Номер 3, страница 223 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. Как по свойствам отличаются чугун и сталь; отпущенная и закалённая сталь?

Как по свойствам отличаются чугун и сталь

Чугун и сталь являются сплавами железа с углеродом, но ключевое различие между ними заключается в содержании углерода, что коренным образом влияет на их свойства.

• Содержание углерода: В стали содержание углерода не превышает 2,14%, в то время как в чугуне оно составляет от 2,14% до 6,67%.
• Пластичность и ковкость: Сталь пластична, её можно ковать, прокатывать и вытягивать. Чугун, напротив, хрупок и не поддается ковке — при ударе он не деформируется, а ломается.
• Твёрдость и прочность: Чугун твёрже стали, но при этом более хрупкий. Сталь обладает высокой прочностью на разрыв, в то время как чугун хорошо работает на сжатие.
• Температура плавления: У чугуна температура плавления ниже (около 1150–1250 °C), чем у стали (около 1450–1520 °C). Это делает чугун более текучим и удобным для литья сложных форм.
• Свариваемость: Большинство сталей хорошо свариваются, в то время как сварка чугуна является сложным технологическим процессом из-за его хрупкости и склонности к образованию трещин.

Ответ: Основное отличие в содержании углерода: в стали его меньше (до 2,14%), в чугуне — больше (свыше 2,14%). Из-за этого сталь пластичная, прочная на разрыв и хорошо сваривается, а чугун — твёрдый, хрупкий, но отлично подходит для литья и хорошо работает на сжатие.

Как по свойствам отличаются отпущенная и закалённая сталь

Закалённая и отпущенная сталь — это результат разных этапов термической обработки одной и той же стали, направленной на получение заданных механических свойств.

• Закалённая сталь: Это сталь, которую нагрели до высокой температуры (выше критической точки) и затем резко охладили (в воде, масле или на воздухе). Этот процесс называется закалкой.
  • Свойства: В результате закалки сталь приобретает структуру мартенсита. Она становится очень твёрдой, прочной, износостойкой, но при этом очень хрупкой и имеет высокие внутренние напряжения. Использовать её в таком состоянии для деталей, испытывающих ударные нагрузки, опасно.
• Отпущенная сталь: Это закалённая сталь, которую после закалки подвергли дополнительному нагреву до более низкой температуры (ниже критической точки, обычно 150–650 °C) с последующим охлаждением. Этот процесс называется отпуском.
  • Свойства: Отпуск снимает внутренние напряжения и уменьшает хрупкость. Твёрдость несколько снижается, но при этом значительно возрастают пластичность и ударная вязкость. Конечные свойства зависят от температуры отпуска: чем она выше, тем меньше твёрдость и больше пластичность.

Таким образом, отпуск является обязательной операцией после закалки для большинства деталей, чтобы придать им необходимое сочетание твёрдости и вязкости.

Ответ: Закалённая сталь — очень твёрдая, но хрупкая. Отпущенная сталь (полученная из закалённой путём дополнительного нагрева) менее твёрдая, но зато значительно более пластичная, вязкая и менее хрупкая, что делает её пригодной для практического применения.