Nøgleforskel - Støbt stål vs støbejern
Støbejern og støbt stål er to typer jern-kulstoflegeringer. Hovedforskellen mellem disse legeringer er kulstofindholdet i sammensætningen. Støbejern er rig på kulstof mere end støbt stål. Støbejern indeholder over 2% kulstof og støbt stål indeholder mindre end 2% kulstof i vægt. Formålet med denne støbning med kulstof er at ændre jernets egenskaber til avancerede applikationer. Fordi jern i sig selv er et blødt metal, og det er ikke ideelt til byggematerialer. Der er ikke meget forskel i den kemiske sammensætning mellem disse to legeringer, men deres fysiske egenskaber adskiller sig markant. Begge disse typer er lige så vigtige legeringer inden for metallurgi på forskellige måder.
Hvad er støbt stål?
Støbt stål er en kulstoflegering, der indeholder mindre end 2 vægtprocent kulstof. Dette materiale produceres ved opvarmning af jern ved hjælp af en digelbeholder. Ud over kulstof og jern indeholder støbt stål et eller flere andre metalelementer såsom mangan, kobber, aluminium, silicium eller krom. Disse elementer tilføjes for at forbedre fysiske og mekaniske egenskaber og korrosionsbestandighed. Desuden tilsættes cobalt, columbium, molybdæn, nikkel, titanium, wolfram, vanadium, zirconium og ethvert andet element for at opnå de ønskede legeringsegenskaber.
Hvad er støbejern?
Støbejern er medlem af jern-kulstoflegeringsfamilien med kulstofindholdet større end 2%. Det er en af de ældste jernholdige legeringer, der anvendes i konstruktion og udendørs ornamenter. Det er hårdt, skørt, ikke-smidigt og mere smelteligt sammenlignet med stål. Men egenskaberne varierer lidt afhængigt af materialets sammensætning. Der er flere kategorier af støbejern, såsom hvidt støbejern, formbart støbejern, ferritisk formbart støbejern, grå støbejern og duktilt jern. Ud over jern og kulstof indeholder disse legeringer silicium, mangan, svovl og fosfor.
Hvad er forskellen mellem støbt stål og støbejern?
Sammensætning:
Støbt stål:
Jern er hovedelementet i støbt stål; den indeholder også mindre end 2 vægtprocent kulstof. Det kan også indeholde et eller flere af følgende elementer. Sammensætningen varierer alt efter applikationen.
- Mangan - over 1,65%
- Silicium - over 0,60%
- Kobber - over 0,60%
- Aluminium - op til 3,99%
- Chrom - op til 3,99%
Støbejern:
De tre hovedelementer, der findes i støbejern, er kulstof, jern og silicium. Det indeholder hovedsageligt jern (95%) og over 2% vægtprocent kulstof. Derudover indeholder den nogle andre elementer i mindre mængder afhængigt af brugen. Eksempler på disse grundstoffer er mangan, fosfor og svovl.
Fordele:
Støbt stål:
Støbt stål er fleksibelt, derfor er det meget let at designe komplekse former og hule tværsnitsdele. Dette har også produktionsvariationer; der gør det muligt at vælge variable sammensætninger og forskellige valg af varmebehandling. Det giver egenskaber som god svejsbarhed og brugbarhed.
Støbejern:
Forskellige varianter af støbejern har forskellige fordele på grund af deres unikke egenskaber; de bruges baseret på applikationens art. Nogle fordele er angivet nedenfor.
- Gråt støbejern: Har gode støbeegenskaber, vibrationsdæmpning, slidstyrke, bearbejdelighed og lav hakfølsomhed.
- Duktilt jern og formbart jern: De er stærke og har højere værdier for duktilitet, varmebestandighed og sejhed. I nogle applikationer bruges de som et alternativ til kulstofstål.
Ulemper:
Støbt stål:
Støbt stål er forholdsvis dyrt end støbejern. Det har ulemper som dårlig rystesugning, lav slidstyrke, mobilitet og støbemodstand.
Støbejern:
Gråt støbejern: Dens trækstyrke og forlængelse er meget lav.
Duktilt jern og formbart jern: Produktionsomkostningerne for disse materialer er relativt høje. Processen er kompleks, og den kræver avanceret teknologi.
Billede med tilladelse:
1. Støbeventil af støbt kulstof af Heather Smith (Alloy Valve Stockists fotogalleri.) [CC BY 3.0] via Wikimedia Commons
2. Støbejernsgriller af P sakthy (eget arbejde) [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia Commons
