Чугунина это: понятие, производство, особенности, структура, свойства и применение

Чугун и сферы его применения

• Главная
• Прочее
• Чугун и сферы его применения

Чугун — это сплав железа с фосфором, кремнием и углеродом, который давно нашел применение в различных областях человеческой деятельности.

Популярность чугуна обусловлена его механической твердостью, высокой сопротивляемостью износу, простотой обработки и дешевизной производства. Основным способом получения чугунных изделий является литье с последующим фрезерованием для достижения точной формы и отличного качества поверхности. Обычно с помощью фрезерования обрабатываются такие детали, как отверстия, плоскости и места для крепления шпинделя.

К недостаткам готовых чугунных изделий можно отнести их хрупкость даже при небольших дефектах литья, допущенных в процессе изготовления.

В автомобильной промышленности используют чугун с вермикулярным графитом, из которого изготавливают коленчатые валы дизельных двигателей и блоки цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Графит значительно повышает прочность сплава, поэтому такой чугун востребован не только в машиностроении, но и в производстве труб для водоотведения и водоснабжения, а также труб для нефтегазовой промышленности. Для таких изделий характерны высокие эксплуатационные качества.

Всем известно сантехническое оборудование из чугуна — ванны, раковины, кухонные мойки, фитинги и трубы. Эти изделия надежны, неприхотливы в уходе и способны длительное время сохранять первоначальный внешний вид. Отопительные радиаторы из чугуна пользуются устойчивым спросом благодаря своей долговечности, хорошим теплоаккумулирующим свойствам и высокой теплоотдаче. Через час после отключения чугунные радиаторы продолжают излучать тепло на треть своей первоначальной мощности, в то время как радиаторы из стали остывают в два раза быстрее.

Способностью долго сохранять тепло обладает и чугунная посуда, поэтому она незаменима для приготовления «долгоиграющих блюд», требующих долгого томления. Казаны из чугуна идеально подходят для приготовления рагу, плова и каш, поскольку пища в них готовится по принципу русской печки. Благодаря этому продукты сохраняют свои полезные питательные свойства, а в готовой пище не образуются канцерогены.

В арсенале повара самого престижного ресторана обязательно будет посуда из чугуна: горшки, казаны, сковородки. Да и на кухне любой хозяйки можно найти подобные изделия, ведь даже самая дорогая нержавеющая посуда не обладает уникальными характеристиками чугунного сплава. Ученые доказали, что в процессе приготовления чугун обогащает пищу соединениями железа, полезными для здоровья человека.

Чугун — пористый металл, который обладает способностью впитывать жиры в процессе приготовления. Благодаря этому антипригарные свойства посуды со временем только улучшаются, что облегчает процесс жарки и тушения.

Чугунные сплавы широко используются в сфере художественного архитектурного литья, в производстве ажурных ограждений и решеток, винтовых лестниц и балконов, беседок, каминов и светильников, столбов, фонарей и скульптур.

Чем чугун отличается от стали: характеристики, свойства

Содержание

• Характеристики стали
• Характеристики чугуна
• Производство чугуна и стали
• Как отличить чугун от стали
• Итоги кратко

Оба материала относятся к группе черных металлов. Внешне их сложно различить, а некоторые свойства перекликаются между собой. Это объясняется тем, что и сталь, и чугун представляют собой углеродистые сплавы железа. Именно содержание Fe и C определяет их главное различие.

Характеристики стали

Сталь ‒ это сплав железа и углерода, соотношение которых составляет от 45% и до 2% соответственно. В зависимости от марки в состав могут входить никель, хром, кремний, марганец и прочие добавки. Вариативность легирующих компонентов обеспечивает материалу обилие свойств.

Углерод отвечает за твердость и прочностные характеристики сплава. Благодаря ему металл обладает высокой прочностью, пластичностью, легко поддается обработке.

Сталь различают:

• по наличию легирующих компонентов:

• низколегированную;
• среднелегированную;
• высоколегированную;

• по содержанию углерода:

• низкоуглеродистую;
• среднеуглеродистую;
• высокоуглеродистую.

Температура плавления всех марок находится в диапазоне от 1450 до 1520 °С. Плотность составляет 7700-7900 кг/м3.

Применяют сталь повсеместно: в промышленности при производстве различных металлоконструкций, деталей машин, трубопроводов и прочих изделий, в быту мы пользуемся стальными столовыми приборами, кухонной утварью, предметами интерьера, мебелью и т.д.

Характеристики чугуна

Железо и углерод также являются основой чугуна. Количество последнего составляет от 2%. Сырье также легируют различными добавками: фосфором, марганцем, кремнием и другими.

В зависимости от сформированной кристаллической решетки (цементит / графит) выделяют следующие типы чугуна:

• белый ‒ наличие цементита определяет цвет излома, благодаря которому материал получил название «белый», одновременно с твердостью обладает хрупкостью, путем отжига из него изготавливают ковкие чугуны;
• серый ‒ содержание графита в большом количестве определяет цвет сырья и его пластичность, легок в обработке, в состав входят кремний, магний, фосфор, сера;
• ковкий ‒ длительный отжиг белого чугуна образует графит, который придает металлу высокую пластичность, вязкость, твердость, ударную сопротивляемость;
• высокопрочный ‒ образование шаровидного графита в процессе кристаллизации обеспечивает материалу повышенную прочность;
• предельный ‒ подвергается дальнейшей обработке, не применяется, как самостоятельная единица.

Температура плавления чугуна составляет от 1160 до 1250 °С, зависит от содержания в нем углерода. Чем больше элемента в составе, тем меньше его температура и выше текучесть при нагревании. Такая зависимость определяет хрупкость материала.

Производство чугуна и стали

Чугун изготавливают в доменных печах из железной руды (агломерата), кокса, известняка и горячего воздуха. Сначала закладывают кокс, а затем послойно агломерат и кокс. В нижнюю часть печи через специальные отверстия подается горячий воздух, обогащенный кислородом.

Кокс, сгорая в домне, образует углекислый газ, который проходя через слои сырья, высвобождает оксид углерода. Таким образом руда постепенно претерпевает превращения. К ней добавляют известняк. Появляется силикат кальция, который отделяется в виде шлака. Окись углерода является главным восстановителем железа. Образование чугуна происходит за счет опускания Fe в более горячую часть домны и растворения в нем C.

Сталь производят из чугуна путем снижения количества углерода, серы, фосфора, марганца. Сплав получают в кислородных конвертерах, мартеновских печах и электропечах.

Как отличить чугун от стали

Определить, какое изделие перед вами находится, стальное или чугунное, можно тремя способами:

1. По излому (визуально) ‒ этот метод применим для деталей, которые идут в лом или в качестве заготовок. На чугунном сломе виден матовый темно-серый оттенок, образовавшиеся трещины имеют выраженную структуру. Стальное изделие ‒ более светлое, поверхность глянцевая.
2. Сверлением ‒ стальная стружка имеет витую форму, по длине она больше сверла, хорошо гнется. Чугунная стружка крошится при малейшем воздействии.
3. Шлифовкой ‒ при прохождении шлифовальной машиной стальной поверхности образуется множество продолговатых искр желтого и белого цвета. У чугуна искр меньше, они короче, красноватого оттенка.

Итоги кратко

• Сталь обладает большей прочностью за счет более низкого содержания углерода.
• Чугунные металлоизделия более хрупкие.
• Стальные изделия используют повсеместно: и в быту, и в производстве.
• Чугун является основой для производства стали.

7 мифов, которые нужно развеять

Сразу к делу

После тестирования наши любимые чугунные сковороды — 10,25-дюймовая сковорода Lodge и 10,25-дюймовая сковорода Lodge Blacklock.

Если вы не заметили, я большой поклонник чугуна. Когда прошлой весной я собрала вещи в своей квартире и мне пришлось целый месяц жить с двумя кастрюлями на кухне, могу поспорить, что первой, которую я схватила, была моя верная чугунная сковорода.

Я использую его для самого хрустящего картофельного пюре и для безумно хорошего обжаривания стейков. Я использую его для выпечки чесночных узлов или кукурузного хлеба или самой простой, лучшей пиццы на сковороде, которую вы когда-либо пекли (шучу, это может быть самая простая пицца). Я использую его для полноценного ужина из курицы с безумно хрустящей кожей и для хрустящей сливочной выпечки из макарон.

Амазонка

Посмотреть на Амазоне
Посмотреть на Walmart
Вид на Home Depot

Уильямс Сонома

Посмотреть на Амазоне
Вид на Уильямс-Сонома
View On Sur La Таблица

Дело в том, что это универсальная рабочая лошадка, и никакая другая сковорода даже близко не сравнится с ней.

Но когда дело доходит до чугунных сковородок, существуют таинственные, наполненные мифами предания. С одной стороны, есть люди, которые утверждают, что с чугунной посудой нужно обращаться как с нежным маленьким цветком. С другой стороны, есть мачо, которые вступают в бой со своими у моего чугуна антипригарное покрытие hella или блин, моя сковорода нагревается равномерно!

В мире чугуна есть необоснованные, непроверенные претензии слева направо и в центре. Пришло время развеять некоторые из этих мифов. Затем ознакомьтесь с нашим обзором чугунных сковородок, чтобы убедиться, что вы готовите на лучших сковородах (мы протестировали 22 из них).

Как приправить чугунные сковороды и сковороды из углеродистой стали

Миф №1: «За чугуном сложно ухаживать».

Теория: Чугун — это материал, который может легко ржаветь, трескаться или трескаться. Покупка чугунной сковороды — это как усыновление новорожденного ребенка и щенка одновременно. Вам придется баловать его на ранних этапах его жизни и быть осторожным при хранении — эта приправа может отколоться!

Реальность: Чугун крепок как гвоздь! Есть причина, по которой чугунные сковороды 75-летней давности продаются на дворовых распродажах и в антикварных магазинах. Вещь сделана на века, и полностью испортить ее очень сложно. Большинство новых сковород даже предварительно приправлены, а это значит, что самая трудная часть уже сделана за вас, и вы готовы сразу же приступить к приготовлению пищи.

А как его хранить? Если ваша приправа выложена тонким ровным слоем, как и должно быть, не волнуйтесь. Это не отколется. Я храню свои чугунные сковороды вложенными друг в друга. Угадайте, сколько раз я подкалывал их приправу? Попробуйте сделать это со сковородой с антипригарным покрытием, не повредив поверхность.

Миф №2: «Чугун нагревается очень равномерно».

Теория: Для обжаривания стейков и картофеля требуется сильный равномерный нагрев. Чугун отлично подходит для обжаривания стейков, поэтому он должен хорошо нагреваться равномерно, верно?

Serious Eats / J. Kenji Lopez-Alt

Реальность: На самом деле чугун страшный при равномерном нагреве. Теплопроводность — мера способности материала передавать тепло от одной части к другой — составляет примерно от трети до четверти теплопроводности такого материала, как алюминий. Что это значит? Бросьте чугунную сковороду на горелку, и вы в конечном итоге получите очень четкие горячие точки прямо над тем местом, где есть пламя, в то время как остальная часть сковороды остается относительно прохладной.

Главное преимущество чугуна в том, что он обладает очень высокой объемной теплоемкостью, а это значит, что когда он горячий, он остается горячим. Это очень важно при обжаривании мяса. Чтобы действительно равномерно нагреть чугун, поместите его над горелкой и дайте ему прогреться в течение не менее 10 минут или около того, время от времени поворачивая его. Кроме того, разогрейте его в горячей духовке в течение 20–30 минут (но не забудьте использовать прихватку или кухонное полотенце!)

Другим преимуществом является его высокая излучательная способность, то есть его способность излучать большое количество тепловой энергии со своей поверхности в виде излучения. Нержавеющая сталь имеет коэффициент излучения около 0,07. Даже когда очень жарко, вы можете поднести к нему руку и ничего не почувствовать. В любом случае нагревается только еда, непосредственно контактирующая с ним.

Чугун, с другой стороны, имеет колоссальный коэффициент излучения 0,64, а это означает, что, когда вы готовите в нем, вы не просто готовите поверхность, контактирующую с металлом, но вы готовите много еды. над ним же. Это делает его идеальным для таких вещей, как приготовление окрошки или жарение курицы и овощей на сковороде.

Миф №3: «Моя хорошо приправленная чугунная сковорода не имеет антипригарного покрытия, как и любая другая сковорода с антипригарным покрытием».

Theory: Чем лучше вы приправляете свой чугун, тем более антипригарным он становится. Хорошо выдержанный чугун должен быть совершенно антипригарным.

Serious Eats / J. Kenji Lopez-Alt

Реальность: Ваша чугунная сковорода (и моя) может быть действительно очень антипригарным — достаточно антипригарным, чтобы без проблем приготовить в нем омлет или пожарить яичницу — но давайте серьезно. Это далеко не так антипригарно, как, скажем, тефлон, материал настолько антипригарный, что нам пришлось разработать новые технологии только для того, чтобы приклеить его ко дну кастрюли. Можете ли вы выложить кучу холодных яиц на чугунную сковороду, медленно нагреть ее без масла, а затем вытащить эти приготовленные яйца обратно, не оставив места? Потому что вы можете сделать это в тефлоне.

Да, не думал.

Тем не менее, если оставить в стороне мачо-позу, если ваша чугунная сковорода хорошо приправлена ​​и вы должны предварительно хорошо ее разогреть, прежде чем добавлять какую-либо пищу, у вас не должно возникнуть никаких проблем с прилипанием.

Миф №4: «НИКОГДА не следует мыть чугунную сковороду с мылом».

Теория: Приправа — это тонкий слой масла, который покрывает внутреннюю часть вашей сковороды. Мыло предназначено для удаления масла, поэтому мыло повредит вашу приправу.

Serious Eats / J. Kenji Lopez-Alt

Реальность: Приправа на самом деле не тонкий слой масла, это тонкий слой полимеризованного масла , ключевое различие. В должным образом приправленной чугунной сковороде, которая была натерта маслом и неоднократно нагревалась, масло уже распалось на пластичное вещество, которое приклеилось к поверхности металла. Это то, что придает хорошо выдержанному чугуну его антипригарные свойства, и, поскольку материал больше не является маслом, поверхностно-активные вещества в средстве для мытья посуды не должны влиять на него. Иди вперед, намыльте его и вычистите.

Единственное, что вы, , не должны делать, ? Пусть полежит в раковине. Постарайтесь свести к минимуму время, которое проходит с момента, когда вы начинаете мыть, до того, как вы высушите и снова приправите сковороду. Если это означает оставить его на плите, пока ужин не будет готов, так тому и быть.

Миф №5: «Не мойте чугунную сковороду металлической посудой!»

Теория: Приправа в чугунных сковородках нежная и может легко отслаиваться или отслаиваться, если вы используете металл. Придерживайтесь деревянной или нейлоновой посуды.

Serious Eats / J. Kenji Lopez-Alt

Реальность: Приправа в чугуне на самом деле удивительно устойчива. Он не просто приклеен к поверхности, как скотч, он на самом деле химически связан с металлом. Соскоблите металлической лопаткой, и если вы на самом деле не выдолбливаете поверхность металла, вы сможете без проблем продолжать готовить в ней.

То есть вы иногда видите, как хлопья черного вещества откалываются от сковороды, когда вы готовите в ней? это возможно это приправа, но маловероятно. Чтобы приправа на моей чугунной сковороде отслоилась, мне пришлось хранить ее в духовке в течение месяца циклов нагрева и сушки без повторной приправы, прежде чем я начал видеть некоторое накипь.

Скорее всего, эти черные хлопья — это обугленные кусочки пищи, которые прилипли к поверхности сковороды, потому что вы отказались вычистить их с мылом во время последней готовки.

Миф № 6: «Современный чугун так же хорош, как и старый чугун. В конце концов, это один и тот же материал».

Теория: Металл есть металл, чугун есть чугун, новый материал ничем не отличается от старых сковородок Вагнера и Гризуолда начала 20-го века, которые люди фетишизируют.

Реальность: Материал может быть тот же, но методы производства изменились. В старину чугунные сковороды изготавливали путем отливки в формы на песчаной основе с последующей полировкой полученных галечных поверхностей до гладкости. Старинный чугун обычно имеет атласную гладкую поверхность. К 19В 50-х годах, когда производство увеличилось и было оптимизировано, этот последний этап полировки был исключен из процесса. Результат? Современный чугун сохраняет эту неровную, галечную поверхность.

Разница более незначительна, чем вы думаете. Пока вы правильно приправляете свою сковороду, как старинный, так и современный чугун должны приобретать красивую антипригарную поверхность, но ваш современный чугун никогда не будет таким же антипригарным, как .

Миф №7: «Никогда не готовьте кислые продукты в чугуне».

Теория: Кислая пища может вступать в реакцию с металлом, заставляя его впитываться в вашу пищу, придавая вам неприятный привкус и потенциально медленно убивая вас.

Реальность: В хорошо выдержанной чугунной сковороде пища должна соприкасаться только со слоем полимеризованного масла в сковороде, а не с самим металлом. Так что в идеальном мире это не должно быть проблемой. Но никто из нас не идеален, как и наши кастрюли. Независимо от того, насколько хорошо вы приправляете продукты, все равно есть вероятность, что на них останутся пятна голого металла, которые действительно могут взаимодействовать с кислотными ингредиентами в вашей пище.

По этой причине рекомендуется избегать долго варящихся кислых продуктов, особенно томатного соуса. С другой стороны, немного кислоты не повредит. Я постоянно деглазирую сковороду вином после жарки курицы.

Как следует использовать чугунную сковороду

Serious Eats / J. Kenji Lopez-Alt

Это единственные правила, которые вам нужно знать, чтобы иметь успешные отношения с вашим чугуном на протяжении всей жизни.

• Приправьте, когда получите. Даже предварительно выдержанный чугун нуждается в дополнительной защите. Чтобы приправить сковороду, разогрейте ее на плите, пока она не начнет дымиться, затем вотрите в нее немного масла и дайте остыть. Повторите этот процесс несколько раз, и все готово.
• Очищайте его после каждого использования. Тщательно очищайте сковороду после каждого использования, промывая ее водой с мылом и удаляя грязь или мусор со дна. Я использую для этого чистую сторону губки.
• Приправить. Смойте излишки мыла водой, затем поставьте сковороду на сильно нагретую конфорку. Когда большая часть воды внутри сковороды высохнет, добавьте пол чайной ложки нейтрального масла, такого как растительное, рапсовое, льняное или шортенинг. Протрите его бумажным полотенцем. Продолжайте нагревать сковороду, пока она не начнет дымиться, а затем еще раз хорошенько потрите ее. Дайте остыть, и все готово.
• Жарить и обжаривать в нем. Лучший способ сохранить вашу приправу в хорошем состоянии? Просто используйте свою кастрюлю много! Чем больше вы будете в нем жарить, обжаривать или запекать, тем лучше будет становиться эта приправа.
• Не позволяйте ему оставаться мокрым. Вода является естественным врагом железа, и если даже капля воды попадет в кастрюлю, когда вы ее убираете, это может привести к появлению пятна ржавчины. Не конец света, но ржавчина потребует небольшой очистки и повторной обработки. Я всегда вытираю сковороду бумажным полотенцем и перед хранением смазываю ее небольшим количеством масла.

Ну вот, это было так сложно? А теперь иди и начинай готовить!

Часто задаваемые вопросы

Какая чугунная сковорода лучшая?

После тщательного тестирования и сравнения 22 сковородок мы назвали 10,25-дюймовую сковороду Lodge и 10,25-дюймовую сковороду Lodge Blacklock лучшими чугунными сковородами. Мы думаем, что вы будете очень довольны любой из них, и при бережном отношении обе прослужат вечно.

Вам нужно много потратить, чтобы получить отличную чугунную сковороду?

Неа! Наши любимые чугунные сковороды стоят 20 и 40 долларов, и мы обнаружили, что они работают так же, как сковороды, которые стоят сотни.

Мы протестировали 22 чугунные сковороды — вот лучшие из них

Что такое чугун? | Cook It In Cast Iron

Чугун переживает века возрождения.

Что такое чугун?

Процесс производства чугуна зародился в Китае в шестом веке до нашей эры и с тех пор практически не изменился. Чугунные сковороды изготавливаются путем заливки расплавленного металла в песчаную форму, которая разбивается, когда сковорода остывает, позволяя сковороде выйти как единое целое, включая ручку. Единственная существенная разница в современном производстве заключается в том, что машины используются для частичной или полной автоматизации работы по заливке безумно горячего расплавленного металла в формы — в некоторых точках производственного процесса температура достигает более 2500 градусов!

Из-за своей доступности и долговечности чугун был предпочтительным материалом для посуды в Америке до начала 20-го века, когда алюминий стал более дешевым и широко доступным и впоследствии стал предпочтительным материалом для посуды. К концу 20 века сковороды с антипригарным покрытием стали более распространенными, чем чугунные, в большинстве домов. Однако по мере того, как стали появляться тревожные сообщения о влиянии химических антипригарных покрытий на окружающую среду и наше здоровье, все больше и больше поваров возвращались к оригинальной «зеленой» сковороде, чугунной сковороде, в качестве альтернативы, и заново открывали для себя все ее преимущества. должен предложить. Так началась новая эра в истории этой уникальной сковороды.

Этот ренессанс также был заметной силой в производстве чугуна. Когда-то существовали десятки американских компаний, производивших чугунную посуду, но из-за внедрения новых материалов в начале 1900-х годов их число сократилось, и теперь в Соединенных Штатах есть только одна крупная компания, производящая чугунную посуду: Ложа. Многие из сковородок, доступных в настоящее время на рынке, сделаны в Китае. Однако в последние годы новая волна американских компаний начала производить небольшие кустарные партии этой классической посуды. Производители в Соединенных Штатах и ​​других странах также экспериментировали с инновационными изменениями в дизайне ручек, форм и покрытий, пытаясь модернизировать классические сковороды с голыми костями, и все это помогло внедрить эту вневременную сковороду в 21 век.

Нью-Йорк Таймс Бестселлер
Приготовьте это в чугуне

Получите более 120 рецептов и инновационных техник , которые сделают эту скромную сковороду постоянной главной ролью на вашей кухне.

«В книге рассказывается о приготовлении пищи в чугуне, в том числе о том, что это один из немногих кухонных инструментов, который со временем становится только лучше».

– Хьюстон Хроникл

Как насчет эмалированного чугуна? №

Одним из наиболее заметных изменений на рынке стало увеличение присутствия эмалированных чугунных сковородок. На эмалированной сковороде шероховатая поверхность сковороды изнутри и снаружи покрыта таким же фарфоровым покрытием, как и на голландских печах, и они доступны во всех цветах радуги. №

Эмаль обещает чугунной сковороде ряд преимуществ: Глянцевое покрытие предотвращает ржавление металла и реакцию с кислотными продуктами.