Differenza tra ferro e ghisa

Differenza principale - Ferro vs Ghisa

Il ferro è un importante elemento metallico. Viene utilizzato nella produzione di molte diverse leghe metalliche utili come l'acciaio. Il problema principale con il ferro è l'arrugginimento della superficie. Per prevenire la ruggine, vengono utilizzati diversi metodi di prevenzione come la zincatura, la verniciatura, ecc. Vengono inoltre prodotte leghe metalliche come l'acciaio inossidabile per evitare l'ossidazione zero. La ghisa è una forma di ferro che ha un'elevata quantità di carbonio rispetto ad altre forme di ferro in lega. La principale differenza tra ferro e ghisa è quella il ferro è un metallo puro mentre la ghisa è una lega metallica.

Aree chiave coperte

1. Cos'è il ferro
      - Definizione, Proprietà chimiche, Estrazione
2. Cos'è Ghisa
      - Definizione, Proprietà, Tipi diversi
3. Qual è la differenza tra ferro e ghisa
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: ghisa, ferro duttile, ghisa grigia, ferro, metallo, ghisa malleabile, lega metallica, ruggine, acciaio, ghisa bianca, ferro battuto

Cos'è il ferro

Il ferro è un elemento metallico con il simbolo "Fe". Il numero atomico è 26 e la massa molare è di circa 56 g / mol. Questo elemento chimico appartiene al blocco d della tavola periodica. È considerato come un elemento di transizione in quanto ha parzialmente riempito gli orbitali d in base alla sua configurazione elettronica ([Ar] 3d⁶ 4s²).

Figura 1: Struttura atomica del ferro

Il ferro è un solido a temperatura ambiente. Il punto di fusione è 1538 ° C, e il punto di ebollizione è di circa 2862 ° C. È molto importante come metallo e viene anche utilizzato nella produzione di varie leghe metalliche. Il ferro, se esposto all'aria e all'umidità, può subire un deterioramento. Questo è chiamato formazione di ruggine. È una reazione chimica che comporta l'ossidazione della superficie del ferro. Le leghe di ferro sono realizzate con ruggine ridotta o nulla aggiungendo una quantità sufficiente di cromo con il ferro; l'acciaio inossidabile è il miglior esempio per questo.

Esistono diversi tipi di leghe di ferro tra cui acciaio, ferro battuto, ghisa, ferro antracite, ecc. Acciaio è una delle leghe metalliche più utilizzate in tutto il mondo grazie alle sue varie proprietà desiderabili come resistenza, duttilità, ecc. Ferro battuto è una lega metallica a basso contenuto di carbonio. È duro e malleabile. Ghisa è composto da una quantità elevata di carbonio. Tende a diventare fragile.

Il ferro può essere estratto dai minerali di ferro usando un altoforno. Generalmente, un minerale di ferro è composto da ferro in due forme come ossidi ferrosi e ferrici. Queste forme possono essere ridotte a ferro in un altoforno riscaldando la materia prima con coca cola. Il ferro fuso può essere ottenuto dal fondo del forno. Questo ferro fuso può essere utilizzato per produrre ghisa, acciaio e altre forme di leghe.

Cos'è Ghisa

La ghisa è una lega dura e relativamente fragile di ferro e carbonio che può essere facilmente gettato in uno stampo. Questo contiene una percentuale più elevata di carbonio rispetto all'acciaio. La ghisa è una lega metallica. Il contenuto di carbonio di questa lega è 2-4%. La ghisa ha una temperatura di fusione relativamente bassa rispetto ad altre leghe di ferro.

Oltre al carbonio e al ferro, la ghisa contiene anche silicio, manganese e tracce di zolfo e fosforo. Poiché il contenuto di carbonio è elevato, la ghisa si solidifica come una lega eterogenea. La ghisa ha circa l'1-3% di silicio. Pertanto, è in realtà una lega metallica di ferro-carbonio-silicio. La ghisa fusa è meno reattiva con il materiale di stampaggio. Tuttavia, la ghisa non è molto duttile e non è adatta per il rotolamento.

La ghisa è un buon materiale ingegneristico grazie al suo basso punto di fusione, buona fluidità, buona lavorabilità, ecc. Esistono diversi tipi di ghisa come indicato di seguito. Questa classificazione si basa sulla microstruttura della lega.

• Ghisa grigia
• Ghisa duttile
• Ghisa malleabile
• Ghisa bianca

Figura 2: una padella in ghisa

Queste forme di ghisa differiscono l'una dall'altra in base alla forma e alla forma del carbonio presente nel ferro. Nella produzione di ghisa grigia, gli inoculanti sono usati per controllare il tipo e la dimensione della grafite della lega. Nella produzione di ferro malleabile, tracce di bismuto sono utilizzate per migliorare la malleabilità. Ferro duttile viene prodotto aggiungendo una traccia di magnesio, che causa la formazione di grafite sferoidale nella lega. Ghisa bianca ha fessure di colore bianco quando si rompe. Ciò è dovuto alla presenza di impurezze di carburo di ferro. Allo stesso modo, la presenza di alcuni altri composti può fornire proprietà desiderate alla ghisa.

Differenza tra ferro e ghisa

Definizione

Ferro: Il ferro è un elemento metallico con il simbolo "Fe".

Ghisa: La ghisa è una lega dura e relativamente fragile di ferro e carbonio che può essere facilmente gettato in uno stampo.

Natura

Ferro: Il ferro è un metallo puro.

Ghisa: La ghisa è una lega metallica.

Contenuto di carbonio

Ferro: Il ferro puro non è composto da carbonio, ma le leghe di ferro possono avere diverse percentuali di carbonio.

Ghisa: La ghisa è composta dal 2-4% di carbonio.

Punto di fusione

Ferro: Il ferro ha un punto di fusione più alto di 1538 ° C.

Ghisa: La ghisa ha un punto di fusione relativamente basso.

Formazione di ruggine

Ferro: La formazione di ruggine si verifica sulla superficie di ferro e leghe di ferro ad eccezione dell'acciaio inossidabile.

Ghisa: La ghisa subisce formazione di ruggine.

Malleabilità

Ferro: Il ferro e la maggior parte delle leghe di ferro sono malleabili.

Ghisa: La ghisa è meno malleabile ed è fragile (eccetto ghisa malleabile).

Conclusione

Il ferro è un metallo. Viene utilizzato nella produzione di diversi tipi di leghe metalliche che vengono utilizzate per scopi diversi a seconda delle loro proprietà favorevoli. La ghisa è una di queste forme di ferro. La principale differenza tra ferro e ghisa è che il ferro è un metallo puro mentre la ghisa è una lega metallica.

Riferimenti:

1. "Capire i ghiaccioli". Atlas Foundry Company, disponibile qui.
2. "Ghisa". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 4 agosto 2016, disponibile qui.
3. "L'estrazione di ferro". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 29 nov. 2015, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Electron shell 026 Iron - no label" Per commons: Utente: Pumbaa (lavoro originale dei commons: User: Greg Robson) - http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Electron_shell_diagrams (corrispondente versione con etichetta) ( CC BY-SA 2.0 uk) via Commons Wikimedia
2. "Cast-Iron-Pan" di Evan-Amos - Opera propria (di dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia