Verschil tussen gietijzer en koolstofstaal

Belangrijkste verschil - Gietijzer versus koolstofstaal

IJzer is een belangrijk metaalachtig element. Het wordt gebruikt bij de productie van veel verschillende nuttige metaallegeringen zoals staal. Er zijn verschillende soorten ijzerlegeringen, waaronder staal, smeedijzer, gietijzer, antracietijzer, enz. Gietijzer bestaat uit een grote hoeveelheid koolstof en is meestal bros. Koolstofstaal is een vorm van staal dat is samengesteld uit ijzer en koolstof, samen met spoorhoeveelheden van sommige elementen. Het belangrijkste verschil tussen gietijzer en koolstofstaal is dat gietijzer bevat 2-4% koolstof, terwijl koolstofstaal tot 1% koolstof bevat.

Key Areas Covered

1. Wat is Cast Iron
      - Definitie, eigenschappen en verschillende vormen
2. Wat is Carbon Steel
      - Definitie, eigenschappen en verschillende vormen
3. Wat is het verschil tussen gietijzer en koolstofstaal
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Kernbegrippen: legering, koolstofstaal, gietijzer, hoog koolstofstaal, ijzer, koolstofarm staal, zacht staal, staal

Wat is Cast Iron

Gietijzer is een harde, relatief broze legering van ijzer en koolstof die gemakkelijk in een mal kan worden gegoten. Het bevat meer koolstof dan staal. Gietijzer is een metaallegering. Het koolstofgehalte van deze legering is 2-4%. Gietijzer heeft een relatief lage smelttemperatuur dan andere ijzerlegeringen.

Samen met koolstof en ijzer bestaat gietijzer ook uit silicium, mangaan en sporenhoeveelheden zwavel en fosfor. Het koolstofgehalte is hoog. Gietijzer stolt als een heterogene legering. Gietijzer heeft ook ongeveer 1-3% silicium. Gietijzer is daarom eigenlijk een metaallegering van ijzer-koolstof-silicium. Gesmolten gietijzer is minder reactief met gietmateriaal. Gietijzer is echter niet zo veel ductiel. Daarom is het niet geschikt om te rollen.

Figuur 1: gietijzeren pannen

Er zijn weinig soorten gietijzer op basis van de microstructuur van de legering. Zij zijn,

• Grijs gietijzer
• Nodulair gietijzer
• Smeedbaar gietijzer
• Wit gietijzer

Gietijzer is brozer vanwege het hoge koolstofgehalte. Koolstof heeft de neiging om te klonteren in carbiden of grafietplaten te vormen, waardoor het gietijzer onregelmatiger en brozer wordt. Daarom is gietijzer minder taai. Het heeft een lagere sterkte. Gietijzer heeft ook een hoog gewicht door de hoge ijzer-koolstofverhouding.

Wat is Carbon Steel

Koolstofstaal is samengesteld uit ijzer en koolstof. Legeringselementen zijn aanwezig in sporenhoeveelheden. Sommige van deze elementen zijn silicium, mangaan, zwavel en fosfor. Koolstofstaal is ook verdeeld in drie groepen, zoals hieronder.

• Milde koolstofstaal - koolstofgehalte tot 0,3%
• Koolstofstaal - koolstofgehalte tot 0,3-0,6%
• Koolstofarm koolstof - koolstofgehalte tot 1%

Figuur 2: Koolstofstaal wordt gebruikt als bouwmateriaal

Milde staal heeft meer ijzer dan koolstof. Daarom is het zeer corrosief in vochtige omgevingen. Koolstofstaal is erg sterk en wordt gebruikt als bouwmateriaal. Vanwege de grote hoeveelheid koolstof in koolstofstaal, vertoont het eigenschappen zoals hardheid, minder taaiheid, verminderde lasbaarheid en een laag smeltpunt. Koolstofarm staal bevatten ongeveer 0,04-0,30% koolstofgehalte. Afhankelijk van de gewenste eigenschappen, worden andere elementen toegevoegd om de kwaliteit van het staal te verbeteren. Deze vorm is sterker dan zacht koolstofstaal en is minder sterk dan koolstofstaal. 

Over het algemeen is koolstofstaal zeer ductiel. Door de aanwezigheid van minder koolstof in vergelijking met de hoeveelheid ijzer in de legering, is koolstofstaal minder bros en heeft het een hoge sterkte.

Verschil tussen gietijzer en koolstofstaal

Definitie

Gietijzer: Gietijzer is een harde, relatief broze legering van ijzer en koolstof die gemakkelijk in een mal kan worden gegoten en een hoger aandeel koolstof dan staal bevat.

Koolstofstaal: Koolstofstaal is een staalsoort met een grote hoeveelheid koolstof en kleine hoeveelheden andere elementen.

Koolstofgehalte

Gietijzer: Gietijzer bevat maximaal 2-4% koolstof.

Koolstofstaal: Koolstofstaal bevat maximaal 1% koolstof.

Sterkte

Gietijzer: Gietijzer is brosser door de aanwezigheid van een grote hoeveelheid koolstof.

Koolstofstaal: Koolstofstaal is sterker dan gietijzer.

buigzaamheid

Gietijzer: Gietijzer is minder taai.

Koolstofstaal: Koolstofstaal is meer ductiel.

Smeltpunt

Gietijzer: Gietijzer heeft een relatief laag smeltpunt.

Koolstofstaal: Koolstofstaal heeft een relatief hoog smeltpunt.

Andere elementen

Gietijzer: Gietijzer is samengesteld uit ijzer samen met koolstof, siliciummangaan en spoorhoeveelheden zwavel en fosfor ook.

Koolstofstaal: Koolstofstaal bevat voornamelijk ijzer en koolstof. Andere elementen kunnen in sporenhoeveelheden aanwezig zijn.

Conclusie

Gietijzer en koolstofstaal zijn ijzerlegeringen die zijn samengesteld uit ijzer en koolstof. Ze verschillen van elkaar afhankelijk van de hoeveelheid aanwezige koolstof en de andere elementen die aan de legering zijn toegevoegd. Het belangrijkste verschil tussen gietijzer en koolstofstaal is hun koolstofgehalte.

Referenties:

1. "Gietijzer." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 25 nov. 2017, hier beschikbaar.
2. Media, Site door Reshift. "De vier soorten staal | Metalen supermarkten. "Metalen supermarkten - staal, aluminium, roestvrij, warmgewalst, koudgewalst, legering, koolstof, gegalvaniseerd, messing, brons, koper, 15 september 2016, hier verkrijgbaar.
3. "Carbon Steel versus Cast Iron." Cook's Illustrated, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Castiron-skillets" door FiveRings op Engelse Wikipedia - Overgezet van en.wikipedia naar Commons door pd_THOR., (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "53176" (CC0) via PEXELS