Διαφορά μεταξύ σιδήρου και χυτοσιδήρου

Κύρια διαφορά – Σίδηρος εναντίον Χυτοσίδηρου

Το σίδερο είναι ένα σημαντικό μεταλλικό στοιχείο. Χρησιμοποιείται στην παραγωγή πολλών διαφορετικών χρήσιμων μεταλλικών κραμάτων όπως ο χάλυβας. Το κύριο πρόβλημα με το σίδερο είναι η σκουριά της επιφάνειας. Για την αποφυγή σκουριάς χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι πρόληψης όπως γαλβανισμός, βαφή κ.λπ. Τα κράματα μετάλλων όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας παράγονται επίσης για την αποφυγή μηδενικής σκουριάς. Ο χυτοσίδηρος είναι μια μορφή σιδήρου που έχει υψηλή ποσότητα άνθρακα από άλλες μορφές κράματος σιδήρου. Η κύρια διαφορά μεταξύ του σιδήρου και του χυτοσιδήρου είναι ότι ο σίδηρος είναι καθαρό μέταλλο ενώ ο χυτοσίδηρος είναι ένα κράμα μετάλλων.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι ο Σίδηρος
      – Ορισμός, Χημικές ιδιότητες, Εκχύλιση
2. Τι είναι ο χυτοσίδηρος
      – Ορισμός, Ιδιότητες, Διαφορετικοί τύποι
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σιδήρου και χυτοσιδήρου
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Χυτοσίδηρος, όλκιμος σίδηρος, γκρίζος χυτοσίδηρος, σίδηρος, μέταλλο, ελατός σίδηρος, κράμα μετάλλων, σκουριάς, χάλυβας, λευκός χυτοσίδηρος, σφυρήλατο σίδηρος

Τι είναι το Iron

Το σίδερο είναι μεταλλικό στοιχείο με το σύμβολο "Fe". Ο ατομικός αριθμός είναι 26 και η μοριακή μάζα είναι περίπου 56 g/mol. Αυτό το χημικό στοιχείο ανήκει στο μπλοκ d του περιοδικού πίνακα. Θεωρείται ως μεταβατικό στοιχείο καθώς έχει μερικώς γεμίσει d τροχιακά σύμφωνα με τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων του ([Ar] 3d 4s).

Εικόνα 1:Ατομική δομή του σιδήρου

Ο σίδηρος είναι στερεό σε θερμοκρασία δωματίου. Το σημείο τήξης είναι 1538 °C και το σημείο βρασμού είναι περίπου 2862 °C. Είναι πολύ σημαντικό ως μέταλλο και χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή διαφόρων κραμάτων μετάλλων. Ο σίδηρος, όταν εκτίθεται στον αέρα και την υγρασία, μπορεί να υποστεί φθορά. Αυτό ονομάζεται σχηματισμός σκουριάς. Είναι μια χημική αντίδραση που περιλαμβάνει οξείδωση της επιφάνειας του σιδήρου. Τα κράματα σιδήρου κατασκευάζονται με μειωμένη ή μηδενική σκουριά προσθέτοντας αρκετή ποσότητα χρωμίου με σίδηρο. Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι το καλύτερο παράδειγμα για αυτό.

Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι κραμάτων σιδήρου, όπως χάλυβας, σφυρήλατος σίδηρος, χυτοσίδηρος, ανθρακίτης κ.λπ. Χάλυβας είναι ένα από τα πιο χρησιμοποιούμενα κράματα μετάλλων σε όλο τον κόσμο λόγω των διαφόρων επιθυμητών ιδιοτήτων του όπως αντοχή, ολκιμότητα κ.λπ.Σφυρήλατο σίδερο είναι κράμα μετάλλων με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα. Είναι σκληρό και εύπλαστο. Χυτοσίδηρος αποτελείται από μεγάλη ποσότητα άνθρακα. Έχει την τάση να είναι εύθραυστο.

Ο σίδηρος μπορεί να εξαχθεί από σιδηρομεταλλεύματα χρησιμοποιώντας υψικάμινο. Γενικά, ένα σιδηρομετάλλευμα αποτελείται από σίδηρο σε δύο μορφές, ως οξείδια του σιδήρου και του σιδήρου. Αυτές οι μορφές μπορούν να μετατραπούν σε σίδηρο σε υψικάμινο με θέρμανση της πρώτης ύλης με οπτάνθρακα. Ο λιωμένος σίδηρος μπορεί να ληφθεί από τον πυθμένα του κλιβάνου. Αυτός ο λιωμένος σίδηρος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή χυτοσιδήρου, χάλυβα και άλλων μορφών κραμάτων.

Τι είναι ο Χυτοσίδηρος

Ο χυτοσίδηρος είναι ένα σκληρό, σχετικά εύθραυστο κράμα σιδήρου και άνθρακα που μπορεί εύκολα να χυτευτεί σε καλούπι. Αυτό περιέχει υψηλότερη αναλογία άνθρακα από τον χάλυβα. Ο χυτοσίδηρος είναι ένα κράμα μετάλλων. Η περιεκτικότητα σε άνθρακα αυτού του κράματος είναι 2-4%. Ο χυτοσίδηρος έχει σχετικά χαμηλή θερμοκρασία τήξης από άλλα κράματα σιδήρου.

Εκτός από άνθρακα και σίδηρο, ο χυτοσίδηρος περιέχει επίσης πυρίτιο, μαγγάνιο και ίχνη θείου και φωσφόρου επίσης. Δεδομένου ότι η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι υψηλή, ο χυτοσίδηρος στερεοποιείται ως ετερογενές κράμα. Ο χυτοσίδηρος έχει περίπου 1-3% πυρίτιο. Επομένως, είναι στην πραγματικότητα ένα μεταλλικό κράμα σιδήρου-άνθρακα-πυριτίου. Ο λιωμένος χυτοσίδηρος είναι λιγότερο αντιδραστικός με το υλικό χύτευσης. Ωστόσο, ο χυτοσίδηρος δεν είναι πολύ όλκιμος και δεν είναι κατάλληλος για έλαση.

Ο χυτοσίδηρος είναι ένα καλό υλικό μηχανικής λόγω του χαμηλού σημείου τήξης, της καλής ρευστότητας, της καλής μηχανικής ικανότητας κ.λπ. Υπάρχουν διάφοροι τύποι χυτοσιδήρου όπως δίνονται παρακάτω. Αυτή η ταξινόμηση βασίζεται στη μικροδομή του κράματος.

• Γκρι Χυτοσίδηρος
• όλκιμο χυτοσίδηρο
• Ελατός χυτοσίδηρος
• Λευκός χυτοσίδηρος

Εικόνα 2:Ένα τηγάνι από χυτοσίδηρο

Αυτές οι μορφές από χυτοσίδηρο διαφέρουν μεταξύ τους ανάλογα με τη μορφή και το σχήμα του άνθρακα που υπάρχει στο σίδερο. Στην παραγωγή γκρίζου χυτοσιδήρου , τα εμβόλια χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του τύπου γραφίτη και του μεγέθους του κράματος. Στην παραγωγήελατού σιδήρου , χρησιμοποιούνται ίχνη βισμούθιου για τη βελτίωση της ελατότητας. όλκιμο σίδερο παράγεται με την προσθήκη ίχνης μαγνησίου, η οποία προκαλεί το σχηματισμό σφαιροειδούς γραφίτη στο κράμα. Λευκός χυτοσίδηρος έχει λευκές ρωγμές όταν σπάσει. Αυτό οφείλεται στην παρουσία ακαθαρσιών καρβιδίου του σιδήρου. Ομοίως, η παρουσία κάποιων άλλων ενώσεων μπορεί να προσφέρει επιθυμητές ιδιότητες στο χυτοσίδηρο.

Διαφορά μεταξύ σιδήρου και χυτοσιδήρου

Ορισμός

Σίδερο: Το σίδερο είναι ένα μεταλλικό στοιχείο με το σύμβολο "Fe."

Χυτοσίδηρος: Ο χυτοσίδηρος είναι ένα σκληρό, σχετικά εύθραυστο κράμα σιδήρου και άνθρακα που μπορεί εύκολα να χυθεί σε καλούπι.

Φύση

Σίδερο: Ο σίδηρος είναι καθαρό μέταλλο.

Χυτοσίδηρος: Ο χυτοσίδηρος είναι ένα κράμα μετάλλων.

Περιεκτικότητα άνθρακα

Σίδερο: Ο καθαρός σίδηρος δεν αποτελείται από άνθρακα, αλλά τα κράματα σιδήρου μπορεί να έχουν διαφορετικά ποσοστά άνθρακα.

Χυτοσίδηρος: Ο χυτοσίδηρος αποτελείται από 2-4% άνθρακα.

Σημείο τήξης

Σίδερο: Ο σίδηρος έχει υψηλότερο σημείο τήξης 1538 °C.

Χυτοσίδηρος: Ο χυτοσίδηρος έχει σχετικά χαμηλό σημείο τήξης.

Σχηματισμός σκουριάς

Σίδερο: Ο σχηματισμός σκουριάς εμφανίζεται στην επιφάνεια του σιδήρου και των κραμάτων σιδήρου εκτός από τον ανοξείδωτο χάλυβα.

Χυτοσίδηρος: Ο χυτοσίδηρος υφίσταται σχηματισμό σκουριάς.

Ελατότητα

Σίδερο: Ο σίδηρος και τα περισσότερα κράματα σιδήρου είναι ελατά.

Χυτοσίδηρος: Ο χυτοσίδηρος είναι λιγότερο ελατός και είναι εύθραυστος (εκτός από τον ελατό χυτοσίδηρο).

Συμπέρασμα

Το σίδερο είναι μέταλλο. Χρησιμοποιείται στην παραγωγή διαφορετικών τύπων κραμάτων μετάλλων που χρησιμοποιούνται για διαφορετικούς σκοπούς ανάλογα με τις ευνοϊκές τους ιδιότητες. Ο χυτοσίδηρος είναι μια τέτοια μορφή σιδήρου. Η κύρια διαφορά μεταξύ του σιδήρου και του χυτοσιδήρου είναι ότι ο σίδηρος είναι καθαρό μέταλλο ενώ ο χυτοσίδηρος είναι ένα κράμα μετάλλων.