Впервые идею проведения турнира для европейских национальных сборных выдвинул бывший генеральный секретарь Французской футбольной федерации Анри Делонэ на одном из совещаний Международной футбольной федерации (ФИФА). Но идея не нашла поддержки в связи с наличием проблем в организации чемпионатов мира и отсутствием европейской региональной федерации.
Переломный момент в истории создания чемпионата Европы произошел 27 мая 1952 года. На собрании в Цюрихе руководители футбольных федераций Франции, Италии и Бельгии обсудили вопросы создания европейского футбольного союза. Через год в Париже на собрании 20 представителей футбольных федераций был образован комитет по подготовке учредительной конференции Европейского футбольного союза, которая состоялась 15 июня 1954 года в Базеле. В ней приняли участие представители Австрии, Бельгии, Болгарии, Великобритании, Венгрии, ГДР, Дании, Ирландии, Испании, Италии, Люксембурга, Нидерландов, Норвегии, Португалии, Северной Ирландии, СССР, Финляндии, Франции, ФРГ, Чехословакии, Швейцарии, Швеции и Югославии. На этом совете было принято решение о создании Европейского союза футбольных ассоциаций (УЕФА). Первым президентом УЕФА стал председатель Датского футбольного союза Эббе Шварц.
Оргкомитет Евро-2016 обеспокоен забастовками, но поделать ничего не может - Ламбер >>>
На заседании исполкома УЕФА 27 марта 1957 года в Кельне был выдвинут проект под названием "Кубок Европейских наций". 6 июня 1958 года в зале "Клуб путешественников" стокгольмского отеля "Форест" прошла жеребьевка первого круга Кубка .
В 1960 году состоялся первый чемпионат Европы по футболу. Дебютный Кубок европейских наций был под угрозой срыва из-за того, что число его участников не достигло минимума в 16 команд. Несколько заявок, поданных в последний момент, спасли турнир от провала, хотя Италия, Англия и ФРГ проигнорировали соревнование.
Финальная стадия первого турнира состоялась во Франции - хозяева были выбраны из числа полуфиналистов .
Первый чемпионат Европы выиграла сборная СССР. По ходу финального матча в Париже она уступала югославам, но все же вырвала победу в дополнительное время со счетом 2:1 . Решающий гол за семь минут до конца забил 23 летний Виктор Понедельник.
В 1964 году во второй раз подряд европейское первенство проводилось по олимпийской системе, а в финальную стадию выходили четыре команды. Число участников выросло с 17 до 29, в борьбу включились также сборные Италии и Англии.
В 1964 году соревнование было испорчено политической активностью: сборная Греции отказалась играть со сборной Албании. Финальная часть турнира проходила в Испании, где испанская сборная и выиграла, победив в финале сборную СССР 2:1 .
Слуцкий пока не показывает, что сделает с опорной зоной сборной России >>>
В 1968 году было изменено название турнира, он стал называться чемпионат Европы по футболу УЕФА, . Теперь на ранних стадиях турнира соперники выясняли отношения в отборочных группах, а не в матчах на выбывание . Сборные были поделены на восемь групп . Впервые при жеребьевке был использован принцип рассеивания - восемь сильнейших сборных были распределены по группам.
В первом полуфинале сборная Советского Союза играла с хозяевами турнира итальянцами. Победитель в матче не был выявлен. Серии послематчевых пенальти тогда еще не было, все определил жребий, который выпал в пользу хозяев. По воле монетки, сборная СССР вылетела в полуфинале чемпионата Европы. Чемпионат выиграли итальянцы, одолев в переигровке сборную Югославии 2:0 (первый матч закончился со счетом 1:1) .
В 1972 году европейское первенство сохранило тот же формат и количество участников. После случившегося в полуфинале чемпионата Европы 1968 года конфуза со сборной СССР, судьбу которой решила монетка, было принято решение определять победителя в серии пенальти, если была зафиксирована ничья после дополнительного времени. Также по ходу матча было разрешено провести две замены игроков в матче .
У подножия Эйфелевой башни: в Париже за сутки до Евро-2016 открылась фан-зона >>>
Финальный турнир проходил в Бельгии, сборная ФРГ стала победителем чемпионата, обыграв в финале команду СССР со счетом 3:0 .
В 1976 году впервые в истории финальная стадия турнира проходила в Восточной Европе - в Югославии. В финальном турнире победила сборная Чехословакии, обыграв команду ФРГ в серии послематчевых пенальти .
В 1980 году УЕФА ввела новый формат чемпионата. Теперь в финальной части вместо четырех сборных принимали участие восемь команд. Эти команды разбивались на две группы, каждая сборная играла с каждой, после чего победители группы попадали в финал. Другим изменением в формате турнира стало то, что хозяева автоматически получали путевку в финальную стадию. Победу на чемпионате, проходившем в Италии, праздновала сборная ФРГ, обыграв бельгийцев в финале со счетом 2:1 .
В 1984 году формат турнира был опять изменен, теперь две лучшие сборные выходили из группы и попадали в полуфиналы. В финале, состоявшемся в Париже, Франция обыграла команду Испании 2:0 .
Сборные Германии и Испании являются главными фаворитами Евро-2016 - Дешам >>>
Чемпионат 1988 года проходил в ФРГ. Формат проведения турнира по сравнению с 1984 годом не изменился. В финале встретились сборные Нидерландов и СССР, итог матча - победа голландцев 2:0 .
В 1992 году финальный турнир проходил в Швеции. Сборная Югославии, попавшая в финальную часть чемпионата, вынуждена была отказаться от дальнейшего участия в турнире из-за политической нестабильности в стране. В связи с развалом СССР в турнире участвовала сборная СНГ, а немцы впервые после объединения ФРГ и ГДР выставили на чемпионат Европы единую команду. Сборная Дании, заменив Югославию на Евро-1992, смогла выиграть чемпионат, победив в финале Германию 2:0 .
В 1996 году в связи с распадом СССР и Югославии появилось множество сборных, готовых принять участие в чемпионате Европы. Теперь 48 команд участвовали в отборе , что требовало расширения числа участвующих в финальной стадии команд до 16. В чемпионате, проходившем на полях Англии, был введен новый формат турнира. 16 сборных разбивались на четыре группы, команды, занявшие первое и второе места, попадали в четвертьфиналы . Команда Германии выиграла в финальном матче у команды Чехии, забив "золотой гол" в дополнительное время .
В 2000 году впервые один чемпионат Европы принимали две страны, Бельгия и Нидерланды. В финальном матче со сборной Италии победила сборная Франции (2:1).
Чемпионат 2004 года стал единственным крупным турниром, на котором для определения победителя было применено правило "серебряного гола". В финале сборной Португалии, хозяйке чемпионата, противостояла Греция, которая и праздновала победу в чемпионате .
Чемпионат Европы по футболу 2008 года прошел в Австрии и Швейцарии, финальный матч состоялся в Вене. Победу одержали испанцы, переиграв в решающем матче со счетом 1:0 команду Германии. Бронзовые награды Евро-2008 завоевали уступившие в своих полуфинальных встречах команды России и Турции.
Чемпионат Европы по футболу 2012 года прошел на Украине и в Польше. Финальный матч состоялся в Киеве. Сборная Испании выиграла чемпионат, разгромив команду Италии со счетом 4:0. Испанцы, которые победили и на предыдущем чемпионате Европы в 2008 году, установили историческое достижение. Ранее ни одной сборной не удавалось дважды подряд выиграть первенство Старого Света. Бронзовыми призерами чемпионата стали проигравшие в 1/2 финала Германия и Португалия .
В 2016 году чемпионат Европы, который будет разыгран с 10 июня по 10 июля, пройдет во Франции в рекордный третий раз. До этого больше одного раза финальную стадию европейского первенства принимали только Бельгия и Италия .
Формат турнира
Квалификационный раунд начинается после завершения чемпионата мира и длится более года. Группы формируются путем жеребьевки комитетом УЕФА, используется посев команд. Посев производится на основе квалификационного раунда к чемпионату мира и по предыдущему чемпионату Европы .
В квалификации Евро-2016 сыграли 53 сборные, что является рекордом турнира.
В финальной стадии чемпионата Европы сыграют 24 сборные. Французы сыграют на европейском первенстве на правах хозяев. К ним присоединятся 23 победителя квалификации, которые будут разбиты на шесть групп по четыре команды. В 1/8 финала выйдут шесть победителей групп, шесть обладателей вторых мест и четыре лучших обладателя третьих .
Кубок
Главный символ чемпионата Европы - Кубок Анри Делонэ. Оригинал Кубка был создан в 1960 году Артю Бертраном и назван в честь бывшего президента Футбольной федерации Франции Анри Делонэ, исполнявшего обязанности первого генерального секретаря УЕФА с момента создания союза. Кубок представлял собой стилизованную серебряную амфору с барельефом, изображающим юношу, играющего в мяч .
Для ЧЕ 2008 года был создан новый кубок. За создание нового приза отвечал Пьер Делонэ, сын Анри Делонэ. Вес кубка составляет восемь килограммов, а его высота равна 60 сантиметрам. Он на 18 сантиметров выше и два килограмма тяжелее оригинала.
Трофей практически идентичен оригинальному Кубку Анри Делонэ, но есть ряд отличий. К примеру, серебряное основание сделали больше, чтобы придать кубку устойчивость. Имена победителей чемпионатов Европы, которые раньше были нанесены на постамент, теперь находятся на задней стороне трофея. Оригинал был выполнен мастерской Chobillon goldsmith и позднее куплен Яном Артю-Бертраном в Париже,
Чугун прочно вошел в нашу жизнь много лет назад. Он относительно легко производится и широко применяется в различных областях. Чтобы иметь четкое представление об этом материале необходимо знать его особенности, минусы, плюсы, химический состав, свойства, структуру чугуна и его сплавов, их производство и область применения.
Итак, давайте узнаем, какие железоуглеродистые сплавы называют чугунами.
Понятие
Чугуном называется железоуглеродистый сплав с содержанием углерода, то есть под ним понимается материал, который состоит из сплава и углерода. Процентное содержание углерода в чугуне составляет более 2,14%. Последний элемент может входить в чугун в виде графита или цементита.
Данное видео рассказывает об особенностях чугуна:
Разновидности
Различают белый и серый чугун.
- Углерод в белом чугуне представлен в виде карбида железа. Если переломить его, то можно увидеть белый отлив. В чистом виде белый чугун не используют. Его добавляют к процессу производства ковкого чугуна.
- На изломе серый чугун имеет серебристый отлив. У этого вида чугуна большая сфера использования. Он хорошо поддается обработке резцами.
Кроме этого, чугуны бывают высокопрочные, ковкие и со специальными свойствами.
- Высокопрочный чугун используют в целях повышения прочности изделия. Механические свойства такого чугуна позволяют это сделать на отлично. Высокопрочный чугун получают из серого в результате добавление к массе примеси магния.
- Ковкий чугун — это разновидность серого. Название не означает, что этот чугун легко подвергают ковке. Он обладает повышенными свойствами пластичности. Его получают помощью отжига из белого чугуна.
- Различают так же половинчатый чугун. В нем некоторая часть углерода находится виде графита, а оставшиеся часть в форме цементита.
Особенные черты
Особенность чугуна кроется в процессе его производства. Средняя температура плавления разных видов чугуна составляет 1200ºС. Это значение на 300 градусов меньше, чем у стали. Связано это с очень высоким содержанием углерода. Углерод и имеют между собой не очень тесную связь.
Когда идет процесс выплавки, углерод не может полностью внедриться в решетку железа. В результате чугун принимает свойство хрупкости. Его нельзя использовать для изготовления деталей, на которых будет постоянно действовать нагрузка.
Чугун относится к материалам черной металлургии. Его характеристики часто сравнивают со сталью. Изделия из стали или чугуна широко используются в нашей жизни. Их применение является оправданным. Проведя сравнение характеристик, можно сказать следующее об этих двух материалах:
- Стоимость чугунных изделий ниже стоимости стальных.
- Материалы отличаются по цвету. Чугун – это темный матовый материал, а сталь – светлый и блестящий.
- Чугун легче, чем сталь поддается литью. Но сталь легче сваривается и куется.
- Чугун менее прочный, чем сталь.
- По весу чугун легче стали.
- В стали содержание углерода, выше чем в стали.
Плюсы и минусы
Чугун, как и любой материал, имеет положительные и отрицательные стороны.
К плюсам чугуна относят:
- Углерод в чугуне может находиться в разном состоянии. Поэтому этот материал может быть двух видов (серый и белый).
- Определенные виды чугуна обладают повышенной прочностью, поэтому чугун иногда ставят на одну линию со сталью.
- Чугун может достаточно долго сохранять температуру. То есть при нагреве тепло равномерно распределяется по материалу и остается в нем длительное время.
- По экологичности чугун является чистым материалом. Поэтому его часто используют для изготовления посуды, в которой впоследствии готовится пища.
- Чугун стоек в кислотно-щелочной среде.
- Чугун обладает хорошей гигиеничностью.
- Материал отличается достаточно долгим сроком службы. Замечено, что чем продолжительнее используется чугун, тем его качество лучше.
- Чугун – долговечный материал.
- Чугун – это безвредный материал. Он не способен нанести организму даже маленького вреда.
К минусам чугуна относят:
- Чугун покроется ржавчиной, если на нем непродолжительное время будет находиться вода.
- Чугун – дорогостоящий материал. Однако этот минус оправдан. Чугун очень качественный, практичный и надежный. Предметы, изготовленные из него, так же получаются качественными и долговечными.
- Для серого чугуна характерна маленькая пластичность.
- Для белого чугуна характерна хрупкость. Он в основном идет на переплавку.
Свойства и характеристики
- Физическими . К этим характеристикам относятся: удельный вес, коэффициент линейного расширения, действительная усадка. Удельный вес меняется в зависимости от содержания в материале углерода.
- Тепловыми . Теплопроводность материала принята рассчитывать по правилу смещения. Для твердого чугуна объемная теплоемкость равна 1 кал/см 3* о С. Если чугун жидкий, то она равна примерно 1,5 кал/см 3 * о С.
- Механическими . Эти свойства зависят от самой основы, а так же от размеров и формы графита. Самым прочным считается серый чугун с перлитной основой, а самым пластичным — с ферритной основой. Максимальное снижение прочности наблюдается при форме графита «пластинка», а минимальное – при форме «шар».
- Гидродинамическими . Вязкость в чугуне меняется в зависимости от наличия марганца и серы. Так же она резко возрастает когда температура чугуна переходит точку начала затвердевания.
- Технологическими. Чугун обладает отличными литейными свойствами, стойкости к износу и вибрации.
- Химическими . По электродному потенциалу (по мере убывания) структурные составляющие чугуна располагаются в следующем виде: цементит — фосфидная эвтектика — феррит.
Отличия чугуна от стали по химическому составу и свойствам
На свойства чугуна влияют специальные примеси.
- Так добавление серы позволяет существенно уменьшить жидкотекучесть и снизить тугоплавкость.
- Добавление фосфора одновременно дает возможность создать изделие сложной формы, но не дает ему повышенной прочности.
- Примесь в виде делает температуру плавления не такой высокой и значительно улучшает свойства литья. Различное процентное содержания кремния позволяет создать разный чугун: от чисто-белого до ферритного.
- Марганец ухудшает литейные и технологические свойства, но повышает прочность и твердость.
О том, как сварить чугун электросваркой, расскажет видеоролик ниже:
Структура и состав
Если рассматривать чугун как структурный материал, то он представляет собой металлическую полость с графитными включениями. Структура чугуна это в основном перлит, ледебурит и пластичный графит. При этом у каждого вида чугуна эти элементы преобладают в разных пропорциях или отсутствуют совсем.
По структуре чугуны бывают:
- перлитные,
- ферритные и
- ферритно-перлитный.
Графит присутствует в этом материале в одной из форм:
- Шаровидная. Графит приобретает такую форму при добавлении присадки магния. Шаровидная форма графита характерна для высокопрочных чугунов.
- Пластичная. Графит похож на форму лепестков. В такой виде графит присутствует в обычном чугуне. Этот чугун обладает повышенными свойствами пластичности.
- Хлопьевидный. Графит приобретает такую форму в результате отжига белого чугуна. Графит в хлопьевидном виде находится у ковкого чугуна.
- Вермикулярный. Графит названной форма находится у серого чугуна. Она была разработана специально для улучшения пластичных и прочих свойств.
Производство металла
в специальных доменных печах. Основное сырье для получения чугуна – это . Технологический процесс заключается в восстановлении оксидов железа руды и получении на выходе другого материала – чугуна. Для изготовления чугуна используются следующее топливо: кокс, природный газ и термоантрацит.
После восстановления руды железо имеет твердую форму. Далее его опускают в специальную часть печи (распар), где происходит растворение в железе углерода. На выходе получается жидкий чугун, который опускается в нижнюю часть печи.
Цена на чугун (за 1 кг) зависит от количества углерода в нем, от наличия дополнительных примесей и легирующих компонентов. Примерно цена тонны чугуна будет составлять 8000 рублей.
Области применения
- Его используют для производства деталей в машиностроении. В основном из чугуна делают блоки для двигателей и коленчатые валы. Для последних требуется усовершенственный чугун, в который добавляют специальные добавки из графита. Благодаря устойчивости чугуна к трению из него делают тормозные колодки отличного качества.
- Чугун может бесперебойно работать даже при сильно низких температурах. Поэтому его часто используют в производстве деталей машин, которым придется работать в жестких климатических условиях.
- Хорошо зарекомендовал себя чугун в металлургической области. Его ценят за относительно небольшую цену и отличные литейные свойства. Изготовленные из чугуна изделия характеризуются отличной прочностью и износостойкостью.
- Из чугуна делают большое множество сантехнических изделий. К ним можно отнести раковины, батареи, мойки и различные трубы. Особо славятся чугунные ванны и радиаторы отопления. Некоторые из них служат в квартирах по настоящее время, хотя приобретены были много лет назад. Чугунные изделия сохраняют свой первоначальный вид и не нуждаются в реставрации.
- Благодаря хорошим литейным свойствам из чугуна получают настоящие произведения искусства. Его часто применяют в изготовлении художественных изделий. Например, таких как красивые ажурные ворота или памятники архитектуры.
Выбираете ванну? Не знаете, что лучше, чугунная или стальная? Тогда это видео поможет вам:
Разница между ломом чугуна и ломом стали не только в химическом составе, но и визуальная. Для тестирования разницы Вам понадобится шлифовальный круг, кусок металла, паяльная лампа, защитная маска и перчатки
Физические свойства чугуна и литой стали
Можно различить металлы по их внешности. Чугун грубый, матово-серого цвета, в то время как литая сталь гладкая и серебристо-серого цвета.
Тест на искру
Вам понадобятся два небольших кусочка каждого металла. Прижмите шлифовальный круг к краю каждого металла и обратите внимание на цвет образующихся искр. Сталь создаст блестящие белые искры, в то время как чугун будет генерировать тусклые красные искры.
Тест на дробление
Возьмите небольшой кусочек от каждого металла, и попытайтесь раздробить. Вы увидите, что чугун ломается хаотично в то время, как литая сталь будет дробиться на длинные, гладкие тонкие части практически без усилий.
Тест на плавление
Для этого теста Вам небольшой кусок от каждого металла для плавления. Наденьте защитное снаряжение и расплавьте металл паяльной лампой. Чем больше углерода в металле, тем труднее становится металл. Вы увидите, что чугун плавится быстрее, и становится красным. Литая сталь плавится дольше, и становится белой при расплавлении.
Тест на хрупкость
Бросьте тонкую пластинку каждого из металлов и бросьте его на землю с некоторым усилием. Чугун сломается на множество частей, в то время как сталь не сломается, или сломается на две части. Это потому, что чугун более хрупкий, сталь.
(польск. stal, от нем. Stahl) - деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (и другими элементами), характеризующийся эвтектоидным превращением. Содержание углерода в стали не более 2,14 %, но не менее 0,022 %. Углерод придаёт сплавам железа прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.
Учитывая, что в сталь могут быть добавлены легирующие элементы, сталью называется содержащий не менее 45 % железа сплав железа с углеродом и легирующими элементами (легированная, высоколегированная сталь).
В древнерусских письменных источниках сталь именовалась специальными терминами: "Оцел", "Харолуг" и "Уклад". В некоторых славянских языках и сегодня сталь называется "Оцел", например в чешском.
Сталь - важнейший конструкционный материал для машиностроения, транспорта, строительства и прочих отраслей народного хозяйства.
Стали с высокими упругими свойствами находят широкое применение в машино- и приборостроении. В машиностроении их используют для изготовления рессор, амортизаторов, силовых пружин различного назначения, в приборостроении - для многочисленных упругих элементов: мембран, пружин, пластин реле, сильфонов, растяжек, подвесок.
Пружины, рессоры машин и упругие элементы приборов характеризуются многообразием[источник не указан 122 дня] форм, размеров, различными условиями работы. Особенность их работы состоит в том, что при больших статических, циклических или ударных нагрузках в них не допускается остаточная деформация. В связи с этим все пружинные сплавы кроме механических свойств, характерных для всех конструкционных материалов (прочности, пластичности, вязкости, выносливости), должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям. В условиях кратковременного статического нагружения сопротивление малым пластическим деформациям характеризуется пределом упругости, при длительном статическом или циклическом нагружении - релаксационной стойкостью
Классификация
Стали делятся на конструкционные и инструментальные. Разновидностью инструментальной является быстрорежущая сталь.
По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные; в том числе по содержанию углерода - на низкоуглеродистые(до 0,25 % С), среднеуглеродистые(0,3-0,55 % С) и высокоуглеродистые(0,6-0,85 % С); легированные стали по содержанию легирующих элементов делятся на низколегированные, среднелегированные и высоколегированные.
Стали, в зависимости от способа их получения, содержат разное количество неметаллических включений. Содержание примесей лежит в основе классификации сталей по качеству: обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.
По структуре сталь различается на аустенитную, ферритную, мартенситную, бейнитную или перлитную. Если в структуре преобладают две и более фаз, то сталь разделяют на двухфазную и многофазную.
Характеристики стали
Плотность - 7700-7900 кг/м³.
Удельный вес - 75537-77499 н/м³ (7700-7900 кгс/м³ в системе МКГСС).
Удельная теплоемкость при 20 °C - 462 Дж/(кг·°C) (110 кал/(кг·°C)).
Температура плавления - 1450-1520 °C.
Удельная теплота плавления - 84 кДж/кг (20 ккал/кг).
Коэффициент теплопроводности - 39 ккал/(м·час·°C) (45,5 Вт/(м·К)).[источник не указан 136 дней]
Коэффициент линейного теплового расширения при температуре около 20 °C:
сталь Ст3 (марка 20) - (1/град);
сталь нержавеющая - (1/град).
Предел прочности стали при растяжении:
сталь для конструкций - 38-42 (кГ/мм²);
сталь кремнехромомарганцовистая - 155 (кГ/мм²);
сталь машиностроительная (углеродистая) - 32-80 (кГ/мм²);
сталь рельсовая - 70-80 (кГ/мм²);
Сплав железа с углеродом (содержанием обычно более 2,14 %), характеризующийся эвтектичесим превращением. Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита. В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют: белый, серый, ковкий и высокопрочные чугуны. Чугуны содержат постоянные примеси (Si, Mn, S, P), а в некоторых случаях также легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и др.). Как правило, чугун хрупок. Мировое производство чугуна в 2007 составило 953 млн тонн (в том числе в Китае - 477 млн тонн).
Виды чугунa
Белый чугун
В белом чугуне весь углерод находится в виде цементита. Структура такого чугуна - перлит, ледебурит и цементит. Такое название этот чугун получил из-за светлого цвета излома.
Серый чугун
Серый чугун - это сплав железа, кремния (от 1,2- 3,5 %) и углерода, содержащий также постоянные примеси Mn, P, S. В структуре таких чугунов большая часть или весь углерод находится в виде графита пластинчатой формы. Излом такого чугуна из-за наличия графита имеет серый цвет.
Ковкий чугун
Ковкий чугун получают длительным отжигом белого чугуна, в результате которого образуется графит хлопьевидной формы. Металлическая основа такого чугуна: феррит и реже перлит.
Высокопрочный чугун
Высокопрочный чугун имеет в своей структуре шаровидный графит, который образуется в процессе кристаллизации. Шаровидный графит ослабляет металлическую основу не так сильно как пластинчатый, и не является концентратором напряжений.
Половинчатый чугун
В половинчатом чугуне часть углерода (более 0,8 %) содержится в виде цементита. Структурные составляющие такого чугуна - перлит, ледебурит и пластинчатый графит.
Классификация
В зависимости от содержания углерода серый чугун называется доэвтектическим (2,14-4,3 % углерода), эвтектическим (4,3 %) или заэвтектическим (4,3-6,67 %). Состав сплава влияет на структуру материала.
В зависимости от состояния и содержания углерода в чугуне различают: белые и серые (по цвету излома, который обуславливается структурой углерода в чугуне в виде карбида железа или свободного графита), высокопрочные с шаровидным графитом, ковкие чугуны, чугуны с вермикулярным графитом. В белом чугуне углерод присутствует в виде цементита, в сером - в основном в виде графита.
В промышленности разновидности чугуна маркируются следующим образом:
передельный чугун - П1, П2;
передельный чугун для отливок - ПЛ1, ПЛ2,
передельный фосфористый чугун - ПФ1, ПФ2, ПФ3,
передельный высококачественный чугун - ПВК1, ПВК2, ПВК3;
чугун с пластинчатым графитом - СЧ (цифры после букв "СЧ", обозначают 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.
3.До́менная печь,
до́мна - большая металлургическая, вертикально расположенная печь шахтного типа для выплавки чугуна, ферросплавов из железорудного сырья. Первые доменные печи появились в Европе в середине XIV века, в России - около 1630 г.
Описание
Доменная печь представляет собой сооружение высотой до 35 м, высота ограничивается прочностью кокса, на котором держится весь столб шихтовых материалов. Загрузка шихты осуществляется сверху, через типовое загрузочное устройство, которое одновременно является и газовым затвором доменной печи. В домне восстанавливают богатую железную руду (на современном этапе запасы богатой железной руды сохранились лишь в Австралии и Бразилии), агломерат или окатыши. Иногда в качестве рудного сырья используют брикеты.
Доменная печь состоит из пяти конструктивных элементов: верхней цилиндрической части - колошника, необходимого для загрузки и эффективного распределения шихты в печи; самой большой по высоте расширяющейся конической части - шахты, в которой происходят процессы нагрева материалов и восстановления железа из оксидов; самой широкой цилиндрической части - распара, в котором происходят процессы размягчения и плавления восстановленного железа; суживающейся конической части - заплечиков, где образуется восстановительный газ - монооксид углерода; цилиндрической части - горна, служащего для накопления жидких продуктов доменного процесса - чугуна и шлака.
В верхней части горна располагаются фурмы - отверстия для подачи нагретого до высокой температуры дутья - сжатого воздуха, обогащенного кислородом и углеводородным топливом.
На уровне фурм развивается температура около 2000 °C. По мере удаления вверх температура снижается, и у колошников доходит около 270 °C. Таким образом в печи на разной высоте устанавливается разная температура, благодаря чему протекают различные химические процессы перехода руды в металл.
Процессы, протекающие в печи
В верхней части горна, где приток кислорода достаточно велик, кокс сгорает, образуя диоксид углерода и выделяя большое количества тепла.
C + O 2 = CO 2 + Q
Диоксид углерода, покидая зону, обогащенную кислородом, вступает в реакцию с коксом и образует монооксид углерода - главный восстановитель доменного процесса.
Поднимаясь вверх монооксид углерода взаимодействует с оксидами железа, отнимая у них кислород и восстанавливая до металла:
Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2
Полученное в результате реакции железо каплями стекает по раскаленному коксу вниз, насыщаясь углеродом, в результате чего получается сплав, содержащий 2,14 - 6,67 % углерода. Такой сплав называется чугуном. Кроме углерода в него входят небольшая доля кремния и марганца. В количестве десятых долей процента в состав чугуна входят также вредные примеси - сера и фосфор. Кроме чугуна в горне образуется и накапливается шлак, в котором собираются все вредные примеси.
Ранее, шлак выпускался через отдельную шлаковую лётку. В настоящее время и чугун, и шлак выпускают через Чугунную летку одновременно. Разделение чугуна и шлака происходит уже вне доменной печи - в желобе, при помощи разделительной плиты. Отделенный от шлака чугун сливается в чугуновозные ковши и вывозится в сталеплавильный цех.
Современности является железо. Разбирающийся знает, что под словом «железо» имеются в виду железоуглеродистые сплавы - сталь и чугун. Казалось бы, два абсолютно разных материала и их очень легко отличить. Однако, учитывая широкий ассортимент их видов и марок, тонкую грань различия в химическом составе некоторых из них определить трудно. Важно обладать дополнительными навыками для того, чтобы знать ответ на вопрос: чугун от стали чем отличается?
Чугун
Характеристики:
- Шероховатый, имеющий серый матовый цвет.
- Плавление при 1000-1600˚С в зависимости от состава (для промышленных в среднем - 1000-1200˚С, белые и передельные чугуны расплавляются при более высоких температурах).
- Плотность: 7200-7600 кг/м 3 .
- 540 Дж/(кг˚С).
- Высокая твердость: 400-650НВ.
- Низкая пластичность, очень крошится при воздействии давлением; наивысшие значения относительного удлинения имеет ковкий высокопрочный чугун δ=6-12%.
- Невысокая прочность: 100-200 МПа, для ковкого ее значения достигают 300-370 МПа, для некоторых марок высокопрочного - 600-800 МПа.
- Моделируется с помощью термической обработки, однако редко и с большой осторожностью, так как для него характерен процесс трещинообразования.
- Легируется с помощью вспомогательных химических элементов, однако значительная степень легирования еще больше усложняет процессы технологической обработки.
- Характеризуется удовлетворительной свариваемостью, хорошей обрабатываемостью резанием, отличными литейными свойствами. Ковке и штамповке не подлежит.
- Хорошая износостойкость и коррозионная стойкость.
Чугун - материал для корпусных деталей, блоков, узлов машин, изготовленных методом литья. Является основной шихтовой составляющей для
Сталь
Железоуглеродистый сплав, содержащий карбон в количестве не больше 2,14 % и железо - не менее 45 %, называется сталью. Ее основные характеристики:
- Гладкая, имеет серебристый цвет с характерным отблеском.
- Плавление в пределах 1450˚С.
- Плотность составляет от 7700 до 7900 кг/м 3 .
- Теплоемкость при комнатной температуре: 462 Дж/(кг˚С).
- Невысокая твердость, в среднем 120-250 НВ.
- Отличная пластичность: коэффициент относительного удлинения δ для различных марок колеблется в рамках 5-35 %, для большинства - δ≥20-40 %.
- Средние значения предела прочности для конструкционных материалов - 300-450 МПа; для особо прочных легированных - 600-800 МПа.
- Хорошо поддается коррекции свойств с помощью термической и химикотермической обработки.
- Активно легируется различными химическими элементами с целью изменения свойств и назначения.
- Качественно высокие показатели свариваемости, обрабатываемости давлением и резанием.
- Характеризуется низкими показателями коррозионной стойкости.
Сталь - это основной конструкционный сплав в современной металлургии, машиностроении, приборостроении и технике.
Определяем происхождение по типу детали
Рассмотрев подробные характеристики этих сплавов, можно уверенно пользоваться знаниями о том, чугун от стали чем отличается. Имея перед собой металлический предмет, сомневаясь в его происхождении, рационально сразу вспомнить главные отличительные технологические свойства. Итак, чугун - это литейный материал. Из него производят простую посуду, массивные трубы, корпусы станков, двигателей, крупные объекты несложной конфигурации. Из стали изготавливают детали всех размеров и сложности, так как для этого применяются ковка, штамповка, волочение, прокатывание и другие способы Таким образом, если стоит вопрос о происхождении арматуры, сомнений быть не может - это сталь. Если интересует происхождение массивного казана - это чугун. Если же необходимо узнать, из чего изготовлен корпус двигателя или коленчатого вала - следует прибегнуть к иным вариантам распознавания, так как возможны оба варианта.
Цветовые особенности и анализ хрупкости
Для того чтобы знать, как отличить чугун от стали на глаз, нужно помнить о главных визуальных отличиях. Для чугуна характерен матовый серый цвет и более шероховатая внешняя текстура. Сталь характеризуется особым для нее серебристым блестящим оттенком и минимальной шероховатостью.
Также важными знаниями о том, как отличить чугун от стали визуально, является информация о пластичности этих материалов. Если исследуемые заготовки или металлические предметы не имеют серьёзной ценности, можно испробовать их на прочность и пластичность, применив ударную силу. Хрупкий чугун раскрошится на кусочки, в то время как сталь только деформируется. При более серьезных нагрузках, направленных на дробление, крошки чугуна получатся мелкой разнообразной формы, а кусочки стали - крупными, правильной конфигурации.
Резать и сверлить
Как отличить чугун от стали в домашних условиях? Необходимо получить из него мелкую пыль или стружку. Так как сталь обладает высокой пластичностью, то и стружка ее имеет извивистый характер. Чугун же крошится, при сверлении образуется мелкая стружка надлома вместе с пылью.
Для получения пыли можно воспользоваться напильником или рашпилем и немного подточить край интересующей детали. Полученную мелкодисперсную стружку рассмотреть на руке или белом листе бумаги. Чугун содержит углерод в большом количестве в виде графитовых включений. Поэтому при растирании его пыли остается черный графитовый «след». В сталях же углерод находится в связанном состоянии, поэтому механическое влияние на пыль не дает никаких видимых результатов.
Нагревать и искрить
Как отличить чугун от стали? Нужно оперировать необходимым оборудованием и небольшим запасом терпения.
В первом случае можно прибегнуть к нагреванию, к примеру, с помощью паяльной лампы, облачившись изначально в специальную защитную одежду и соблюдая правила безопасности в работе. Температуру нужно повышать до начала плавления металла. Уже было сказано, что температура плавления чугуна выше, чем у стали. Однако это касается преимущественно белых и Относительно всех промышленных марок - они содержат углерод в количестве не более 4,3 % и плавятся уже при 1000-1200˚С. Таким образом, его расплавить можно значительно быстрее.
Познавательным методом получения информации о том, чугун от стали чем отличается, является использование экспериментального образца на шлифовальном станке или под острым кругом шлифовальной машинки. Анализ осуществляется по характеристикам искр. Для чугуна характерны неяркие искры красного цвета, а для стали - яркие слепящие короткие лучи с бело-желтым оттенком.
Как звучит
Интересная особенность заключается в том, как отличить чугун от стали по звуку. Эти два сплава звучат по-разному. Вовсе не обязательно производить музыкальный аккомпанемент на имеющихся экспериментальных объектах. Но необходимо иметь оба образца либо обладать опытным слухом в данном вопросе. Сталь характеризуется более высокой плотностью, что отражается на ее звучании. При ударе о нее металлическим предметом звук получается намного более звонкий, нежели в той же ситуации с чугуном.
Для того чтобы знать, чугун от стали чем отличается, необходимо иметь немного знаний об этих материалах и определенный опыт. Ведь опытный профессионал в сфере ковки, шлифования, фрезерования, сверления, точения, термообработки или сварки, металлург или техник легко отличает их между собой, оценив лишь визуально или на ощупь.