Номер 9, страница 350 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 73. Производство стали. Глава 7. Химическая технология - номер 9, страница 350.

Условие.

9. Чугун, несмотря на его хрупкость, используют для литья художественных изделий (знаменитое каслинское литьё). Почему для этих целей непригодна сталь?

Решение.

Решение 2.

Сталь непригодна для художественного литья, в отличие от чугуна, по нескольким ключевым причинам, связанным с её физико-химическими свойствами в расплавленном состоянии и при кристаллизации.

1. Жидкотекучесть. Это основная причина. Чугун, благодаря высокому содержанию углерода (обычно 2,5–4,5%) и кремния, обладает превосходной жидкотекучестью. В расплавленном виде он легко течет и заполняет самые сложные и тонкие элементы литейной формы. Это свойство критически важно для создания ажурных, детализированных художественных изделий, которыми славится, например, каслинское литьё. Сталь же, имея более низкое содержание углерода (до 2,14%), в расплавленном состоянии значительно более вязкая. Она с трудом заполняет мелкие детали формы, что приводит к дефектам, таким как недолив (неполное заполнение формы).

2. Усадка. При остывании и переходе из жидкого состояния в твердое все металлы уменьшаются в объеме — дают усадку. У стали этот показатель довольно велик и составляет около 2–3%. Такая значительная усадка приводит к возникновению больших внутренних напряжений в отливке, что вызывает появление трещин, пористости и искажение формы изделия (коробление). У чугуна же усадка значительно меньше (около 1%). Более того, серый чугун в процессе кристаллизации может даже немного расширяться из-за образования графитовых включений. Это обеспечивает высокую точность отливки и практически полное отсутствие усадочных дефектов.

3. Температура плавления. Сталь плавится при более высокой температуре (около 1450–1520 °C) по сравнению с чугуном (1150–1250 °C). Это означает, что для плавки стали требуется больше энергии и более сложное, жаропрочное оборудование, что делает процесс литья более дорогим и технологически сложным.

Таким образом, несмотря на свою хрупкость (которая не является критичным недостатком для стационарных декоративных изделий), чугун является практически идеальным материалом для сложного художественного литья благодаря своим превосходным литейным свойствам.

Ответ: Сталь непригодна для художественного литья, так как она обладает плохой жидкотекучестью (плохо заполняет мелкие детали формы), дает большую усадку при застывании (что приводит к трещинам и искажениям) и имеет более высокую температуру плавления, что усложняет и удорожает производственный процесс по сравнению с чугуном.