Как отличить чугунный казан от стального

Обновлено: 24.04.2024

Чугун – это сплав железа с достаточным содержанием углерода (от 2,14 до 6,67 %). Концентрация добавленного вещества влияет на ковкость, пластичность и твердость металла, поэтому из сплава железа и менее 2,14 % углерода получают сталь. Чугунный сплав очень тверд и хрупок, плохо поддается отливке и обработке режущими инструментами. Поэтому отличить чугун от стали достаточно просто по свойствам, внешнему виду и характеристикам.

Высокое содержание углерода придает высокоуглеродистому железному сплаву темный, практически черный цвет. Визуально отличить чугун от стали можно по отсутствию блеска. Также на его поверхности образуется спель – крупные включения пластинчатого графита, которые на изломе видны невооруженным глазом. Появляются они в результате кристаллизации высокоуглеродистых сплавов.

Основные характеристики

Помимо углерода, в состав сплава добавляют марганец, серу, фосфор, кремний, молибден и др. Углерод в нем находится в виде графита или цементита (карбида железа), а их количество определяет разновидность металла. Для всех видов сплава характерна высокая плотность – около 7200 кг/куб. м.

Отличить чугун от другого металла можно по плохой свариваемости. В процессе нагрева происходит окисление кремния в составе железного сплава. Из-за более высокой температуры плавления оксид кремния затрудняет процесс сварки, поэтому неразъемные соединения образуются с трудом. При этом у чугунных сплавов относительно низкая температура плавления (от 1150 до 1200 °C, что ниже по сравнению со сталью и чистым железом).

Виды сплавов

белый – металл с изломом светло-серого оттенка, который плохо поддается обработке, но обладает высокой твердостью;
серый – материал с высоким содержанием углерода в виде графита, который обладает хорошими литейными свойствами, легко обрабатываем и подходит для производства элементов станков, станин, крышек, шкивов и прессов;
ковкий – металла, полученный в результате термической обработки белого сплава с образованием хлопьевидного гранита (востребован в автомобильном производстве, при изготовлении сельскохозяйственной техники и запчастей для нее);
половинчатый – материал для производства износостойких фрикционных деталей;
высокопрочный – сплав с шаровидным графитом в составе для производства труб и элементов машин.

Чтобы понять, как отличить чугун, важно изучить характерные особенности и сферы применения его разновидностей.

Металлы, которые часто путают

Высокоуглеродистый сплав железа часто путают с другими металлами, используемыми для производства сантехники, фитингов, запорной арматуры, запчастей станков, радиаторов. Над тем, как определить чугун, задумываются при попытке сдать металлолом в пункт приема. Лом этого металла – один из самых дешевых, поскольку он плохо поддается переработке, хрупок, из него с трудом удаляются вредные примеси (фосфор и сера).

Поэтому перед поездкой в пункт приема важно определить, чугун или сталь перед вами. Также нередко путают его с чистым железом, алюминием и силумином – сплавом алюминия и кремния, применяемым для производства сковород, кастрюль, смесителей, кранов и др. Отличить чугун от железа и других металлов можно в домашних условиях: по цвету, магнитным свойствам, прочности и даже звуку!

Отличия от железа

Чистое железо – материал, который можно увидеть только в лаборатории. В природе оно практически не встречается, а также не применимо для серийного производства запчастей, сантехнических изделий и предметов быта. Определить, чугун или железо перед вами, можно по внешнему виду: железо имеет светло-серебристый цвет, очень мягко и пластично, а также сильно подвержено коррозии.

При этом важно не путать железо и его производную – сталь. Эти понятия не взаимозаменяемы. Сталь – сплав железа, незначительного количества углерода, марганца, кремния, серы и фосфора. Этот железоуглеродистый сплав является эластичным, деформируемым, ковким. Отличить сталь от чугуна на глаз также бывает непросто: похожий состав придает им схожие оттенки, но совершенно разные свойства и характеристики. Сталь проще в обработке, прочнее, не боится ударов и механических воздействий.

Как отличить чугун от стали?

Сталь – высокопрочный материал с температурой плавления примерно 1300–1500 °C. Из нее производят:

слесарные инструменты (молотки, зубила, отвертки, косы, пилы, ножницы и т.д.);
детали машин (толкатели, зубчатые колеса);
пружины и рессоры;
кузнечные инструменты;
изделия для обработки камня и древесины;
трубы и радиаторы;
хирургическое оборудование;
стройматериалы;
посуду, столовые приборы и предметы быта.

Распространено мнение, что отличить чугун от стали можно магнитом. Утверждение верно отчасти, поскольку магнитные свойства металла зависят от состава. Не магнитят аусетнитные и аустенитно-ферритные сплавы с высоким содержанием хрома (до 20 %) и никеля (до 15 %). Включение в состав титана, молибдена, ниобия также снижает магнитные свойства металла.

Отличия стали и чугуна

Высокоуглеродистый сплав магнитится всегда, а сталь – в зависимости от состава. Также чугун определяют по цвету и состоянию поверхности: изделия из него имеют темный, почти черный матовый цвет, а на изломе металл – темно-серый. Также чугунные предметы более массивны и больше весят по сравнению со стальными аналогами, хотя плотность стали значительно выше – до 7900 кг/куб. м.

Сталь лучше поддается обработке, поэтому предметы из нее производят методом штамповки. Непрочный, непластичный чугун пригоден для изготовления литых изделий. Он не выдерживает сильные удары и может расколоться, поэтому отличить его поможет сильный удар молотком. При этом он пористый и дольше удерживает тепло, а потому еще один вариант проверки – сильный нагрев. Чугунные изделия прогреваются медленно, но равномерно, а остывают в течение минимум 10 минут.

Отличия от алюминия

Магнитом отличить чугун можно не только от стали, но и от алюминия – серебристо-белого легкого металла. Это вещество является парамагнетиком, поэтому обладает внешней магнитной восприимчивостью (при отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты атомов отличны от нуля). Относительная магнитная проницаемость металла незначительно больше единицы, а магнитное поле в нем возрастает несущественно. Соответственно, алюминий магнитится, но очень слабо. Визуально это не различимо, поэтому принято считать, что он не магнитит. Помимо магнитных свойств, у металлов есть и другие различия: цвет, масса, плотность, твердость и гибкость. Поэтому отличить их друг от друга можно и другими способами.

Как отличить алюминий от чугуна?

1 кубический метр алюминия весит 2 700 кг, а чугуна – более 7 000 кг. Первый менее плотный, а потому изделия из него должны быть значительно легче по сравнению с чугунными. Но следует учесть, что алюминий менее прочен, поэтому предметы из него делают толстостенными, что сказывается на весе.

Алюминиевые изделия светлее, имеют слегка блестящую поверхность. В атмосферных условиях металл сразу покрывается прозрачной газопроницаемой оксидной пленкой. Алюминий – гладкий и ровный, а чугун – темный, пористый и шершавый. Существенное отличие металлов – твердость: алюминий легко согнуть, а от ударов на его поверхности образуются вмятины. Чугун невозможно согнуть: под действием больших нагрузок он расколется, но не деформируется.

Особенности сдачи чугунного лома

Этот вид черного металлолома наиболее востребован, а относят его к металлическому мусору. Его утилизируют, переплавляют на металлургических предприятиях и даже перерабатывают, превращая в сталь путем снижения концентрации углерода. Большая часть чугунного лома – промышленного происхождения.

На металлолом сдают устаревшие станки, оборудование, демонтированные металлоконструкции. Стоимость такого лома относительно невысока, но ввиду большой массы за эти предметы можно выручить хорошие деньги.

Отличить чугун от алюминия, стали, железа можно по цвету, массе и даже звучанию (чугунные изделия – самые звонкие, поэтому при ударах издают громкие, резкие звуки). Но наиболее надежный способ – отдать образец металла в нашу лабораторию, оборудованную спектрометром. Мы точно определим состав сплава и предложим лучшую стоимость металлолома!

Не покупай Узбекский чугунный казан не прочитав эту статью! Выкинешь деньги на ветер!

Кто пробовал настоящий узбекский плов, тот однозначно скажет, что лучше плова, приготовленного в чугунном казане, нет на свете. И так, я лично продал уже свыше тысячи узбекских чугунных казанов. За это время собрал огромную базу отзывов и вопросов, с которыми хочу поделиться с вами. В этой статье попробую поделиться кучей полезной информации до покупки чугунного казана, эксплуатацией его и, конечно, уходе за ним. От вас прошу только обратной связи — задавайте свои вопросы и оставляйте отзывы. Покупать чугунный казан надо с умом!

Что такое казан и его виды.

По самой первой традиции начнем с вики:

Казан — традиционный азиатский литой металлический котёл с полукруглым дном для приготовления пищи. Наиболее массово казаны и поныне распространены в Азербайджане, Казахстане и Средней Азии. Округлой форма казана, сделана для того, чтобы он опускался в очаг и пламя нагревало не только дно (как это происходит у посуды с плоским дном), а всю его поверхность, имеющую сферическую форму. Содержимое такой посуды нагревается быстрее и дольше остаётся горячим, позволяя существенно сберегать топливо. Крышка казана обычно делается из деревянных досок, что также способствует энергосбережению.

Казан — неотъемлемая часть кухонной утвари в восточной семье. Даже в наше время. На постсоветском пространстве, казан был всегда популярен, но в последнее время на него спрос вырос в разы. Это связанно с тем, что хоть и можно все блюда приготовить в любой посуде. Но приготовленные блюда в чугунном казане. Существенно отличаются по вкусовым характеристикам!

По видам они различаются:

По форме — с плоским и круглым дном.

По материалу — чугунный, алюминиевый, стальной (очень редкий экземпляр)

Казан алюминиевый или чугунный казан.

Однозначного ответа на этот вопрос нет. У каждого есть свои плюсы и минусы. Алюминиевый казан легкий, легко брать его в поход и на природу. Быстро нагревается, но и также быстро остывает. По отзывам клиентов, пища часто пригорает.

Чугунный же, дольше разогревается и дольше остывает. Из-за специфики чугуна, пища не пригорает. Это обусловлено тем, что чугун всегда пытается равномерно распределить температуру по всей своей плоскости. Именно по этому, в отличие от алюминиевого казана, нет точек повышенной температуры, где пригорает пища.

Но из минусов его вес. Даже с 12 литровым далеко в поход уже не уйдешь.

Узбекские чугунные казаны.

Производителей казанов огромное количество. Россия, Украина и другие страны СНГ. Почему же все рекомендуют покупать именно узбекские? Все очень просто. Соотношение цены и качества. Украинские, как правило очень тонкие. Чугун, как я писал выше, хоть и стремиться равномерно, распределить температуру по себе, но при толщине Украинских изделий, казан не успеет ее распределить, и вы получите в нижней части перегрев. Толстостенные казаны же имеют космическую стоимость.

К российским казанам, помимо их стоимости есть вопросы к шлифовке. Очень часто слышал отзывы клиентов, которые после покупке казана, его доделывали и шлифовали. Плюсов является, что есть модели, которые сразу же идут с петлями для подвеса.

Узбекские же казаны изначально сбалансированы. Они имеют оптимальную толщину и стоимость. Хорошо отшлифованы и, сразу после обжига, готовы к эксплуатации. По поводу происхождения казанов. Наманган — второй по численности город в Узбекистане, один из главных хабов страны. Продавец, который утверждает, что его казан, произведен именно в Намангане, и даже если покажет документы, что именно эта партия приехала с этого города, то это вам не даст гарантий, что он произведен именно там. Как правило, они производятся в разных регионах страны и привозятся к главному экспортеру.

Но это не означает что он плохой. Главное выбрать правильно казан. А как правильно его выбрать — сейчас разберемся.

Как выбрать чугунный казан. Покупка узбекского казана.

Вот настал день, когда вы решили купить чугунный казан, да еще и узбекский. С чего начать. С интернета! В одном месте чугунные казаны стоят как золото, с какими-то гербами и клеймом, в другом месте без клейма, но цена приятная. В третьем месте крышка отдельно. А в четвертом месте вообще сказали что Узбекские казаны плохие и нужно брать или Российские, или Украинские. И тут, вам стало понятно, сто вообще ничего не понятно.

Давайте разбираться:

Как я писал выше, производителей чугунных казанов в Узбекистане большое число, и они отличаются друг от друга. Как по качеству, так и по исполнению. Попадаются на рынке довольно дорогие узбекские казаны с клеймом. В этом случае вы переплатите только за клеймо. Следовательно, на него обращать внимание не стоит. А на что стоит:

Настоящие узбекские казаны идут не крашенные. Да, они черного цвета, но это всего на всего заводская копать. Чтобы ваш будущий казан не заржавел по пути до вас.
Чугунный казан должен быть тяжелый. Иногда бывает так, что с виду одинаковые внешне казаны, существенно отличаются в весе. Это свидетельствует о больших примесях в сплаве чугуна.
К узбекским чугунным казанам всегда идет алюминиевая крышка, редко деревянная. Качество крышек отвратительное, но нам интересен сам казан. Иногда недобросовестные продавцы занижают стоимость самих казанов, но крышки продают отдельно. Рекламный ход, только чтобы вы у них купили, и у вас создалась иллюзия дешевизны казана.
Казан должен быть хорошо отшлифован. Допускаются незначительные риски, но не вмятины и шероховатости, даже когда он в кокати. Вы платите деньги, так зачем вам еще что-то доделывать.
Не допускаются механические повреждения, такие как вмятины, трещины (любые) и т.д. Потертости в любом случае будут. Так как они перевозятся наземным транспортном и без упаковки. Такие потертости будут в любом случае.

Если вы обратите внимание на те нюансы, которые я перечислил выше, то вы купите самый лучший казан. Чугунный казан перед использование надо подготовить.

Сколько литров брать казан?

Все зависит от среднего числа человек, которые собираются за столом. Далее я дам таблицу, в которой даны предположительные расчеты порций на человека в одном казане. Почему примерно? Все мы разные, и аппетит тоже у всех разный.

Чугунный казан. Первое использование.

Или как правильно обжечь казан. Вы купили казан! Это не так легко, как с афганским казаном, но ничего сложного в этом нет. Теперь его надо правильно обжечь! Что для этого понадобиться. Ваш барбекю комплекс с отверстиями под казан, или печка под казан. Если нет у вас этих вещей, то разводим костер. Дрова обязательно должны быть либо дуб, либо береза. Береза самое лучшее, что может быть для этой ситуации. Так как береза дает самую большую температуру, процесс обжига чугунного казана пройдет в разы быстрее и приятнее.

И так, когда ваш огонь набрал хорошие обороты, вы ставите казан (без крышки) на костер. Если у вас просто костер — кидаем его в самое сердце костра. Оставляем его там, пока из черного казана он не превратится в серый. Маленькие черные пятна допускаются.

Если ваш казан стал полностью серым, а вверху осталась копать, то у вас слабый жар, и скорее всего вы делали костер из сосны или поддонов. А это плохо.

После того, как ваш узбекский казан на 90% стал серый, достаем его и засыпаем в него 1 кг соли. И тщательно шумовкой, или длинной ложкой, втираем соль по всей поверхности казана. Эту процедуру необходимо выполнять, пока соль не потемнеет.

Соль потемнела? Если да, то высыпаем ее, и даем ему немного остыть. После того как он остыл, моем казан обычной водой и ставим на огонь. Вода должна полностью испариться. Следующим в ход идет РАФИНИРОВАННОЕ масло. Наливаем грамм 100- 200 масла и промазываем на горячем казане по всей поверхности.

Рекомендуется обжарить на нем лук репчатый. Это придаст приятный аромат казану.

Поздравляю, вы прокалили свой чугунный казан!

Уход за чугунным казаном.

Вы приготовили самый вкусный плов или шурпу. Все гости остались сыты и довольны. Вам отвесили вагон комплиментов и восхищения вашими кулинарными навыками. Что дальше? Просто помыть? Не совсем.

Чтобы казан не ржавел. Его необходимо мыть просто под проточной водой. Если же получилось так, что вы воспользовались моющими средствами, то необходимо после мойки казан насухо вытереть, и также промазать его маслом.

Если вы в будущем не собираетесь им долгое время пользоваться, то хранить его следует в не перевернутом состоянии и без крышки. Благодаря этому влага не будет в нем конденсировать.

Пожалуй, на этом все. Если остались вопросы, или желаете поделиться своим отзывом — оставляйте комментарий.

Чугун от стали чем отличается визуально?

Малоосведомлённый человек считает, что основным конструкционным материалом современности является железо. Разбирающийся знает, что под словом «железо» имеются в виду железоуглеродистые сплавы – сталь и чугун. Казалось бы, два абсолютно разных материала и их очень легко отличить. Однако, учитывая широкий ассортимент их видов и марок, тонкую грань различия в химическом составе некоторых из них определить трудно. Важно обладать дополнительными навыками для того, чтобы знать ответ на вопрос: чугун от стали чем отличается?

Чугун

Сплав, содержащий в составе железо, углерод в количестве 2,14-6,67, серу, фосфор, марганец, кремний и прочие добавки, называется чугуном. История выплавки началась еще в железном веке. Важный конструкционный материал, основа металлургии и всего сталеплавильного производства.

Шероховатый, имеющий серый матовый цвет.
Плавление при 1000-1600˚С в зависимости от состава (для промышленных в среднем – 1000-1200˚С, белые и передельные чугуны расплавляются при более высоких температурах).
Плотность: 7200-7600 кг/м 3 . 540 Дж/(кг˚С).
Высокая твердость: 400-650НВ.
Низкая пластичность, очень крошится при воздействии давлением; наивысшие значения относительного удлинения имеет ковкий высокопрочный чугун δ=6-12%.
Невысокая прочность: 100-200 МПа, для ковкого ее значения достигают 300-370 МПа, для некоторых марок высокопрочного – 600-800 МПа.
Моделируется с помощью термической обработки, однако редко и с большой осторожностью, так как для него характерен процесс трещинообразования.
Легируется с помощью вспомогательных химических элементов, однако значительная степень легирования еще больше усложняет процессы технологической обработки.
Характеризуется удовлетворительной свариваемостью, хорошей обрабатываемостью резанием, отличными литейными свойствами. Ковке и штамповке не подлежит.
Хорошая износостойкость и коррозионная стойкость.

Чугун – материал для корпусных деталей, блоков, узлов машин, изготовленных методом литья. Является основной шихтовой составляющей для выплавки стали.

Сталь

Железоуглеродистый сплав, содержащий карбон в количестве не больше 2,14 % и железо – не менее 45 %, называется сталью. Ее основные характеристики:

Гладкая, имеет серебристый цвет с характерным отблеском.
Плавление в пределах 1450˚С.
Плотность составляет от 7700 до 7900 кг/м 3 .
Теплоемкость при комнатной температуре: 462 Дж/(кг˚С).
Невысокая твердость, в среднем 120-250 НВ.
Отличная пластичность: коэффициент относительного удлинения δ для различных марок колеблется в рамках 5-35 %, для большинства – δ≥20-40 %.
Средние значения предела прочности для конструкционных материалов – 300-450 МПа; для особо прочных легированных – 600-800 МПа.
Хорошо поддается коррекции свойств с помощью термической и химикотермической обработки.
Активно легируется различными химическими элементами с целью изменения свойств и назначения.
Качественно высокие показатели свариваемости, обрабатываемости давлением и резанием.
Характеризуется низкими показателями коррозионной стойкости.

Сталь – это основной конструкционный сплав в современной металлургии, машиностроении, приборостроении и технике.

Определяем происхождение по типу детали

Рассмотрев подробные характеристики этих сплавов, можно уверенно пользоваться знаниями о том, чугун от стали чем отличается. Имея перед собой металлический предмет, сомневаясь в его происхождении, рационально сразу вспомнить главные отличительные технологические свойства. Итак, чугун – это литейный материал. Из него производят простую посуду, массивные трубы, корпусы станков, двигателей, крупные объекты несложной конфигурации. Из стали изготавливают детали всех размеров и сложности, так как для этого применяются ковка, штамповка, волочение, прокатывание и другие способы обработки металла давлением. Таким образом, если стоит вопрос о происхождении арматуры, сомнений быть не может – это сталь. Если интересует происхождение массивного казана – это чугун. Если же необходимо узнать, из чего изготовлен корпус двигателя или коленчатого вала – следует прибегнуть к иным вариантам распознавания, так как возможны оба варианта.

Цветовые особенности и анализ хрупкости

Для того чтобы знать, как отличить чугун от стали на глаз, нужно помнить о главных визуальных отличиях. Для чугуна характерен матовый серый цвет и более шероховатая внешняя текстура. Сталь характеризуется особым для нее серебристым блестящим оттенком и минимальной шероховатостью.

Также важными знаниями о том, как отличить чугун от стали визуально, является информация о пластичности этих материалов. Если исследуемые заготовки или металлические предметы не имеют серьёзной ценности, можно испробовать их на прочность и пластичность, применив ударную силу. Хрупкий чугун раскрошится на кусочки, в то время как сталь только деформируется. При более серьезных нагрузках, направленных на дробление, крошки чугуна получатся мелкой разнообразной формы, а кусочки стали – крупными, правильной конфигурации.

Резать и сверлить

Как отличить чугун от стали в домашних условиях? Необходимо получить из него мелкую пыль или стружку. Так как сталь обладает высокой пластичностью, то и стружка ее имеет извивистый характер. Чугун же крошится, при сверлении образуется мелкая стружка надлома вместе с пылью.

Для получения пыли можно воспользоваться напильником или рашпилем и немного подточить край интересующей детали. Полученную мелкодисперсную стружку рассмотреть на руке или белом листе бумаги. Чугун содержит углерод в большом количестве в виде графитовых включений. Поэтому при растирании его пыли остается черный графитовый «след». В сталях же углерод находится в связанном состоянии, поэтому механическое влияние на пыль не дает никаких видимых результатов.

Нагревать и искрить

Как отличить чугун от стали? Нужно оперировать необходимым оборудованием и небольшим запасом терпения.

В первом случае можно прибегнуть к нагреванию, к примеру, с помощью паяльной лампы, облачившись изначально в специальную защитную одежду и соблюдая правила безопасности в работе. Температуру нужно повышать до начала плавления металла. Уже было сказано, что температура плавления чугуна выше, чем у стали. Однако это касается преимущественно белых и передельных чугунов. Относительно всех промышленных марок - они содержат углерод в количестве не более 4,3 % и плавятся уже при 1000-1200˚С. Таким образом, его расплавить можно значительно быстрее.

Познавательным методом получения информации о том, чугун от стали чем отличается, является использование экспериментального образца на шлифовальном станке или под острым кругом шлифовальной машинки. Анализ осуществляется по характеристикам искр. Для чугуна характерны неяркие искры красного цвета, а для стали – яркие слепящие короткие лучи с бело-желтым оттенком.

Как звучит

Интересная особенность заключается в том, как отличить чугун от стали по звуку. Эти два сплава звучат по-разному. Вовсе не обязательно производить музыкальный аккомпанемент на имеющихся экспериментальных объектах. Но необходимо иметь оба образца либо обладать опытным слухом в данном вопросе. Сталь характеризуется более высокой плотностью, что отражается на ее звучании. При ударе о нее металлическим предметом звук получается намного более звонкий, нежели в той же ситуации с чугуном.

Для того чтобы знать, чугун от стали чем отличается, необходимо иметь немного знаний об этих материалах и определенный опыт. Ведь опытный профессионал в сфере ковки, шлифования, фрезерования, сверления, точения, термообработки или сварки, металлург или техник легко отличает их между собой, оценив лишь визуально или на ощупь.

Какой казан купить? Выбор материала.

— Какой казан купить? — вот, что спрашивают у меня чаще всего.
Что стоит за словом "какой"? Какой формы? Какого объема? Из какого материала?
Давайте по порядку.

Казан это что такое? Это емкость для приготовления пищи на огне.
На самом деле, еду на огне можно готовить и без посуды — закопать ее в золу либо насадить на палку да и держать над углями, пока не приготовится.
Но когда человечество развивалось и от примитивной охоты и собирательства переходило на животноводство, то на смену довольно расточительному способу приготовления мяса непосредственно на огне пришла идея соединить мясо с другими продуктами да разбавить все водой, чтобы еды получилось больше — вот и понадобилась емкость, удерживающая все вместе и передающая тепло от огня продуктам. Называйте эту емкость как хотите — котел, горшок или казан — суть это меняет не сильно. Можно назвать хоть кастрюлей — слово "казан" так и переводится с тюркских языков, если что. Не в названии суть!
Суть в том, что одно из назначений кухонной посуды — передача тепла от огня продуктам.
Вкус, консистенция поверхности, цвет приготовленных продуктов и многое другое зависит от того, насколько интенсивно передавалось им тепло, какой температуры достигли продукты за время термообработки, сколько времени продолжался процесс и насколько равномерно/неравномерно распространилось тепло внутри продуктов.

Когда в казане варят, то тепло передается сначала стенкам казана, затем тепло распространяется в воде (в том числе и за счет конвекции) и передается продуктам одновременно со всех сторон.
То же самое (но в другом диапазоне температур) происходит, когда тепло передается продуктам через масло.
В этих случаях свойства материала, из которого изготовлен казан, не играют существенной роли. Можно хоть в жестяной банке сварить что угодно или пожарить в присутствии достаточно большого количества масла — главное, обеспечить необходимую температуру. Свойства материала не важны потому, что тепло продуктам передают вода или масло и это их свойства или температура решают все.
Но дело в том, что очень часто казан передает тепло в результате непосредственного контакта между продуктом и стенками сосуда. А еще в казане довольно часто готовят вязкие, густые блюда, где передача тепла при помощи конвекции затруднена. И в этих случаях очень важны теплофизические свойства материала из которого изготовлен казан.

Давайте рассмотрим теплофизические свойства нескольких материалов, из которых гипотетически можно изготовить казан. К основным параметрам для оценки теплофизических свойств материалов относятся:

1 удельный вес — всем понятно, что это такое
2 удельная теплопроводность — то есть, способность материла проводить сквозь свою толщу тепло
3 удельная теплоемкость — способность материала накапливать тепло на единицу веса.

Удельный вес Удельная теплоемкость Удельная теплопроводность
Наименование материала кг/литр дж/кг*k Вт/м*k
Медь 8,5 380 407
Алюминий 2,6 920 221
Сталь 7,85 452 58
Чугун 7,22 540 50
Керамика/глина 2 800 1,05

Ну и какой же материал наилучший с точки зрения теплофизики? На первый взгляд, ответ очевиден и безо всяких таблиц и рассуждений — только чугун!
Ведь он тяжелый, имеет хорошую способность накапливать тепло и мгновенно передавать его в нужный момент продуктам. Говорят, его только нагреть надо как следует, а дальше он сам все пожарит!
Говорят, говорят… мало ли что говорят? Давайте думать и считать!

Для упрощения задачи сравним свойства двух наиболее популярных для изготовления казана материалов — чугуна и алюминия.
Допустим, у нас два казана абсолютно одинаковой формы и со стенками одинаковой толщины. Если алюминиевый казан весит 2,6 кг, то чугунный будет весить 7,85 кг. Обычно примерно столько и весят казаны объемом 10-12 литров.
Если не заглядывать в таблицу, то кажется, что чугунный казан и тепла способен больше накопить, и распределит его равномернее.
Но теплоемкость чугуна чуть ли не вдвое ниже, чем у алюминия. И алюминиевый казан, который почти в три раза легче, накопит тепла всего лишь в полтора раза меньше. Вроде бы, все равно значительная разница, но насколько важна для казана способность накапливать тепло мы поговорим ниже, а пока посмотрите на другой параметр — теплопроводность. У алюминия теплопроводность выше, чем у чугуна в 4,5 раза и вот это по-настоящему важно.
Если казаном пользоваться на газовой плите, то языки пламени касаются дна казана в определенных местах. В чугунном казане, в связи с его низкой теплопроводностью, можно наблюдать, как во время кипения воды пузырьки пара образуются именно на тех местах, которых касается пламя — в виде кольца. И если что-то пригорает в чугунном казане на газовой плите, то строго по тому кольцу, где снизу горел газ. Особенно часто такое случается в казанах с плоским дном, в шарообразных тепло распределяется несколько иначе, но об этом поговорим в другой раз. А еще вопрос — приходилось ли вам видеть, что румянятся только те продукты, что находятся в самом низу чугунного казана, а те, что прикасались во время приготовления к боковым стенками остаются светлыми?
В алюминиевом казане горячее пятно от газовой горелки в четыре раза шире и покрывает собой практически все дно. Часть тепла поднимается и в стенки казана, что позволяет готовить с гораздо лучшим результатом.
Ну и кроме того, обтекающие шарообразный казан струи горячего воздуха, чугунный казан нагревают гораздо слабее, чем алюминиевый — именно за счет разницы в теплопроводности.
У меди теплопроводность почти в два раза выше, чем у алюминия. И такая высокая теплопроводность позволяет изготавливать медную посуду намного тоньше алюминиевой и, тем более, чугунной. При этом тепло даже в тонких медных сковородах и казанах распространяется еще равномернее, чем в алюминиевой, а чем в чугунной и подавно. По медным стенкам казана тепло поднимается до самого верха, что благотворно сказывается на приготовлении, например, риса.

Но всегда ли настолько важна равномерность распределения тепла? Строго говоря, чтобы правильно подобрать материал посуды под конкретный тип приготовления еды надо понимать, как распространяется тепло не только в материале, из которого изготовлена посуда, но и хотя бы в основных продуктах. То есть, важно знать каковы теплофизические свойства продуктов и понимать, какого результата мы от них хотим добиться, поэтому в следующей аналогичной таблице я перечислил известные параметры некоторых продуктов.

Удельный вес Удельная теплоемкость Удельная теплопроводность
Наименование продуктов кг/литр дж/кг*k Вт/м*k
Вода 1 4100 0,58
Рыба 1 3600 0,8
Мясо-птица 1 2800-3300 0,5
Картофель 1,1 3400 0,6
Сало 0,8 2100 0,2
Масло 0,8 1700 0,12-0,8

Один литр воды обладает почти той же теплоемкостью, что весь чугунный казан. А триста грамм масла способно накопить столько же тепла, сколько один килограмм чугуна. Но пол кило мяса или картошки обладает той же теплоемкостью, что и килограмм масла. Понимаете теперь, почему для правильного приготовления во фритюре масла должно быть много, а обжариваемых продуктов мало?
Но вернемся к казанам. Сравнивая теплофизические свойства продуктов и материалов для изготовления посуды видим, что теплоемкость большинства продуктов в разы выше, чем теплоемкость материалов. А вот теплопроводность в сотни раз хуже.
Что происходит, когда мы кладем тот же самый кусок мяса на сковородку или в казан? Допустим, чтобы довести мясо до готовности его надо прогреть до 70С внутри куска. Сама сковорода нагреется до такой температуры — не успеешь и до десяти досчитать. Тепло доходит до границы сковорода-мясо и вот здесь скорость распространения тепла падает в сотни раз. Куда теплу деваться? Оно концентрируется в наружных слоях мяса, а внутрь проходит очень медленно. В результате на поверхности образуется корочка, которая проводит тепло еще хуже. Мясо имеет неоднородную структуру — где-то есть жировые прослойки, где-то мышцы разделены соединительной тканью. Но мы привычно не думаем об этом, просто поворачиваем регулятор мощности и добиваемся, чтобы мясо жарилось "как надо", "не пригорало".
Но на поверхности чугунной и стальной посуды температура распределяется недостаточно равномерно — мы и с этим дефектом посуды разбираемся интуитивно, передвигая мясо по сковороде, когда поворачиваем его.
Однако, посмотрите еще раз на таблицу свойств материалов для изготовления посуды. На одном полюсе медь с очень высокой теплопроводностью и малой теплоемкостью, которая усугбляется традиционно тонкими стенками. Эта посуда обладает очень малой теплоемкостью — на ее разогрев уходит несколько секунд и она абсолютно не обладает так называемой тепловой инерцией. При этом медная посуда обладает очень хорошей теплопроводностью, позволяющей равномерно распределить на рабочей поверхности тепло, поступающее снизу.
А на другом полюсе находится керамика, которую обычно, в силу дешевизны, хрупкости и довольно низкой удельной плотности материала изготавливают с очень толстым дном и стенками. Если стенки чугунной посуды имеют три миллиметра, то стенка керамической посуды в сантиметр или полтора никого не удивляет. Таким образом керамическая посуда обладает свойствами противоположными медной — она долго разогревается, способна накопить в себе довольно много тепла, но скорость распространения, а значит и передачи тепла продуктам очень близка к теплопроводности самих продуктов! Понимаете теперь, почему для долгого томления, для приготовления в печи человечество продолжает использовать керамическую посуду, несмотря на такой явный ее недостаток, как недолговечность? Понимаете, с чем связана продолжительность приготовления еды в глиняных горшках? Именно благодаря низкой теплопроводности керамики продукты не получают "ожога", но прогреваются равномерно вглубь.
Ну, а что в середине таблицы?
Алюминий, чугун и сталь обладают самыми неинтересными параметрами по сравнению с медью и керамикой. Теплоемкость — так себе, но достаточная для того, чтобы прижечь любые продукты. Считается, что чугунный казан способен накопить в себе тепло, чтобы компенсировать недостаток поступающего извне тепла в момент, когда надо будет быстро обжарить (закарамелизировать поверхность) большое количество продуктов. Элементарный подсчет показывает, что тепла, накопленного казаном, не хватит почти ни на что. Все равно снаружи казана должно поступать изрядное количество тепла. Даже самый элементарный эксперимент показывает, сколь ничтожно тепло, которое он способен накопить. Снимите казан с кипящей водой с плиты — кипение прекратится практически сразу. Снимите керамическую кастрюлю с кипящей водой и вода продолжит кипеть еще несколько минут.
Теплопроводность стали и чугуна не позволяет равномерно распределить тепло по рабочей поверхности. Остается утешать себя толстыми стенками чугунной посуды, но имейте в виду — толстыми обычно изготавливают бортики, чтобы они не треснули и само днище. А стенки посуды довольно тонкие. Взвесьте ваш чугунный казан, измерьте его диаметр, рассчитайте площадь поверхности и определите толщину стенок — она окажется существенно тоньше, чем вы предполагали.

Так в чем же "секрет успеха" чугунных казанов? Прежде всего, дело в дешевизне исходного сырья, хороших свойств поверхности после правильной обработки, долговечности и… правильном использовании казана на его родине, о чем мы с вами поговорим в другой раз.
А пока я хочу сказать, что для использования на газовой плите я бы выбрал алюминиевый казан. Если кого-то смущают страшилки о вреде алюминия, то спешу сообщить, что после изобретения тефлона разработчики различных материалов для покрытия алюминиевой посуды продвинулись ой как далеко. И современные керамические покрытия работают просто замечательно, а дно, составленное из нескольких материалов — стали для восприятия электромагнитных волн на индукционных плитах, меди, для лучшего распространения тепла и, наконец, самого алюминия, как несущего материала работает просто великолепно.
Но от медного казана и казана из керамики я уже никогда не откажусь — просто для каждого рецепта существует свой, наилучшим образом подходящий казан.

Читайте также: