Отличия стали от чугуна, алюминия, нержавейки и оцинкованной стали

05.05.2022 155 Стали
Отличия стали от чугуна, алюминия, нержавейки и оцинкованной стали

В машиностроении, строительстве и производстве широко применяется продукция из стали, в основе которой лежат сплавы железа. Материал представлен широкой классификацией, обладает внешней схожестью с чугуном и алюминием. Основные отличия изделий металлопроката обуславливаются соотношением основных химических элементов и видами используемых примесей.

Отличия стали от чугуна

Основная разница с чугуном заключается в химическом составе. На сталь приходится не менее 45% железного сплава с примесями никеля, марганца, хрома, молибдена и не больше двух процентов углерода. В чугуне углеродные соединения занимают выше двух процентов, легирующими примесями выступают добавки из марганца, кремния, фосфора. Чугун хрупкий металл, подходит для больших массивных конструкций, например для станин станков.

Особенности стали:

  1. Тверже чугуна.
  2. Выше по показателям теплопроводности.
  3. Легче по весу.
  4. Допускает применение ковки, сварки.
  5. Требует закалки.

Для обнаружения разницы в материалах необходимо сравнить технические показатели их отдельных видов. В таблице представлены характеристики 08ПС и СЧ20.

Маркировка

08ПС

СЧ20

Расшифровка

Сталь конструкционная углеродистая качественная

Чугун с пластинчатым графитом для отливок

ГОСТ

1050 — 88

1412-85

Аналоги/заменители США, Германия, Япония, Китай

A620

DC01

SPHE

08F

A48-30B

GG20

FC20

HT200

Химический состав, %

Железо – от 98,3

Углерод – 0,08

Кремний – 0,05 - 0,17

Марганец – 0,35 - 0,65

Хром – не более 0,10

Фосфор – нет

Сера – нет

Железо – от 92,8

Углерод – 3,3-3,5

Кремний – 1,4-2,4

Марганец – 0,7-1

Хром – нет

Фосфор – до 0,2

Сера – до 0,15

Твердость по Бринеллю

196

143-255

Плотность, кг/м3

7846 – 7602

7000-7300

Удельная тепловая ёмкость при температуре 20 °C

482-703

480

Температура плавления стали

1450-800

1200

Показатель линейного теплового расширения

12,5-15,3

9,5

Коэффициент тепловой проводимости при t = 100°

81

54

Лимит прочности при растяжении и сопротивлении

270-412

200

Модуль упругости стали

203000

80000

Коэффициент Пуассона

0,25-0,33

0,23-0,27

Стальные поверхности отличаются светлым оттенком и глянцевой текстурой, при сверлении образуется длинная тонкая стружка. Чугунная продукция выглядит темно-серой на сломе, блеск отсутствует. При сверлении чугун крошится ввиду высокой хрупкости.

Отличия стали от нержавейки

Основными компонентами нержавейки выступают железо и хром. Содержание хрома обуславливает антикоррозийную активность. В качестве добавок могут использоваться азот, титан, алюминий, медь, молибден, ниобий, никель.

Преимущества нержавейки:

  1. Устойчивость к коррозии.
  2. Легкость в изготовлении продукции.
  3. Гигиеничность.
  4. Эстетичность.

Физические и химические показатели обоих типов стали представлены в таблице. Анализ основан на сравнении характеристик разновидностей 08ПС и 12х13.

Маркировка

08ПС

12х13

Расшифровка

Сталь конструкционная углеродистая качественная

Сталь мартенситная нержавеющая

ГОСТ

1050 — 88

5632-72

Аналоги/заменители США, Германия, Япония, Китай

A620

DC01

SPHE

08F

AISI 410

Х12Cr13

SUS410

1Cr13

Химический состав, %

Железо – от 98,3

Углерод – 0,08

Кремний – 0,05 - 0,17

Хром – не более 0,10

Марганец – 0,35 - 0,65

Фосфор – нет

Сера – нет

Никель – нет

Железо – 84

Углерод – 0,12

Кремний – 1,0

Хром – 13

Марганец – 1,0

Фосфор – 0,045

Сера – 0,03

Никель – 0,6

Твердость по Бринеллю

196

235

Плотность, кг/м3

7846 – 7602

7740

Удельная тепловая ёмкость при температуре 20 °C

482-703

473-487

Температура плавления стали

1450-800

1150-900

Показатель линейного теплового расширения

12,5-15,3

10,2

Коэффициент тепловой проводимости при t = 100°

81

28

Лимит прочности при растяжении и сопротивлении

270-412

600

Модуль упругости стали

203000

212000

Коэффициент Пуассона

0,25-0,33

0,28-0,31

Нержавейку применяют в производстве авиационных приборов, турбинных лопаток, скрепляющей проволоки, бандажей. Материал обладает антикоррозийными свойствами, жаропрочностью, устойчив к слабоагрессивным средам. Это обуславливает его использование в изготовлении труб и деталей, предназначенных для работы в условиях воздействия атмосферы, влаги, пара, солевых растворов.

Отличия стали и оцинкованной стали

Оцинкованный металлопрокат предусматривает нанесение на черный металл тонкого слоя цинка. Для этого цинк подвергают плавлению в технологических ваннах под температурой в 460 градусов и погружают в массу листы заготовок. Образовавшаяся на поверхности металла цинковая пленка обеспечивает защиту изделия от коррозии.

Достоинства оцинковки:

  1. Сопротивление коррозии.
  2. Возможность обработки методом штампования, вытяжки, вальцовки.
  3. Механическая прочность.
  4. Долговечность.

Разница между 08ПС и оцинкованным листом заключается в свойствах нанесенного покрытия из цинка. В таблице приведено сравнение показателей разновидности сплава 08ПС.

Маркировка

08ПС

08ПС ОЦ

Расшифровка

Сталь конструкционная углеродистая качественная

Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий

ГОСТ

1050 — 88

14918-80

Аналоги/заменители США, Германия, Япония, Китай

A620

DC01

SPHE

08F

A620

DC01

SPHE

08F

Химический состав, %

Железо – от 98,3

Углерод – 0,08

Кремний – 0,05 - 0,17

Марганец – 0,35 - 0,65

Хром – не более 0,10

Цинк - нет

Железо – от 98,3

Углерод – 0,08

Кремний – 0,05 - 0,17

Марганец – 0,35 - 0,65

Хром – не более 0,10

Цинк – в зависимости от толщины покрытия

Твердость по Бринеллю

196

196

Плотность, кг/м3

7846 – 7602

До 7900

Удельная тепловая ёмкость при температуре 20 °C

482-703

460

Температура плавления стали

1450-800

Температура плавления цинка – 420

Показатель линейного теплорасширения

12,5-15,3

Коэффициент теплового расширения цинка – 22-34

Коэффициент тепловой проводимости при t = 100°

81

58

Лимит прочности при растяжении и сопротивлении

270-412

300-350

Модуль упругости стали

203000

212000

Коэффициент Пуассона

0,25-0,33

0,28-0,31

Оцинкованные покрытия обладают внешним сходством с нержавеющей сталью и алюминием. Отличить их можно по весу и ударопрочности – алюминий в три раза легче, менее устойчив к появлению царапин. При попадании на цинк соляной кислоты поверхность оцинкованного металлопроката покрывается пузырями, нержавейка остается химически неактивной.

Отличия холоднокатаной стали от горячекатаной стали

При производстве горячекатаного металлопроката заготовку нагревают и пропускают сквозь валки прокатного стана с выдерживанием температурного режима. Холоднокатаные изделия получают путем дальнейшей обработки горячекатаного листа методом последовательного охлаждения, пластической деформации и отжига.

Отличия холоднокатаного металлопроката:

  1. Меньшая толщина листов.
  2. Гладкая поверхность.
  3. Низкая устойчивость к коррозии.
  4. Высокая точность геометрии.

Разница между свойствами материалов представлена в таблице. Для сравнения взяты разновидности 08КП и СТ3ПС.

Маркировка

08КП

СТ3ПС

Расшифровка

Сталь нелигированная углеродистая конструкционная (холоднокатаная)

Сталь углеродистая конструкционная обыкновенного качества (горячекатаная)

ГОСТ

9045-93

380-2005

Аналоги/заменители США, Германия, Япония, Китай

А366

1.0322

SPCC

ML08

А238/С

RSt37-2

SS330

Q235

Химический состав, %

Железо – 98

Углерод – 0,08

Азот - нет

Кремний – 0,03

Медь – 0,25

Марганец – 0,25

Хром – нет

Мышьяк – 0,08

Никель – 0,3

Железо – 98

Углерод – 0,14-0,2

Азот – 0,008

Кремний – 0,05

Медь – 0,3

Марганец – нет

Хром – 0,3

Мышьяк – 0,08

Никель – 0,3

Твердость по Бринеллю

179

131

Плотность, кг/м3

7846

7850

Удельная теплоёмкость при температуре 20 °C

482

490

Температура плавления стали

1250-800

1400-1500

Показатель линейного теплового расширения

12,5

11,9

Коэффициент теплопроводимости при t = 100°

60

55

Лимит прочности при растяжении и сопротивлении

275-390

380-490

Модуль упругости стали

207000

200000

Коэффициент Пуассона

0,25

0,3

Холоднокатаный прокат используется в производстве гладких оцинкованных листов и профнастила, применяется в автомобилестроении, выступает основой для эмалированной посуды. Горячекатаная продукция востребована в строительстве, авиа-, судо- и машиностроении, производстве сварных труб.

Отличия стали от алюминия

Визуально алюминий схож с нержавейкой, но между материалами наблюдаются существенные различия. Алюминий относится к категории мягких металлов, отличается малым весом, антикоррозийными свойствами, податливостью к деформации под давлением.

Изделия черного металлопроката отличаются:

  1. Высокой прочностью.
  2. Пластичностью.
  3. Твердостью.
  4. Низкой устойчивостью к коррозии.

В таблице приведено сравнение характеристик нержавейки 12х13 и алюминия АД0.

Маркировка

12х13

АД0

Расшифровка

Сталь мартенситная нержавеющая

Алюминий технический

ГОСТ

5632-72

4784-97

Аналоги/заменители США, Германия, Япония, Китай

AISI 410

Х12Cr13

SUS410

1Cr13

1050АА

AI99,5

A199.5

A199.5

Химический состав, %

Углерод – 0,12

Хром – 13

Марганец – 1,0

Кремний – 1,0

Алюминий – нет

Железо – нет

Фосфор – 0,045

Титан – нет

Цинк – нет

Медь – нет

Сера – 0,03

Никель – 0,6

Магний – нет

Углерод – нет

Хром – нет

Марганец – 0,025

Кремний – 0,3

Алюминий – 99,3

Железо – 0,3

Фосфор – нет

Титан – 0,15

Цинк – 0,1

Медь – 0,05

Сера – нет

Никель – нет

Магний – 0,05

Твердость по Бринеллю

235

30-35

Плотность, кг/м3

7740

2700

Удельная тепловая ёмкость при температуре 20 °C

473-487

929,46

Температура плавления стали

1150-900

660

Показатель линейного теплорасширения

10,2

24,58

Коэффициент теплопроводности при t = 100°

28

220

Лимит прочности при растяжении и сопротивлении

600

40-60

Модуль упругости стали

212000

700000

Коэффициент Пуассона

0,28-0,31

0,3

Продукция из чугуна, алюминия и стали активно применяется в различных сферах народного хозяйства. Каждый из материалов представлен широкой классификацией разновидностей. Их свойства существенно различаются ввиду особенностей химического состава и методов обработки.

Популярные статьи
Особенности выбора арматуры
16575

Стальная арматура лишь на первый взгляд кажется простым изделием. На самом деле существует несколько технологических процессов производства арматурного проката.

Швеллер ГОСТ
6023

Швеллер, независимо от вида, изготавливается по ГОСТу. В контролирующих документах указывается сортамент, марки стали и допустимые отклонения от норм.

ТОП-30 арматурных заводов России
5389

На территории нашей страны десятки предприятий специализируются на выпуске стальной продукции. Представим список лучших арматурных заводов России.

Что будет с ценами на металл в 2022 году
4685

Рост цен на металл влечёт за собой подорожание автомобилей, бытовой техники и других востребованных товаров.

Какой профнастил выбрать для дома
4477

Профнастил — популярный строительный материал. Его используют для забора, покрытия кровли и облицовки фасада, строительства цехов и складов.

Причины снижения цен на металлопрокат в 2020–2021 гг. и прогнозы на начало 2022 года
4471

Скачок цен на стальную арматуру и последующее снижение стоимости объяснили аналитики. Мы наглядно показываем на графиках и диаграммах динамику стоимости сортового проката и даем прогнозы на конец текущего и весну 2022 года.

ТОП-30 металлургических заводов России
3473

Металлургическая промышленность показывает большие темпы развития. Обуславливается это высоким спросом на стальное сырье. Учитывая объемы производства и численность работников, мы определили 30 лучших металлургических завода и комбината страны.

Забор из профнастила: особенности монтажа
3236

Защитить свою территорию, спрятаться от посторонних глаз, оградиться от уличного шума и проникновения на участок животных — все эти задачи решает забор.

Исчерпывающая информация о металлочерепице
2956

При выборе кровельного материала мы часто задаемся вопросами: что выбрать? Какой материал будет объединять в себе 3 качества: надежность, экономичность и эстетичность?

Особенности и различия арматуры А400, А500, А500с, А3 и А500сп
2672

В строительстве арматурой принято называть комплект элементов в виде металлических стержней, обеспечивающих функционирование и усиление конструкций.

Вам будет интересно

Штамповка металла
69

Технологии холодного и горячего штампования позволяют получить из металлических болванок готовые детали сложной конфигурации.

Сверла под резьбу, подбор сверл, размеры сверла, отверстия под резьбу
53

Основные параметры резьбы, инструменты для нарезания, характеристики отверстий, как выбрать диаметр сверла, как выбрать диаметр прута под наружную резьбу, как проводятся работы

Обзор компании ТМК (Трубная металлургическая компания)
148

ПАО «Трубная металлургическая компания» — российский и мировой лидер по объемам реализации трубного проката.

Отличие углеродистой стали от легированной
95

Существует более 700 марок стали, но по химическому составу все они делятся на две группы - легированные и углеродистые. Углеродистая сталь обладает высокой прочностью, зато легированным сплавам не страшна ржавчина.

Лучшие российские сырьевые акции и фонды 2022 для инвестирования
161

Рассказываем о перспективных акциях металлургических компаний и состоянии отрасли в России. Ключевые тренды 2022 года и советы от опытных инвесторов.

Перевозка металлопроката
75

Перевозка металлопроката осуществляется железнодорожным или автомобильным транспортом.

Диаметры стальных труб
80

Диаметры труб по ГОСТ. Классификация труб.

Пермметалл
134

Пермметалл и ее продукция, деятельность, финансы, история развития.