Heb je je ooit afgevraagd wat het verschil is tussen ijzer en staal? In deze blogpost duiken we in de fascinerende wereld van de metallurgie om het mysterie te ontrafelen. Ga met ons mee op verkenningstocht naar de unieke eigenschappen en toepassingen van deze essentiële materialen, geleid door de inzichten van een ervaren werktuigbouwkundig ingenieur. Maak je klaar om de wetenschap te ontdekken achter de metalen die onze wereld vormgeven!
Vraag je je wel eens af wat het verschil is tussen ijzer en staal? Zo ja, dan zal ik een gedetailleerde uitleg geven.
Om het verschil te begrijpen, is het belangrijk om te weten dat ijzer een chemisch element is, terwijl staal een legering is die gemaakt is van een combinatie van elementen, waaronder ijzer en koolstof.
Ben je nog steeds in de war?
Het is waar dat elementen alleen geen dingen kunnen maken. In werkelijkheid is het ijzer dat gewoonlijk wordt gebruikt een legering, meer bepaald een ferrocarbonlegering die bestaat uit ijzer en koolstof.
Het verschil tussen ijzer en staal ligt in hun koolstofgehalte.
IJzer kan worden onderverdeeld in twee soorten: ruwijzer en smeedijzer, die van elkaar worden onderscheiden door hun koolstofgehalte. De onderstaande tabel geeft een vergelijking van hun verschillen.
IJzer en koolstofgehalte staal tabel
Naam | Smeedijzer | Staal | Gietijzer |
Koolstofgehalte | <0,02% | 0.02%-2.11% | 2.11%-4.3% |
IJzer met een koolstofgehalte van minder dan 0,02% wordt smeedijzer genoemd, terwijl ijzer met een koolstofgehalte tussen 2,11% en 4,3% ruwijzer wordt genoemd. Staal valt tussen deze twee categorieën in.
Het koolstofgehalte beïnvloedt de prestaties van ijzer. Hoe hoger het koolstofgehalte, hoe harder het ijzer zal zijn, maar het zal ook brosser worden. Aan de andere kant zal ijzer met een lager koolstofgehalte zachter zijn en beter vervormbaar.
Gerelateerde lectuur: Gietijzer vs Smeedijzer
Smeedijzer is een soort zuiver ijzer dat wordt geraffineerd uit ruwijzer. Het heeft een koolstofgehalte van minder dan 0,02% en wordt ook wel smeedijzer of zuiver ijzer genoemd.
Smeedijzer is zacht, buigzaam en kneedbaar, waardoor het mogelijk is om er draad van te maken met een laag gewicht. sterkte en hardheid. Bovendien is het gemakkelijk te smeden en te lassen.
Smeedijzer heeft verschillende toepassingen dankzij zijn eigenschappen. Het heeft bijvoorbeeld een hoge magnetische permeabiliteit, waardoor het een geschikt materiaal is voor elektromagnetische toepassingen, waaronder verschillende ijzeren kernen.
Daarnaast wordt smeedijzer ook gebruikt als dieptrekmateriaal omdat het kan worden gegoten in complexe vormenZoals te zien is in veel prachtig handwerk.
Gietijzer daarentegen is hard, duurzaam en heeft goede gieteigenschappen, maar het is bros en kan niet worden gesmeed.
Afhankelijk van de vorm van koolstof in ruwijzer, kan het verder worden onderverdeeld in wit ijzer, grijs ijzer en kogelgietijzer.
Wit ijzer is een soort ruwijzer waarin koolstof voornamelijk aanwezig is in de vorm van ijzercarbide. Het is wit van kleur. Dit type ruwijzer is hard en bros en wordt vaak gebruikt als grondstof voor de staalproductie.
Wanneer koolstof aanwezig is in de vorm van grafietvlokken, ziet de breuk er grijs uit en wordt dit type ruwijzer gietijzer genoemd.
Door de zachtheid en smerende eigenschappen van grafiet heeft gietijzer een goede snij- en slijtvastheid en gieteigenschappen. Het heeft echter onvoldoende treksterkte, dus het kan niet worden gesmeed of gewalst en is alleen geschikt voor de productie van voorwerpen zoals machinebedden en ijzeren buizen.
Wanneer koolstof bestaat in de vorm van bolvormig grafiet, heeft het aanzienlijk betere mechanische eigenschappen dan grijs ijzer en is het vergelijkbaar met staal.
Kogelgietijzer heeft uitstekende giet-, snij- en slijtvaste eigenschappen en is enigszins elastisch. Het wordt veel gebruikt om krukassen, tandwielen, zuigers en andere geavanceerde gietstukken te maken, evenals diverse mechanische onderdelen.
Staal is de meest gebruikte vorm in ons dagelijks leven. Staal is een legering die het midden houdt tussen ruwijzer en smeedijzer en wordt gewoonlijk koolstofstaal genoemd.
Koolstofstaal heeft niet alleen een goede plasticiteit, maar ook uitzonderlijke fysische en chemische eigenschappen, zoals hoge sterkte, goede taaiheid, weerstand tegen hoge temperaturen, corrosiebestendigheid, gemakkelijke verwerking, slagvastheid en gemakkelijke raffinage. Door deze eigenschappen wordt koolstofstaal veel gebruikt.
Op basis van het koolstofgehalte kan koolstofstaal verder worden onderverdeeld in koolstofstaal met een laag koolstofgehalte, koolstofstaal met een gemiddeld koolstofgehalte en koolstofstaal met een gemiddeld koolstofgehalte. hoog koolstofstaal.
Gerelateerde lectuur: Soorten staal
Naarmate het koolstofgehalte toeneemt, neemt ook de hardheid van koolstofstaal toe, terwijl de taaiheid afneemt.
Staal wordt gemaakt van ruwijzer in een staalfabriek door calcinatie bij hoge temperatuur en andere processen. De koolstof en zuurstof in het staal reageren om kooldioxide te produceren, waardoor het koolstofgehalte in het ijzer daalt en het wordt omgezet in staal.
Om aan meer behoeften te voldoen en de prestaties van staal te verbeteren, legeringselementen zoals chroom, mangaan en nikkel worden tijdens het smeltproces toegevoegd aan koolstofstaal, wat resulteert in wat bekend staat als gelegeerd staal. Dit omvat chroomstaal, mangaanstaal, chroommangaanstaal en chroomnikkelstaal.