Differkinome

Forskjellen mellom støpejern og karbonstål

Vitenskap
Share

Hovedforskjell - Støpejern vs Kullstål

Jern er et viktig metallisk element. Den brukes til produksjon av mange forskjellige nyttige metalllegeringer som stål. Det finnes forskjellige typer jernlegeringer, blant annet stål, smijern, støpejern, antrasittjern, etc. Støpejern består av en høy mengde karbon og har en tendens til å være sprø. Kullstål er en form for stål som består av jern og karbon sammen med spor av enkelte elementer. Hovedforskjellen mellom støpejern og karbonstål er det støpejern inneholder 2-4% karbon, mens karbonstål inneholder opptil 1% karbon.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er støpejern
      - Definisjon, egenskaper og forskjellige former
2. Hva er karbonstål
      - Definisjon, egenskaper og forskjellige former
3. Hva er forskjellen mellom støpejern og karbonstål
      - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Legering, karbonstål, støpejern, høyt karbonstål, jern, lavt karbonstål, mildt stål, stål

Hva er støpejern

Støpejern er en hard, relativt sprø legering av jern og karbon som lett kan støpes i en form. Den inneholder en høyere andel karbon enn stål. Støpejern er en metalllegering. Karboninnholdet i denne legeringen er 2-4%. Støpejern har en relativt lav smeltetemperatur enn andre jernlegeringer.

Sammen med karbon og jern består støpejern av silisium, mangan og spor av svovel og fosfor også. Kullinnholdet er høyt. Støpejern størkner som en heterogen legering. Støpejern har også ca 1-3% silisium. Derfor er støpejern faktisk en metalllegering av jern-karbon-silisium. Smeltet støpejern er mindre reaktivt med støpemateriale. Men støpejern er ikke så mye duktilt. Derfor er det ikke egnet for rulling.

Figur 1: Støpejernspanner

Det er få typer støpejern basert på legeringens mikrostruktur. De er,

  • Grå støpejern
  • Duktilt støpejern
  • Malleable støpejern
  • Hvit støpejern

Støpejern er mer sprø grunnet høyt karboninnhold. Karbon har en tendens til å klumpe seg inn i karbider eller danne grafittplater, noe som gjør støpestoffet mer uregelmessig og sprøtt. Derfor er støpejern mindre duktilt. Den har en lavere styrke. Støpejern har også høy vekt på grunn av høyt forhold mellom jern og karbon.

Hva er karbonstål

Kullstål består av jern og karbon. Legeringselementer er til stede i spormengder. Noen av disse elementene er silisium, mangan, svovel og fosfor. Karbonstål er også delt inn i tre grupper som nedenfor.

  • Malt karbonstål - karboninnhold opptil 0,3%
  • Høy karbonstål - karboninnhold opp til 0,3-0,6%
  • Lavkarbonstål - karboninnhold på opptil 1%

Figur 2: Karbonstål brukes som byggemateriale

Lett stål har mer jern enn karbon. Derfor er det svært korroderende i fuktige miljøer. Høy karbonstål er veldig sterk og brukes som byggematerialer. På grunn av den høye mengden karbon som er tilstede i karbonstål, viser den egenskaper som hardhet, mindre duktilitet, redusert sveisbarhet og lavt smeltepunkt. Lav karbonstål inneholder omtrent 0,04-0,30% karboninnhold. Avhengig av de ønskede egenskapene, legges andre elementer til for å forbedre stålets kvalitet. Dette skjemaet er sterkere enn mildt karbonstål og er mindre sterk enn høyt karbonstål. 

Generelt er karbonstål meget duktilt. På grunn av tilstedeværelsen av en mindre mengde karbon i forhold til mengden jern som er tilstede i legeringen, er karbonstål mindre sprø og har en høy styrke.

Forskjellen mellom støpejern og karbonstål

Definisjon

Støpejern: Støpejern er en hard, relativt sprø legering av jern og karbon som lett kan støpes i en form og inneholder en høyere andel karbon enn stål.

Karbonstål: Kullstål er en type stål som har høyt karbon og lave mengder andre elementer.

Karboninnhold

Støpejern: Støpejern inneholder opptil 2-4% karbon.

Karbonstål: Karbonstål inneholder opptil 1% karbon.

Styrke

Støpejern: Støpejern er mer sprøtt på grunn av tilstedeværelsen av en høy mengde karbon.

Karbonstål: Kullstål er sterkere enn støpejern.

duktilitet

Støpejern: Støpejern er mindre duktilt.

Karbonstål: Kullstål er mer duktilt.

Smeltepunkt

Støpejern: Støpejern har relativt lavt smeltepunkt.

Karbonstål: Kullstål har relativt høyt smeltepunkt.

Andre elementer

Støpejern: Støpejern består av jern sammen med karbon, silisium mangan og spor av svovel og fosfor også.

Karbonstål: Karbonstål inneholder hovedsakelig jern og karbon. Andre elementer kan være til stede i spormengder.

Konklusjon

Støpejern og karbonstål er jernlegeringer som består av jern og karbon. De avviker fra hverandre avhengig av mengden karbon til stede og de andre elementene som legges til legeringen. Hovedforskjellen mellom støpejern og karbonstål er deres karboninnhold.

referanser:

1. "Støpejern". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 25. november 2017, Tilgjengelig her.
2. Media, Site by Reshift. "De fire typene av stål | Metal Supermarkets. "Metal Supermarkets - Stål, Aluminium, Rustfritt, Varmvalset, Kaldvalset, Legering, Karbon, Galvanisert, Messing, Bronse, Kobber, 15. september 2016, Tilgjengelig her.
3. "Carbon Steel versus Cast Iron." Cook er illustrert, tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Castiron-skillets" Av FiveRings på English Wikipedia - Overført fra en.wikipedia til Commons av pd_THOR., (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "53176" (CC0) via PEXELS

Vitenskap
×