Сталь и железо в чем разница

Чем сталь отличается от железа: особенности и отличия

Многими людьми в обыденной речи часто употребляются понятия «сталь» и «железо», как синонимы. На практике они существенно отличаются друг от друга.

Что называется сталью

Сталью называют один из самых распространенных металлических сплавов. Он широко применяется при производстве различных машин, механизмов и приборов. Без нее немыслимо производство автомобилей и судов, железнодорожных вагонов и локомотивов. Стальная арматура используется в строительстве, из металлических конструкций сооружаются мосты, быстро возводимые сооружения. Этот сплав создается с заранее заданными свойствами, чтобы в наибольшей степени удовлетворять качественным характеристикам конкретного изделия. Обычно сталью называют сплав, в котором более 45 процентов железа. Для прочности и твердости в него добавляется углерод и легирующие компоненты.

Высокоуглеродистая сталь идет на изготовление различных силовых пружин и амортизаторов, рессор и других упругих деталей, рассчитанных на большие нагрузки. При изготовлении высокотехнологичного оборудования и приборов из такой стали изготавливают подвески, мембраны и множество других элементов разных форм и назначения. Отличаются детали из стали с повышенным содержанием углерода тем, что они выдерживают большие постоянные, ударные или циклические нагрузки, не имея остаточной деформации. Стали, у которых содержание углерода не велико, более пластичные и вязкие. Их удобно использовать для производства штампованных деталей, например, в автомобилестроении.

Для удобства применения стали классифицируют по различным параметрам.

Так по назначению они могут быть:

• Конструкционными.
• Нержавеющими.
• Инструментальными.
• Жаропрочными.
• Морозостойкими.

Для оценки химического состава их относят к углеродистым и легированным. Первые бывают низко, средне и высокоуглеродистыми. По такому же принципу, исходя их содержания легирующих компонентов, делятся легированные стали. Стали могут различаться и по другим характеристикам (удельный вес, плотность, температура плавления, содержание хрома, молибдена, вольфрама и пр.).

Есть такой металл – железо

Железом называется элемент, менделеевской периодической системы, обозначаемый символом Fe. Этот металл широко распространен в коре нашей планеты. Полагают, что из него состоит большая часть ядра Земли. Считается, что это один из самых распространенных элементов в Солнечной системе. Представляет собой серебристо-белого цвета металл, который поддается ковке. Горит в чистом кислороде. В чистом виде встречается редко. Комплекс уникальных свойств железа и его сплавов делают этот металл важнейшим для людей. Практически наиболее применяемые его сплавы с углеродом в виде стали, в том числе с добавлением марганца, хрома, никеля и чугуна.

Оно было известно еще в четвертом тысячелетии до н.э. в виде украшений и холодного оружия, которые изготавливались из железа, содержавшегося в метеоритах. Ценилось дороже золота. Позже его научились плавить из магнетитовых песков и железной руды в вырытых в земле печах. С изобретением примитивных доменных печей с использованием воздуходувных мехов древние римляне освоили производство чугуна и стали из него.

Железо содержится в большом количестве минералов, в частности, в таких:

• Магнетит (72,4%)
• Гематит (70 %)
• Марказит ( 46,6 %)
• Сидерит ( 35 %)
• Миспикель ( 34,3 %)
• Леллингит ( 27,2 %)

В числе стран с наибольшими месторождениями железа находятся Бразилия, Австралия, США, Канада, Швеция, Венесуэла, Либерия, Украина, Франция, Индия. Первое место в мире по его запасам занимает Россия. Перспективными являются железосодержащие месторождения, обнаруженные на дне океанов.

Промышленным способом железо получается из железной руды в виде агломерата, в основном в результате доменного процесса. В доменных печах при температуре 2000 °C его сначала восстанавливают углеродом. Полученный расплав железа, называемый чугуном, перенасыщен углеродом. Для получения стали он нуждается в дальнейшей переработке. Оно получается в твердом виде и переправляется в электропечах.

В чем отличия

Сталь и железо принципиально отличаются в следующем:

1. Сталь является готовым продуктом металлоплавления и может использоваться в различных целях. Железо является элементом, который выступает основой и полуфабрикатом для производства стали.
2. Стали за счет изменения рецептуры и технологии ее производства, могут задаваться определенные качества, необходимые для дальнейшего производства. В железе, как химическом элементе, его качества заложены природой.
3. Сталь является сплавом, а в чистом железе содержится только оно.
4. По прочностным характеристикам сталь значительно превосходит железо.
5. Из стали изготавливают миллионы наименований изделий, из железа – десятки.

Чем железо отличается от стали?

Сталь и железо – для обывателя это слова-синонимы. Однако это распространённая фактологическая ошибка. Сталь и железо не одно и то же…

Лезвие ножа – это что, сталь или железо? Иван Иванов назовёт его стальным, Сергей Сергеев – железным, а Сидор Матрасыч из второго подъезда, у которого по химии была пятёрка, дипломатично заметит, что лезвие ножа металлическое. Так кто же из них прав? Все они правы, но только отчасти.

Железо – это химический элемент. Один из самых распространенных на Земле, в Солнечной системе и, возможно, во всей Вселенной. Железо практически нельзя встретить в чистом виде. В природе оно обычно встречается в виде различных оксидов: железо + кислород.

Оксид железа входит в состав различных минералов: железняка, марказита, лимонита и т.п. Эти минералы называют железной рудой.

Чтобы выделить железо, руду сперва обогащают: выделяют из породы, насыщенной оксидом железа, железный концентрат. Полученный концентрат поступает в доменную печь, где смешивается с газами восстановителя (им обычно служит кокс). Газы восстанавливают железо, убирая из него кислород, и насыщают его углеродом.

Под действием высокой температуры и восстановительного процесса образуется чугун. Далее из чугуна выжигают излишки углерода и лишние примеси. На выходе получается – сталь .

Вот таким долгим окольным путём мы подошли к ответу на вопрос: чем сталь отличается от железа. Железо – это просто химический элемент, а сталь – металлический сплав , состоящий главным образом из железа и углерода.

Если выделить конкретные отличия стали от железа, то они следующие:

1. Железо – простое вещество. Оно однородное, т.е. состоит только из атомов железа. Сталь же это металлический сплав, твёрдый раствор, состоящий из нескольких «ингридиентов».

2. Железо в чистом виде достаточно мягкий металл. Сталь за счёт углерода гораздо твёрже.

3. Чистое железо довольно легко плавится, чего не скажешь о стали.

4. Железо в чистом виде быстро подвергается кислородной и кислотной коррозии. Сталь гораздо устойчивей к коррозии. При этом некоторые марки стали вообще невосприимчивы к коррозии. Например, всем известная нержавеющая сталь не боится воды, поэтому из неё делают кухонную посуду, оборудование для прачечных и ёмкости для перевозки и хранения воды.

Это не полный перечень всех отличий стали от железа. Если что есть добавить, пишите свои комментарии. Ну и не забывайте ставить лайки 🙂

Виды и марки стали

Сталь. Виды и марки стали. Их применение.

Сталь – это сплав железа и углерода с другими элементами, содержание углерода в нём не более 2,14%.

Наиболее общая характеристика – по химическому составу сталь различают:

углеродистую сталь (Fe – железо, C – углерод, Mn – марганец, Si — кремний, S – сера, P – фосфор). По содержанию углерода делится на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую. Углеродистая сталь предназначена для статически нагруженного инструмента.

легированную сталь – добавляются легирующие элементы: азот, бор, алюминий, углерод, фосфор, кобальт, кремний, ванадий, медь, молибден, марганец, титан, цирконий, хром, вольфрам, никель, ниобий.

По способу производства и содержанию примесей сталь различается:

сталь обыкновенного качества ( углерода менее 0,6%) – соответствует ГОСТ 14637, ГОСТ 380-94. Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5,Ст6. Буквы «Ст» обозначают сталь обыкновенного качества, цифры указывают на номер маркировки в зависимости от механических свойств. Является наиболее дешёвой сталью, но уступает по другим качествам.

качественная сталь ( углеродистая или легированная ) – ГОСТ 1577, содержание углерода обозначается в сотых долях % – 08, 10, 25, 40, дополнительно может указываться степень раскисления и характер затвердевания. Качественная углеродистая сталь обладает высокой пластичностью и повышенной свариваемостью.

Низкоуглеродистые качественные конструкционные стали характеризуются невысокой прочностью и высокой пластичностью. Из листового проката стали 08, 10, 08кп изготавливают детали для холодной штамповки. Из сталей 15, 20 делают болты, винты, гайки, оси, крюки,шпильки и другие детали неответственного назначения.

Среднеуглеродистые качественные стали (ст 30, 35, 40, 45, 50, 55) используют после нормализации и поверхностной закалки для изготовления таких деталей, которые обладают высокой прочностью и вязкостью сердцевины (оси, винты, втулки и т. д.)

Стали 60 — стали 85 обладают высокой прочностью, износостойкостью, упругими свойствами. Из них изготавливают крановые колёса, прокатные валки, клапаны компрессоров, пружины, рессоры и т.д.

высококачественная — сложный химический состав с пониженным содержанием фосфора и серы — по ГОСТу 19281.

Также сталь делится по применению:

а) строительная сталь — углеродистая обыкновенного качества. Обладает отличной свариваемостью. Цифра обозначает условный номер состава стали по ГОСТу. Чем больше условный номер, тем больше содержание углерода, тем выше прочность стали и ниже пластичность.

Ст0-3 — для вторичных элементов конструкций и неответственных деталей (настилы, перила, подкладка,шайбы)

Ст3 используют для несущих и ненесущих элементов сварных и несварных конструкций и деталей, которые работают при положительных температурах. ГОСТ 380-88.

Стандартом качества предусмотрена сталь с повышенным количеством марганца (Ст3Гсп/пс, ст5Гсп/пс).

б) конструкционная сталь — ГОСТ 1050

Углеродистые качественные конструкционные стали используются в машиностроении, для сварных, болтовых конструкций, для кровельных работ, для изготовления рельсов, железнодорожных колёс, валов, шестерен и других деталей грузоподъёмников.Ц ифры в маркировке означают содержание углерода в десятых долях процента.

Ст20 — малонагруженные детали, такие как валики, копиры, упоры,

Ст35 — испытывающие небольшие напряжения (оси, тяги, рычаги, диски, траверсы, валы),

Ст45 (ст40Х) — требующие повышенной прочности (валы, муфты, оси, зубчатые рейки)

Конструкционные легированные стали используют для гусениц тракторов, изготовления пружин, рессор, осей, валов, автомобильных деталей, деталей турбин и др.

в) инструментальная сталь — применяется для режущего инструмента, быстрорежущая сталь для холодного и горячего деформирования материла, для измерительных инструментов, на производство молотков, долот, стамесок, резцов, свёрлов, напильников, бритв, рашпилей.

У7, У8А (цифра- десятые доли процента по содержанию углерода). Углеродистые стали выпускают качественными и высококачественными. Буква «А» означает высококачественную углеродистую инструментальную сталь.

г) легированная сталь — универсальная сталь, содержащая специальную примесь. Содержание кремния более 0,5%, марганца более 1%. ГОСТ 19281-89. Если содержание легирующего элемента превышает 1 – 1,5%, то оно указывается цифрой после соответствующей буквы.

низколегированная сталь — где легирующих элементов до 2,5% (09Г2С, 10ХСНД, 18ХГТ). Низколегированную сталь можно использовать в условиях крайнего севера, от -70 град С. Низколегированную сталь отличает большая прочность за счёт более высокого предела текучести,что важно для ответственных конструкций.

среднелегированная (2,5 -10%),

высоколегированная (от 10 до 50%)

Сталь 09Г2С применяется для паровых котлов, аппаратов и ёмкостей, работающих под давлением и температурой от минус 70, до плюс 450град; её используют для ответственных листовых сварных конструкций в химическом и нефтяном машиностроении, судостроении.

Сталь 10ХСНД используют для сварных конструкций химического машиностроения, фасонных профилей в сдостроении, вагоностроении.

18ХГТ применяют для деталей, работающих на больших скоростях при высоком давлении и ударных нагрузках.

д) сталь особого назначения — сталь с особыми физическими свойствами. Она применяется в электротехничсеской промышленности и точном судостроении.

На свариваемость стали влияет степень её раскисления. По степени раскисления сталь классифицируется:

спокойная сталь (ст3сп) — полностью раскисляется с минимальным содержанием шлаком и неметаллических примесей,

полуспокойная сталь (ст3пс) — по характеристикам качества схожа со спокойной сталью,

кипящая сталь (08кп) — неокисленная сталь с высоким содержанием неметаллических примесей. ГОСТ 1577.

В зависимости от нормируемых характеристик, сталь подразделяют на категории: 1, 2, 3, 4, 5. Категории обозначают химический состав, механические свойства при растяжении, ударную вязкость)

Например, категория 1 — химический состав не нормируемый, категория 3 — нормируется ударная вязкость при температуре +20. Для марки ст0 не нормируется ни химический состав, ни предел текучести.

Кованое железо и сталь 2020

Кованое железо против стали

Кованое железо Кованое железо относится как к процессу образования, так и к типу металла. Это особая разновидность железа с различными добавками, что делает его очень агрессивным и более податливым. Он специально используется для готовых изделий из железа; однако это общий термин для товара.

Кованое железо – это тип железа, который можно легко сварить и подделать. Это механическая смесь из рафинированного металлического железа с низким содержанием углерода с 1-3% кремнистого шлака, называемого силикатом железа. Кованое железо насыщено смазкой, l раскрученные волокна из силиката железа, называемые шлаком. Шлак превращает химические свойства железа в достаточной степени, чтобы развить новый металл. Кованое железо ценится за его прочность на разрыв, коррозионную стойкость, ковкость и четко определенную отделку. Он не проявляет уродливые пятна при коррозии, но в нем распределяется железная ржавчина, чтобы придать ему коричневатый оттенок.

В 18-м и 19-м веках кованое железо получало много терминов в соответствии с его качеством и формой. Свинья и чугун, два основных материала из кованого железа, очень хрупкие из-за более высокого процента углерода и имеют более низкую температуру плавления по сравнению со сталью и железом. В чугуне и чугуне необходимо удалить избыток шлака для производства качественного кованого железа.

Кованое железо теперь поглощено мягкой сталью. Этот термин по-прежнему продолжается как «кованый», что означает «работать вручную». Хотя коммерчески жизнеспособный материал, как мебель, ворота, гайки и болты, как говорят, изготовлен из кованого железа; они изготовлены из мягкой стали.

Сталь Сталь представляет собой сплав углерода, железа и других элементов. Железо содержит различные примеси, такие как марганец, сера, фосфор и кремний. При изготовлении стали удаляют шлак в виде этих примесей и добавляют желаемые легирующие элементы. Содержание углерода в стали обычно классифицирует его. Высокая углеродистая сталь рекомендуется для использования в штампах и режущих инструментах благодаря своей высокой твердости. При листовой резке и конструкционных работах рекомендуется использовать сталь со среднеуглеродным или низким содержанием углерода из-за ее возможности для оснастки и сварки. Широко используются сплавные стали, содержащие один или несколько элементов конкретных характеристик. Сплавная сталь с высокой прочностью на растяжение и гладкостью представляет собой алюминиевую сталь. Из-за его большой твердости, прочности на растяжение и эластичности хромовая сталь используется в автомобильных и авиационных частях. Никелевая сталь, из-за ее высокой прочности на растяжение, содержащей высокоуглеродистую сталь и ее не хрупкость, является наиболее широко используемым сплавом. Никель-хромовая сталь рекомендуется для обшивки брони из-за ее ударопрочного качества. Резюме:

1. Сварное железо содержит чистое железо со стеклянным материалом, который является силикат железа, в то время как содержание углерода в стали также присутствует. 2.Steel обладает большей прочностью на разрыв и большей уязвимостью к коррозии, чем кованое железо с некоторыми исключениями. Продукты 3.Steel требуют более интенсивного изготовления по сравнению с кованым железом.