RU UK EN DE FR

Удельный вес чугуна, его свойства, виды, а также таблица значений

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом, а также другими дополнительными элементами. Содержание углерода в чугуне не должно быть ниже 2,14 процента. Чугун является хорошим материалом для изготовления литых деталей, работающих при малых динамических нагрузках и невысоких напряжениях.

По сравнению со сталью, чугун отличается невысокой стоимостью и хорошими литейными свойствами. Он также обычно легче обрабатывается резанием, чем многие стали, однако плохо сваривается и обладает меньшей пластичностью и ударной вязкостью.

Таблица удельного веса чугуна

Так как, чугун является сложным материалом, рассчитать его удельный вес в полевых условиях самостоятельно не представляется возможным. Эти вычисления проводят в специальных химических лабораториях. Однако, при этом его средний удельный вес известен. Этот параметр составляет: для серого чугуна от 6,6 до 7,8 г/см3, для белого от 7,0 до 7,8 г/см3.

Для упрощения подсчетов ниже представлена таблица со значениями таких параметров, как вес чугуна, удельный вес чугуна, а также эти значения в зависимости от единиц исчисления.

Удельный вес и вес 1 м3 чугуна в зависимости от единиц измерения
Материал Удельный вес (г/см3) Вес 1 м3 (кг)
Чугун белого типа От 7 до 7,8 От 7000 до 7800
Чугун серого типа От 6,6 до 7,8 От 6600 до 7800

Свойства чугуна

Содержание углерода в составе придает сплаву повышенную твердость, снижая при этом вязкость и пластичность. Углерод может находиться в двух основных формах: графита и цементита. Чугуны содержат постоянные примеси, такие как марганец, кремний, фосфор и сера, а также иногда легирующие элементы: никель, алюминий, хром, ванадий и другие.

Температура плавления чугуна составляет от 1150 до 1200 градусов Цельсия, что примерно на 300 градусов ниже, чем у чистого железа.

Виды чугуна

В зависимости от количества цементита и формы графита различают четыре вида чугуна:

  • Белый чугун. Углерод в составе этого вида находится в связанном состоянии. Такой чугун имеет светлый излом благодаря цементиту в составе. Он подразделяется на эвтектический с содержанием около 4,3 процента углерода и заэвтектический с содержанием от 4,3 до 6,67 процента углерода. Данный вид применяется, в том числе, для получения ковкого чугуна путем отжига.
  • Серый чугун. Этот вид представляет собой сплав с содержанием кремния примерно от 1,2 до 3,5 процента; остальное - железо и углерод, а также примеси серы, марганца и фосфора. Значительная часть углерода в сером чугуне находится в форме пластинчатого графита. Материал имеет выраженный серый цвет излома.
  • Ковкий чугун. Данный вид получают благодаря дополнительному отжигу белого чугуна, в результате чего образуется графит хлопьевидного типа. Металлической основой служат перлит и феррит. Название данный вид получил благодаря повышенным характеристикам вязкости и пластичности, а также повышенной прочности и сопротивлению ударам. Из этого вида изготавливают детали сложной формы, такие как тормозные колодки, угольники, тройники и картеры заднего моста автомобилей.
  • Высокопрочный чугун. В состав этого вида входит графит шаровидного типа, образованный в процессе кристаллизации. Этот вид графита не так сильно ослабляет основу из металла и не концентрирует напряжение.

Частые вопросы

Можно ли использовать плотность чугуна для точных расчетов?

Значения плотности и веса чугуна в статье являются справочными. Они подходят для предварительной оценки, но для проектирования, строительства, производства и других ответственных расчетов данные нужно проверять по нормативной документации, паспортам материалов или результатам измерений.

Почему фактический вес чугуна может отличаться от таблицы?

Фактический вес чугуна зависит от состава, влажности, температуры, пористости, фракции, марки материала и условий измерения. Поэтому реальные значения могут отличаться от усредненных данных в таблице.

Как рассчитать массу чугуна по плотности?

Для приблизительного расчета используют формулу: масса = плотность × объем. Если плотность чугуна указана в кг/м³, а объем в м³, результат получится в килограммах.