Η βασική διαφορά μεταξύ του χάλυβα και του χυτοσιδήρου είναι ότι ο χάλυβας είναι όλκιμος και εύπλαστος ενώ ο χυτοσίδηρος είναι σκληρός και έχει υψηλή αντοχή σε θλίψη.
Ο χάλυβας και ο χυτοσίδηρος είναι κράματα ή σίδηρος στα οποία το κύριο στοιχείο κράματος είναι ο άνθρακας. Αυτά τα κράματα είναι χρήσιμα σε πολλές εφαρμογές λόγω των αυξημένων επιθυμητών ιδιοτήτων τους. Μία από τις αυξημένες ιδιότητες του χάλυβα και του χυτοσιδήρου είναι ότι είναι πιο σκληροί από τον σίδηρο. Διότι, η παρουσία άνθρακα προκαλεί υψηλή σκληρότητα. Επιπλέον, αυτά τα κράματα υφίστανται θερμική επεξεργασία για να προσδώσουν τις επιθυμητές ιδιότητες. Στα κράματα σιδήρου-άνθρακα, ο άνθρακας μπορεί να υπάρχει με τη μορφή καρβιδίου σιδήρου και γραφίτη. Επομένως, αυτές οι μορφές και τα διαφορετικά ποσοστά άνθρακα ποικίλουν τις ιδιότητες του κράματος.
Τι είναι ο χάλυβας;
Στον χάλυβα, το κύριο στοιχείο κράματος είναι ο άνθρακας και τα άλλα στοιχεία είναι το Μαγγάνιο, το Πυρίτιο και ο Χαλκός. Στην πραγματικότητα, ο χάλυβας περιέχει έως και 2% άνθρακα, έως 1,65% μαγγάνιο, έως 0,6% πυρίτιο και έως 0,6% χαλκό κατά βάρος.
Μπορούμε να ταξινομήσουμε τον χάλυβα ως εξής ανάλογα με το ποσοστό άνθρακα στον χάλυβα.;
- χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα
- Χάλυβας μεσαίου άνθρακα
- Χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα
- Χάλυβας εργαλείων
Εικόνα 01: Ο χάλυβας είναι χρήσιμος για πολλούς σκοπούς
Στον χάλυβα, ο άνθρακας υπάρχει ως καρβίδιο του σιδήρου. Ο χάλυβας είναι σκληρότερος από τον σίδηρο, αλλά λόγω της ολκιμότητας του χάλυβα, έχει την ικανότητα να μεταβάλλεται σε διαφορετικά σχήματα με την εφαρμογή δυνάμεων. Επιπλέον, ο χάλυβας λιώνει σε θερμοκρασίες μεταξύ 1325oC και 1530oC.
Τι είναι Χυτοσίδηρος;
Ο χυτοσίδηρος είναι ένα κράμα σιδήρου που περιέχει 2-4% άνθρακα κατά βάρος. Σε αυτό το κράμα, υπάρχει υψηλότερη συγκέντρωση πυριτίου (1-3% κατά βάρος) και μεγαλύτερη συγκέντρωση ακαθαρσιών. Ως αποτέλεσμα, μπορούμε να αναφέρουμε τα κράματα χυτοσιδήρου ως κράματα Fe-C-Si.
Επιπλέον, μπορούμε να ρίξουμε αυτό το κράμα εύκολα στα επιθυμητά σχήματα λόγω της υψηλότερης ρευστότητάς του, αλλά δεν μπορεί να λειτουργήσει έτσι λόγω ευθραυστότητας. Σε αυτό το κράμα, η παρουσία άνθρακα είναι με τη μορφή γραφίτη ή καρβιδίου του σιδήρου ή και των δύο. Μπορούμε να προσδιορίσουμε τη μορφή του άνθρακα που αποκτά από τον ρυθμό ψύξης κατά τη στερεοποίηση, την επίδραση άλλων στοιχείων κράματος και τις θερμικές επεξεργασίες.
Εικόνα 02: Μαντεμένιο τηγάνι
Το σημείο τήξης του χυτοσιδήρου κυμαίνεται μεταξύ 1130-1250oC. Επιπλέον, μπορούμε να ταξινομήσουμε αυτό το κράμα σε διαφορετικές ομάδες ως εξής ανάλογα με τη σύνθεση και τη δομή τους:
- Λευκός μαντέμι
- Γκρι χυτοσίδηρος
- Ελατός χυτοσίδηρος
- Οζώδης χυτοσίδηρος
- Χυτοσίδηρος με υψηλό κράμα
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ χάλυβα και χυτοσίδηρου;
Τόσο ο χάλυβας όσο και ο χυτοσίδηρος είναι δύο μορφές κραμάτων σιδήρου. Ο χυτοσίδηρος είναι φθηνότερος από τους περισσότερους χάλυβες. Επίσης, η θερμοκρασία τήξης του χυτοσιδήρου είναι χαμηλότερη σε σύγκριση με τον χάλυβα, αλλά έχει υψηλή αντοχή σε θλίψη, υψηλή σκληρότητα και υψηλή αντοχή στη φθορά. Επομένως, η βασική διαφορά μεταξύ του χάλυβα και του χυτοσιδήρου είναι ότι ο χάλυβας είναι όλκιμος και ελατός ενώ ο χυτοσίδηρος είναι σκληρός και έχει υψηλή αντοχή σε θλίψη.
Ως άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ χάλυβα και χυτοσιδήρου, μπορούμε να πούμε ότι ο άνθρακας στον χάλυβα έχει τη μορφή καρβιδίου του σιδήρου ενώ ο άνθρακας στον χυτοσίδηρο έχει τη μορφή γραφίτη ή καρβιδίου σιδήρου ή και των δύο. Επιπλέον, ο χυτοσίδηρος έχει εξαιρετική ρευστότητα, την οποία ο χάλυβας δεν έχει.
Περισσότερες λεπτομέρειες εμφανίζονται στο παρακάτω infographic σχετικά με τη διαφορά μεταξύ χάλυβα και χυτοσιδήρου.
Σύνοψη – Χάλυβας εναντίον Χυτοσίδηρου
Τόσο ο χάλυβας όσο και ο χυτοσίδηρος είναι δύο μορφές κραμάτων σιδήρου. Ωστόσο, υπάρχουν αρκετές διαφορές μεταξύ των δύο μορφών. Συνολικά, η βασική διαφορά μεταξύ του χάλυβα και του χυτοσιδήρου είναι ότι ο χάλυβας είναι όλκιμος και εύπλαστος ενώ ο χυτοσίδηρος είναι σκληρός και έχει υψηλή αντοχή σε θλίψη.
