Skillnad mellan gjutjärn och kolstål

Huvudskillnad - Gjutjärn vs Kolstål

Järn är ett viktigt metallelement. Den används vid framställning av många olika användbara metalllegeringar, såsom stål. Det finns olika typer av järnlegeringar, inklusive stål, smidesjärn, gjutjärn, antracitjärn etc. Gjutjärn består av en hög mängd kol och tenderar att vara skört. Kolstål är en form av stål som består av järn och kol tillsammans med spårmängder av vissa element. Huvudskillnaden mellan gjutjärn och kolstål är det gjutjärn innehåller 2-4% kol medan kolstål innehåller upp till 1% kol.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är gjutjärn
      - Definition, egenskaper och olika former
2. Vad är kolstål
      - Definition, egenskaper och olika former
3. Vad är skillnaden mellan gjutjärn och kolstål
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: legering, kolstål, gjutjärn, högkolestål, järn, lågt kolstål, mild stål, stål

Vad är gjutjärn

Gjutjärn är en hård, relativt spröd legering av järn och kol som lätt kan gjutas i en form. Den innehåller en högre andel kol än stål. Gjutjärn är en metalllegering. Kolhalten i denna legering är 2-4%. Gjutjärn har en relativt låg smälttemperatur än andra järnlegeringar.

Tillsammans med kol och järn består gjutjärn av kisel-, mangan- och spårmängder av svavel och fosfor också. Dess koldioxidhalt är högt. Gjutjärn stelnar som en heterogen legering. Gjutjärn har också ca 1-3% kisel. Därför är gjutjärn faktiskt en metalllegering av järn-kol-kisel. Smält gjutjärn är mindre reaktivt med gjutmaterial. Emellertid är gjutjärn inte så mycket duktilt. Därför är den inte lämplig för rullande.

Figur 1: Gjutjärnspannor

Det finns få typer av gjutjärn baserat på legeringens mikrostruktur. Dom är,

• Grått gjutjärn
• Duktil gjutjärn
• Smältbar gjutjärn
• Vit gjutjärn

Gjutjärn är mer sprött på grund av höga kolhaltar. Kol tenderar att klumpa in i karbider eller bilda grafitark, vilket gör gjutjärnet mer oregelbundet och sprött. Därför är gjutjärn mindre duktilt. Den har en lägre styrka. Gjutjärn har också hög vikt på grund av höga koldioxidförhållanden.

Vad är kolstål

Kolstål består av järn och kol. Alloyelement finns i spårmängder. Några av dessa element är kisel, mangan, svavel och fosfor. Kolstål är också indelat i tre grupper enligt nedan.

• Malt kolstål - kolinnehåll upp till 0,3%
• Högkolstål - kolinnehåll upp till 0,3-0,6%
• Låg kolstål - kolinnehåll upp till 1%

Figur 2: Kolstål används som byggmaterial

Malt stål har mer järn än kol. Därför är det mycket frätande i fuktiga miljöer. Högkolhaltigt stål är mycket stark och används som byggmaterial. På grund av den stora mängden kol som finns i kolstål, visar det egenskaper som hårdhet, mindre duktilitet, minskad svetsbarhet och låg smältpunkt. Lågt kolstål innehåller ca 0,04-0,30% kolhalt. Beroende på önskade egenskaper tillsätts andra element för att förbättra stålets kvalitet. Denna form är starkare än mild kolstål och är mindre stark än högkolstål. 

I allmänhet är kolstål mycket duktilt. På grund av närvaron av en mindre mängd kol jämfört med mängden järn närvarande i legeringen är kolstålet mindre sprött och har en hög hållfasthet.

Skillnad mellan gjutjärn och kolstål

Definition

Gjutjärn: Gjutjärn är en hård, relativt spröd legering av järn och kol som lätt kan gjutas i en form och innehåller en högre andel kol än stål.

Kolstål: Kolstål är en typ av stål som har en hög mängd kol och låga mängder av andra element.

Kolinnehåll

Gjutjärn: Gjutjärn innehåller upp till 2-4% kol.

Kolstål: Kolstål innehåller upp till 1% kol.

Styrka

Gjutjärn: Gjutjärn är mer sprött på grund av närvaron av en hög mängd kol.

Kolstål: Kolstål är starkare än gjutjärn.

formbarhet

Gjutjärn: Gjutjärn är mindre duktilt.

Kolstål: Kolstål är mer duktilt.

Smältpunkt

Gjutjärn: Gjutjärn har relativt låg smältpunkt.

Kolstål: Kolstål har relativt hög smältpunkt.

Andra element

Gjutjärn: Gjutjärn består av järn tillsammans med kol, kiselmangan och spårmängder av svavel och fosfor också.

Kolstål: Kolstål innehåller främst järn och kol. Andra element kan vara närvarande i spårmängder.

Slutsats

Gjutjärn och kolstål är järnlegeringar som består av järn och kol. De skiljer sig från varandra beroende på mängden kol närvarande och de andra elementen som läggs till legeringen. Huvudskillnaden mellan gjutjärn och kolstål är deras kolhalt.

referenser:

1. "Gjutjärn." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 25 Nov. 2017, Tillgänglig här.
2. Media, Site by Reshift. "De fyra typerna av stål | Metal Supermarkets. "Metal Supermarkets - Stål, Aluminium, Rostfritt, Varmvalsad, Kallvalsad, Alloy, Kol, Galvaniserad, Mässing, Brons, Koppar, 15 Sept. 2016, Tillgänglig här.
3. "Carbon Steel vs Cast Iron." Cooks Illustrated, tillgänglig här.

Image Courtesy:

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