Skillnad mellan stål och gjutjärn

De nyckelskillnad mellan stål och gjutjärn är att Stålet är smidigt och smidbart medan gjutjärnet är hårt och har hög tryckhållfasthet.

Stål och gjutjärn är legeringar eller järn där huvudlegeringselementet är kol. Dessa legeringar är användbara vid många tillämpningar på grund av deras ökade önskvärda egenskaper. En av de ökade egenskaperna hos stål och gjutjärn är att de är hårdare än järn. Därför orsakar närvaron av kol hög hårdhet. Dessutom genomgår dessa legeringar värmebehandlingar för att ge önskade egenskaper. I järnkarbonlegeringar kan kol föreligga i form av järnkarbid och grafit. Följaktligen varierar dessa former och de olika procentandelarna av kol legeringens egenskaper.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är stål
3. Vad är gjutjärn
4. Jämförelse vid sida vid sida - Stål mot gjutjärn i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är stål?

I stål är huvudlegeringselementet kol, och de andra elementen är mangan, silikon och koppar. Stålet innehåller faktiskt upp till 2% kol, upp till 1,65% mangan, upp till 0,6% silikon och upp till 0,6% koppar i vikt.

Vi kan klassificera stål enligt följande beroende på procentandel kol i stål .;

  • lågkolstål
  • Medium kolstål
  • Högkolhaltigt stål
  • Verktygsstål

Figur 01: Stål är användbart för många ändamål

I stål finns kol närvarande som järnkarbid. Stål är hårdare än järn, men på grund av duktiliteten i stål har den förmågan att byta till olika former med hjälp av krafter. Dessutom smälter stål vid temperaturer mellan 1325oC och 1530oC.

Vad är gjutjärn?

Gjutjärn är en legering av järn som innehåller 2-4% kol i vikt. I denna legering finns en högre kiselkoncentration (1-3 viktprocent) och en större koncentration av föroreningar närvarande. Som ett resultat kan vi referera gjutjärnlegeringarna som Fe-C-Si legeringar.

Vidare kan vi lätt slänga denna legering i önskade former på grund av deras högre fluiditet, men det kan inte fungera på grund av brittleness. I denna legering är närvaron av kol i form av grafit eller järnkarbid eller båda. Vi kan bestämma den form av kol som det förvärvar genom kylhastigheten under stelningen, påverkan av andra legeringselement och värmebehandlingar.

Figur 02: Gjutjärnspanna

Smältpunkten för gjutjärn sträcker sig mellan 1130-1250oC. Vidare kan vi klassificera denna legering i olika grupper enligt följande beroende på deras sammansättning och struktur:

  • Vitt gjutjärn
  • Grått gjutjärn
  • Smältbart gjutjärn
  • Nodulärt gjutjärn
  • Höglegerat gjutjärn

Vad är skillnaden mellan stål och gjutjärn?

Både stål och gjutjärn är två former av järnlegeringar. Gjutjärn är billigare än de flesta stål. Även smältemperaturen hos gjutjärn är lägre jämfört med stål, men det har hög tryckhållfasthet, hög hårdhet och hög slitstyrka. Därför är huvudskillnaden mellan stål och gjutjärn att stålet är rörligt och formbart medan gjutjärnet är hårt och har hög tryckhållfasthet.

Som en annan viktig skillnad mellan stål och gjutjärn kan vi säga att kol i stål är i form av järnkarbid medan kolet i gjutjärn är i form av grafit eller järnkarbid eller båda. Dessutom har gjutjärn utmärkt fluiditet, vilket stål inte har.

Mer detaljer visas i nedan infographic om skillnad mellan stål och gjutjärn.

Sammanfattning - Stål vs gjutjärn

Både stål och gjutjärn är två former av järnlegeringar. Det finns emellertid flera skillnader mellan de två formerna. Ovanstående är huvudskillnaden mellan stål och gjutjärn att stålet är rörligt och formbart medan gjutjärnet är hårt och har hög tryckhållfasthet.

Referens:

1. Wondris, E.F., et al. "Stål." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 14 december 2017. Tillgänglig här 
2. Britannica, Encyklopediens redaktörer. "Gjutjärn". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 4 aug 2016. Tillgänglig här   

Image Courtesy:

1. "safty-pin-fastener-fasthållnings-stål-objekt-metall" av pics_pd (CC0) via pixnio
2. "Gjutjärnspanna" Av Evan-Amos - Egent arbete, (Public Domain) via Commons Wikimedia