется, чтобы описать проекты, подобные историческим частям из кованого железа - независимо от используемого металла. Мягкая сталь, которая была изогнута машиной в холодном состоянии, или литая сталь, а железные детали, окрашенные в черный цвет, регулярно маркируются как кованые изделия. Однако, чтобы по-настоящему обозначить кованое железо, кузнец должен выковать металлический предмет, который нагревает его и придает ему форму.

Кованое железо использовалось еще в 2000 году до н.э. на Анатолийском полуострове (ныне Турция) и широко использовалось в строительстве в течение всего 19-го века. Достижения в металлургии в 20-м веке, однако, упростили и удешевили машинную формовку и сварку металлических деталей. Сравнительно дорогой и трудоемкий характер кузнечного дела привел к прекращению его крупномасштабной коммерческой практики в середине 1970-х годов. Это означает, что большинство настоящих изделий из кованого железа сегодня являются либо предметами антиквариата, либо предметами специального назначения, которые были выбиты местными ремесленниками.

Что такое утюг?

Чугун может относиться к ряду железных сплавов, но чаще всего он ассоциируется с серым железом. Несмотря на то, что у него есть название «железо», оно не является чистым элементарным железом (Fe в периодической таблице) - на самом деле это сплав, содержащий 2–4% углерода, плюс небольшое количество кремния и марганца. Другие примеси, такие как сера и фосфор, также распространены.

Чугун получают путем плавки железной руды или плавления чугуна (промежуточного продукта извлечения железной руды) и смешивания его с металлоломом и другими сплавами. Жидкую смесь затем выливают в формы и дают остыть и затвердеть.

Конечный результат сильный, но хрупкий. Из-за более высокого содержания углерода чугун затвердевает как гетерогенный сплав, что означает, что он содержит множество компонентов или материалов в разных фазах в пределах своей микроструктуры.

Эта смешанная микроструктура - то, что дает чугуну его отличительные физические свойства. Внутренние частицы углерода создают точки внутреннего напряжения, способствующие разрушению. Чугун более твердый, более хрупкий и менее ковкий, чем кованое железо. Его нельзя изгибать, растягивать или вбивать в форму, так как его слабая прочность на растяжение означает, что он разрушится до того, как изогнется или деформируется. Однако он обладает хорошей прочностью на сжатие.

Литье значительно менее трудоемко, чем изготовление кованого железа, и было заметной формой производства на протяжении 18 и 19 веков. Появление стали и технологий автоматической обработки снизило роль литья в некоторых отраслях, но во многих других это остается экономически эффективным и широко используемым процессом. В то время как сталь почти полностью вытесняется чугунным в строительстве, чугун остается популярным для изделий сложной формы, которые легче отливать, чем формовать. Чугун менее реагирует с материалами формы, чем сталь, и имеет более низкую температуру плавления, что делает его более текучим.