О чугуне, стали и чистом железе

Процесс производства чугуна и стали

Помещая железную руду и кокс в доменную печь и поддерживая высокую температуру, получают передельный чугун.
Этот передельный чугун по-прежнему содержит много примесей других веществ, помимо железа.
Передельный чугун перекачивают в конвертер, где проводится обработка по снижению содержания примесей.
Затем производят чугун и сталь.

Теперь давайте рассмотрим различия между чугуном, сталью и чистым железом с точки зрения количества содержащихся в каждом из них веществ.

(1) Чугун

Состав чугуна
Чугун — это железо с содержанием углерода (С) от 2,06 до 6,67%.
Как правило, сковороды изготавливаются из так называемого «серого чугуна», и в его состав (хотя и могут быть некоторые погрешности) входит 3,52% углерода (C), 1,68% кремния (Si), 0,38% марганца (M), 0,089% фосфора (P) и 0,021% серы (S).
Следовательно, 100 - (3,52 + 1,68 + 0,38 + 0,089 + 0,021) = 94,31, то есть процентное содержание Fe (чистого железа) в сером чугуне составляет 94,31%.

photo

Этот чугун используется для производства литых изделий.
Примерами чугунных литых изделий являются железная утварь Намбу и Такаока в Японии, бренды Lodge в США и Le Creuset во Франции.
Чугун хрупкий и может треснуть при сильном ударе.
Другими словами, поскольку чугун хрупкий, он должен иметь определенную толщину.
В конечном итоге изделия получаются тяжелыми, но благодаря толщине отлично удерживают тепло, что прекрасно подходит для тушеных блюд.

(2) Сталь

При дальнейшем процессе снижения содержания примесей в конвертере железо превращается в материал, обозначаемый как «сталь».
Для начала немного базовой информации о стали.
Как промышленный материал, сталь обладает превосходной прочностью и широко распространена, поэтому имеет широкий спектр применения. В зависимости от области применения существует множество качественных стандартных материалов.
Теперь позвольте мне рассказать о японских стандартах (стандарты JIS) для листовой стали, которую компания River Light использует в своих сковородах.

Состав SPCC-SD (холоднокатаной листовой стали), используемой компанией Riverl Lght
C (углерод) 0,15% или менее, Mn (марганец) 0,60% или менее, P (фосфор) 0,100% или менее, S (сера) 0,035% или менее.
Таким образом, содержание Fe (железа) составляет 99,115% и более.
«SD» означает «матовая отделка» (dull finish)

Как видно из этих числовых данных, и просто взглянув на описание процесса производства, легко понять, что сталь содержит больше железа (Fe), чем чугун.

photo

Другими словами, чистота железа повышается в следующем порядке: железная руда ⇒ передельный чугун ⇒ чугун ⇒ сталь ⇒ чистое железо.
Кстати, 100% Fe означает, что все остальные вещества примесей удалены, но на самом деле железо со 100% чистотой не производится.

Однако существуют некоторые продукты, маркируемые как чистое железо.
Такое железо используется либо в качестве специального промышленного материала, либо в качестве материала для высококачественных сплавов.
Однако даже в этом случае чистота составляет 99,90-99,95%, а не 100%.
При этом производство осуществляется не в конвертере, а особым способом.

Сталь исследовалась, совершенствовалась и производилась для широкого спектра применений: от зданий, мостов, станков, самолетов, кораблей, автомобилей и поездов до столовых приборов и сковородок, и, вероятно, сталь будет и в будущем поддерживать каждый аспект жизни человека.
Чугун же используется в тех случаях, когда необходимо использование в виде цельного массива или в тех областях, где важны его отличные теплосберегающие свойства.

На этом все, и я надеюсь, что вы лучше узнали о чугуне, стали и чистом железе, которые поддерживают нашу жизнь в различных областях.