Gusseisen und Stahlguss bestehen beide größtenteils aus Eisen und können daher im Aussehen kaum zu unterscheiden sein. Sie zeichnen sich jedoch durch ihre physikalischen Eigenschaften aus, beispielsweise ist Gusseisen anfälliger für Korrosion.
Herstellungsverfahren
Der Gusseisenprozess beginnt damit, dass Eisenerz oder recyceltes Eisen in einem Ofen mit einer Temperatur von 2.600 bis 2.800 Grad Fahrenheit geschmolzen wird. Nachdem es geschmolzen ist, wird das Eisen in speziell entworfene Formen gegossen. Beim Stahlgussverfahren wird Kohlenstoff aus geschmolzenem Eisen entfernt. Der Kohlenstoff wird durch Elemente wie Silizium und Mangan ersetzt, was zu einer Legierung mit einem Kohlenstoffgehalt unter 1 Prozent führt. Das Ergebnis ist eine hoch- und druckfeste Legierung.
Physikalische Eigenschaften
Wenn Gusseisen zum ersten Mal hergestellt wird, hat es normalerweise einen Schutzfilm oder Zunder, der es vor Korrosion schützt. Es enthält auch oft Unvollkommenheiten wie Verunreinigungen, Luftlöcher oder kleine Risse. Diese Unvollkommenheiten können zu strukturellem Versagen führen; daher gilt Gusseisen als relativ spröde. Stahlguss kann mit einer Reihe von Verfahren und Zusammensetzungen hergestellt werden, die jeweils unterschiedliche Härte-, Festigkeits-, Duktilitäts- und Ermüdungsbeständigkeitseigenschaften aufweisen. Zum Beispiel wird die Härte eines Stahls hauptsächlich durch den Kohlenstoffgehalt und die Wärmebehandlung bestimmt.
Verwendet
Da Gusseisen billig, langlebig und leicht in unzählige Formen gegossen werden kann, wird es für Treppen, Zäune, Werkzeuge, Utensilien, Öfen, Rohrleitungen und vieles mehr verwendet. Stahlguss kann zur Herstellung vieler der gleichen Produkte verwendet werden, wird jedoch oft gewählt, wenn eine stärkere oder haltbarere Option benötigt wird – da die Formulierung entsprechend angepasst werden kann. Außerdem kann Stahl zu einem noch stärkeren Material geschmiedet werden. Schmiedestahl wurde verwendet, um Schwerter zu machen.
Probleme
Wenn Gusseisen richtig vor Exposition und Beschädigung geschützt ist, kann es ein äußerst nützliches und robustes Material sein. Wenn es jedoch Feuchtigkeit und Luft ausgesetzt ist, kann es rosten. In Gegenwart von saurem Regen oder Meerwasser kann Gusseisen einen Prozess durchlaufen, der als Graphitisierung bezeichnet wird, bei dem Eisen aus dem Gusseisen entfernt wird, der Kohlenstoff jedoch an Ort und Stelle bleibt. Dies führt zu einem schwächeren Stück. Im Vergleich zu Gusseisen hat Stahl eine schlechtere Verschleißfestigkeit und Beweglichkeit. Es ist auch teurer zu machen.
