Żeliwo i staliwo są w większości wykonane z żelaza i dlatego mogą być prawie nie do odróżnienia. Jednak wyróżniają się właściwościami fizycznymi, np. żeliwo jest bardziej podatne na korozję.
Proces produkcji
Proces żeliwny rozpoczyna się od stopienia rudy żelaza lub żelaza z recyklingu w piecu o temperaturze od 2600 do 2800 stopni Fahrenheita. Po stopieniu żelazo wlewa się do specjalnie zaprojektowanych form. Proces odlewania stali polega na usunięciu węgla z wytopionego żelaza. Węgiel jest zastępowany pierwiastkami takimi jak krzem i mangan, co prowadzi do stopu o zawartości węgla poniżej 1%. Rezultatem jest stop o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie i ściskanie.
Właściwości fizyczne
Kiedy żeliwo jest produkowane po raz pierwszy, zwykle ma powłokę ochronną lub powłokę zgorzelinową i chroni je przed korozją. Często zawiera też niedoskonałości, takie jak zanieczyszczenia, dziury powietrzne czy drobne pęknięcia. Te niedoskonałości mogą prowadzić do awarii konstrukcji; dlatego żeliwo jest uważane za stosunkowo kruche. Staliwo można wytwarzać za pomocą szeregu procesów i kompozycji, z których każdy ma inną twardość, wytrzymałość, ciągliwość i odporność na zmęczenie. Na przykład twardość stali zależy głównie od zawartości węgla i obróbki cieplnej.
Zastosowania
Ponieważ żeliwo jest tanie, trwałe i można je łatwo formować w niezliczone kształty, stosuje się je do schodów, ogrodzeń, narzędzi, przyborów kuchennych, pieców, rurociągów i wielu innych. Staliwo może być używane do wytwarzania wielu takich samych produktów, ale często jest ono wybierane, gdy potrzebna jest mocniejsza lub trwalsza opcja – ponieważ jej skład można odpowiednio dostosować. Dodatkowo stal można przekuć na jeszcze mocniejszy materiał. Stal kuta był używany do wyrobu mieczy.
Problemy
Gdy żeliwo jest odpowiednio zabezpieczone przed odsłonięciem i niszczeniem, może być bardzo użytecznym i wytrzymałym materiałem. Jednak wystawienie na działanie wilgoci i powietrza spowoduje rdzewienie. W obecności kwaśnego deszczu lub wody morskiej żeliwo może przejść proces zwany grafityzacją, w którym żelazo jest usuwane z żeliwa, ale węgiel pozostaje na swoim miejscu. Skutkuje to słabszym kawałkiem. W porównaniu z żeliwem stal ma gorszą odporność na zużycie i mobilność. Jest też droższy w wykonaniu.