Железо и сталь — два наиболее широко используемых металла в мире. Эти два материала обладают особыми свойствами, которые отличают их от других, а современные технологии и процессы позволили разработать новые подгруппы — чугун и оцинкованную сталь. Они имеют широкий спектр применения в различных отраслях промышленности, домашнем хозяйстве и канализационных системах. В этой статье будут описаны различия между чугуном и оцинкованным железом, а также обсуждено, как эти различия влияют на их удобство использования в трубопроводах и канализации.
Состав
Основной компонент чугуна добывается из железных руд. Затем сплав из железа, углерода и кремния. Обычно он состоит из 2–4% углерода и меньших частей кремния. В чугуне иногда присутствуют примеси, такие как марганец, сера и фосфат. Эти дополнительные компоненты обычно слишком малы, чтобы повлиять на свойства чугуна.
Оцинкованная сталь изготавливается из углеродистой или простой углеродистой стали, которые представляют собой металлические сплавы. Углеродистая сталь состоит из двух элементов: железа и углерода. Другими металлами, которые могут присутствовать в этом сплаве, являются марганец, кремний и медь. Обычно они составляют менее 0,60% сплава, а это означает, что их влияние на свойства сплава незначительно.
Подготовка
Чугун получают с помощью доменной печи и изготавливают из железоуглеродистых сплавов или чугуна. В ходе этого процесса чугун образуется непосредственно из расплавленного металла. На этом этапе упомянутые примеси могут сгореть. Однако таким же образом может сгореть и уголь, который следует заменить до завершения изготовления чугунной формы. Чугун был бы испорчен, если бы в нем не было элементов углерода и кремния. После печи чугун не требует очистки молотками и другими инструментами. В результате происходит менее интенсивный процесс переработки и более дешевый конечный продукт.
Оцинкованная сталь изготавливается из углеродистой стали, покрытой защитным слоем цинка. Это делается с помощью процесса, называемого гальванизацией, который существует несколько различных типов, таких как термическое напыление, горячее погружение, гальваника и многое другое. При горячем цинковании углеродистую сталь погружают в горячий расплавленный цинк с температурой до 460°C. После полного покрытия его снова поднимают и подвергают воздействию атмосферы. Это воздействие заставит цинк реагировать с кислородом, образуя оксид цинка. Кроме того, он вступает в реакцию с углеродом, присутствующим в воздухе, с образованием карбоната цинка, который образует серый слой на поверхности стали. Хотя сталь покрыта другим элементом, она остается пластичной и легко обрабатывается другими металлообрабатывающими машинами.
Сопротивление
Чугун, как правило, устойчив к атмосферной коррозии. Они имеют более высокое сопротивление, чем некоторые стальные сплавы. Чугун также износостойкий и может гасить вибрации. Однако чугуны очень восприимчивы к морской воде и легко подвергаются коррозии и образованию ямок при длительном воздействии среды с высоким содержанием соли. Чугун также может быть более хрупким, чем другие обработанные металлы.
Оцинкованная сталь обладает высокой коррозионной стойкостью по сравнению с большинством других металлов. Он имеет два метода снижения коррозии, основанные на процессе гальванизации. Расплавленный цинк покрывает поверхность углеродистой стали, как краска, и образует очень прочный оксидный слой. Он также обеспечивает цинковый анод для защиты от коррозии вместо стали.
Если цинковое покрытие будет повреждено или поцарапано, цинковый анод все равно сможет защитить окружающую сталь. Оставшийся цинк также может повторно сформировать защитное покрытие из оксида цинка. Подобно алюминию, цинк очень реактивен по отношению к кислороду и поэтому поглощает большую часть кислорода, с которым вступает в контакт. Это предотвращает дальнейшее окисление стали под покрытием.
Использование
Чугун — прочный и умеренно стойкий металлический материал, что делает его пригодным для самых разных целей. Чугун можно использовать для изготовления автомобильных шестерен, компонентов и труб для автомобилей. Его можно использовать в штампах для металлических инструментов и в деталях машин для производства. Чугун также часто встречается в кухонной посуде, поскольку он хорош для нагрева, а наиболее распространенной формой чугунного кухонного оборудования являются сковороды. Однако вы также можете найти чугунную посуду, формы для выпечки и сковороды. Их также можно найти в сантехнике, хотя они не так широко используются и обычно не рекомендуются для новых домов.
Оцинкованную сталь предпочитают из-за ее длительного использования и устойчивых свойств. Ярким примером его использования являются водопроводные трубы. Защитный слой цинка легко защищает его от ржавчины — одной из форм коррозии. Оцинкованная сталь также используется в стальных каркасах при строительстве домов. Его также можно использовать для изготовления большинства деталей кузова и каркасов автомобилей. Этот металл также можно найти в защитной экипировке и дорожных знаках.
Преимущества
Оба этих металла имеют более толстую поверхность по сравнению с другими типами металлов, что способствует их прочности и износостойкости. Преимущество чугуна перед сталью заключается в его способности сохранять тепло в течение более длительного времени, чем у большинства видов стали. Это делает его более подходящим для применений, требующих высоких и постоянных температур, таких как приготовление пищи. Однако, поскольку он менее устойчив к коррозии и хрупкий, он менее пригоден для применений, в которых он подвергается воздействию жидкостей и высокого давления, например, для водопровода.
Оцинкованная сталь обладает всеми преимуществами, которые обычно присущи стали, а также улучшенной стойкостью к воздействию большинства сред. Оцинкованная сталь также более податлива, чем чугун, а это означает, что оцинкованные стальные трубы и трубки легче изготовить и адаптировать для использования по назначению. Оцинкованная сталь имеет дополнительное преимущество: она устойчива к периодическим влажным и сухим периодам, которые вызывают ржавчину большинства других металлов. Это делает его идеальным для изготовления сантехнических компонентов.
Время публикации: 11 мая 2022 г.