Differenza chiave: acciaio fuso vs ghisa
La ghisa e l'acciaio fuso sono due tipi di leghe ferro-carbonio. La principale differenza tra queste leghe è il contenuto di carbonio nella composizione. La ghisa è ricca di carbonio più dell'acciaio fuso. La ghisa contiene oltre il 2% di carbonio e l'acciaio fuso contiene meno del 2% di carbonio in peso. Lo scopo di questa fusione con carbonio è quello di alterare le proprietà del ferro per applicazioni avanzate. Perché il ferro da solo è un metallo tenero e non è l'ideale per i materiali da costruzione. Non c'è molta differenza nella composizione chimica tra queste due leghe, ma le loro proprietà fisiche differiscono in modo significativo. Entrambi questi tipi sono leghe ugualmente importanti nella metallurgia in modi diversi.
Cos'è l'acciaio fuso?
L'acciaio fuso è una lega di ferro al carbonio che contiene meno del 2% di carbonio in peso. Questo materiale viene prodotto riscaldando il ferro utilizzando un contenitore per crogioli. Oltre al carbonio e al ferro, l'acciaio fuso contiene uno o più altri elementi metallici come manganese, rame, alluminio, silicio o cromo. Questi elementi vengono aggiunti per migliorare le proprietà fisiche e meccaniche e le proprietà di resistenza alla corrosione. Inoltre, vengono aggiunti cobalto, colombio, molibdeno, nichel, titanio, tungsteno, vanadio, zirconio e qualsiasi altro elemento per ottenere le proprietà di lega desiderate.
Cos'è la ghisa?
La ghisa è un membro della famiglia delle leghe ferro-carbonio con un contenuto di carbonio superiore al 2%. È una delle leghe ferrose più antiche utilizzate nell'edilizia e negli ornamenti per esterni. È duro, fragile, non malleabile e più fusibile rispetto all'acciaio. Ma le proprietà variano leggermente a seconda della composizione del materiale. Esistono diverse categorie di ghisa come la ghisa bianca, la ghisa malleabile, la ghisa ferritica malleabile, la ghisa grigia e la ghisa duttile. Oltre a ferro e carbonio, queste leghe contengono silicio, manganese, zolfo e fosforo.
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Composizione:
Acciaio fuso:
Il ferro è l'elemento principale dell'acciaio fuso; inoltre contiene meno del 2% di carbonio in peso. Può anche contenere uno o più dei seguenti elementi. La composizione varia a seconda dell'applicazione.
- Manganese - oltre l'1,65%
- Silicio - oltre lo 0,60%
- Rame - oltre lo 0,60%
- Alluminio - fino al 3,99%
- Cromo - fino al 3,99%
Ghisa:
I tre elementi principali presenti nella ghisa sono il carbonio, il ferro e il silicio. Contiene principalmente ferro (95%) e oltre il 2% di carbonio in peso. Inoltre, contiene alcuni altri elementi in quantità minori, a seconda dell'utilizzo. Esempi di questi elementi sono manganese, fosforo e zolfo.
Vantaggi:
Acciaio fuso:
L'acciaio fuso è flessibile, quindi è molto facile progettare forme complesse e parti a sezione trasversale cava. Ciò ha anche variabilità di produzione; che permette di scegliere composizioni variabili e diverse scelte di trattamento termico. Conferisce proprietà quali buona saldabilità e lavorabilità.
Ghisa:
Diverse varietà di ghise hanno diversi vantaggi a causa delle loro proprietà uniche; vengono utilizzati in base alla natura dell'applicazione. Alcuni vantaggi sono elencati di seguito.
- Ghisa grigia: possiede buone proprietà di fusione, smorzamento delle vibrazioni, resistenza all'usura, lavorabilità e bassa sensibilità all'intaglio.
- Ferro duttile e ferro malleabile: sono forti e hanno valori più elevati di duttilità, resistenza al calore e tenacità. In alcune applicazioni vengono utilizzati come alternativa all'acciaio al carbonio.
Svantaggi:
Acciaio fuso:
L'acciaio fuso è relativamente costoso rispetto alla ghisa. Presenta svantaggi come una cattiva aspirazione, bassa resistenza all'usura, mobilità e resistenza al getto.
Ghisa:
Ghisa grigia: la sua resistenza alla trazione e l'allungamento sono molto bassi.
Ghisa duttile e ghisa malleabile: il costo di produzione di questi materiali è relativamente alto. Il processo è complesso e richiede una tecnologia avanzata.
Cortesia dell'immagine:
1. Valvola a saracinesca in acciaio al carbonio fuso di Heather Smith (galleria fotografica di The Alloy Valve Stockist.) [CC BY 3.0], tramite Wikimedia Commons
2. Griglie in ghisa di P sakthy (Opera propria) [CC BY-SA 3.0], tramite Wikimedia Commons
