Inhoud
Er bestaat een spectrum van legeringen onder de naam ijzer; deze legeringen worden gedefinieerd, in percentages, over hoeveel koolstof ze bevatten. Smeedbaar gietijzer en gietijzer (ook bekend als grijs gietijzer) zijn twee van dergelijke legeringen. Grote verschillen tussen deze twee metalen zijn hun koolstofgehalte, vorming, voordelen, nadelen en functies.
Koolstofgehalte
Smeedbaar ijzer bevat 0,08 tot 0,2 procent koolstof. Gietijzer bevat in vergelijking veel meer koolstof dan smeedbaar ijzer. Het percentage koolstofgehalte varieert van 2 procent tot 4,5 procent.
Vormingsverschillen
Het proces van het maken van smeedbaar ijzer begint met het maken van wit gietijzer, dat wordt gemaakt door gietijzer snel af te koelen, waardoor de vorming van grafietschilfers wordt voorkomen. Het witte gietijzer wordt gedurende bepaalde lange periodes met bepaalde materialen verhit. Gedurende deze periodes ontleedt het koolstofgehalte van het ijzer en begint het metaal te verlaten, terwijl een deel ervan in grafietdeeltjes verandert. Omdat het volume verliest, moet er meer vloeibaar metaal worden toegevoegd om breuken te voorkomen. Het resultaat van dit proces is smeedbaar ijzer.
Gietijzer kan in een bloeieroven worden gemaakt. Een bloeieroven gebruikt directe reductie tot smeltijzer, wat betekent dat het ijzer nooit in vloeibare toestand komt. Wanneer de oven te heet wordt, voor andere soorten gietstukken, absorbeert het ijzer voldoende koolstof om het als grijs gietijzer te classificeren. Terwijl het afkoelt, vormt het grafietschilfers.
Voor-en nadelen
Grijs gietijzer heeft een hoog dempingsvermogen en is corrosiebestendig. Het is echter broos en kan moeilijk te bewerken zijn omdat het moeilijk is om een glad oppervlak te produceren en de levensduur van het gereedschap kan verkorten.
Smeedbaar ijzer heeft een goede schokbestendigheid, is ductiel en is zeer bewerkbaar. Het belangrijkste nadeel is dat het krimpt wanneer het afkoelt. Dit komt doordat het volume verliest terwijl het afkoelt.
Functie
Grijs gietijzer wordt gebruikt om krimpvrije gietstukken te maken, zoals motorblokken.
De functies van smeedbaar ijzer zijn het metaal in kruiskoppelingen, compressorkrukassen, compressornaven, flenzen, drijfstangen en componenten voor zwaar materieel zoals scheepsuitrusting en spoorweguitrusting.