Schmiedeeisen gegen Gusseisen
Die Leute gehen oft davon aus, dass Gusseisen und Schmiedeeisen austauschbare Begriffe für frühe Eisenarbeiten sind, aber es gibt eine Welt voller Unterschiede.
Schmiedeeisen ist Eisen, das erhitzt und dann mit Werkzeugen bearbeitet wurde.
Gusseisen ist Eisen, das geschmolzen, in eine Form gegossen und erstarren gelassen wurde.
Der grundlegende Unterschied zwischen Gusseisen und Schmiedeeisen besteht darin, wie sie hergestellt werden.
Die verschiedenen Produktionsmethoden erzeugen Metalle mit unterschiedlichen Stärken und Schwächen, weshalb Sie selten einen gusseisernen Zaun oder eine schmiedeeiserne Pfanne sehen.
WAS IST SCHMIEDEISEN?
Schmiedeeisen besteht hauptsächlich aus elementarem Eisen mit geringen Mengen (1–2 Prozent) an zugesetzter Schlacke (dem Nebenprodukt des Eisenerzschmelzens, das im Allgemeinen aus einer Mischung von Silizium-, Schwefel-, Phosphor- und Aluminiumoxiden besteht). Schmiedeeisen wird hergestellt, indem das Material wiederholt erhitzt und mit Werkzeugen bearbeitet wird, um es zu verformen.
Schmiedeeisen ist sehr formbar, so dass es erhitzt und wieder erhitzt und in verschiedene Formen gebracht werden kann - Schmiedeeisen wird stärker, je mehr es bearbeitet wird, und zeichnet sich durch sein faseriges Aussehen aus. Schmiedeeisen enthält weniger Kohlenstoff als Gusseisen, wodurch es weicher und duktiler wird. Es ist auch sehr widerstandsfähig gegen Ermüdung; Wenn großer Druck ausgeübt wird, wird er vor dem Versagen stark verformt.
Der Begriff „Schmiedeeisen“ wird heute oft missbraucht; Es wird häufig verwendet, um Designs zu beschreiben, die historischen Schmiedeeisenstücken ähneln - unabhängig vom verwendeten Metall. Flussstahl, der in kaltem Zustand maschinell in Form gebogen wurde, oder schwarz lackierte Gussstahl- und Eisenstücke werden regelmäßig als Schmiedeeisenarbeiten falsch etikettiert. Um wirklich als Schmiedeeisen bezeichnet zu werden, muss ein Metallstück jedoch von einem Schmied geschmiedet werden, der es erhitzt und in Form hämmert.
Schmiedeeisen wurde bereits 2000 v. Chr. Auf der anatolischen Halbinsel (heute Türkei) verwendet und war im gesamten 19. Jahrhundert im Bauwesen weit verbreitet. Fortschritte in der Metallurgie im 20. Jahrhundert haben es jedoch einfacher und kostengünstiger gemacht, Metallteile maschinell zu formen und zu schweißen. Die vergleichsweise teure und zeitaufwändige Art der Schmiedekunst führte Mitte der 1970er Jahre zum Ende ihrer groß angelegten Geschäftspraxis. Dies bedeutet, dass die meisten echten schmiedeeisernen Stücke heutzutage entweder Antiquitäten oder Spezialitäten sind, die von lokalen Handwerkern geschmiedet wurden.
WAS IST Gusseisen?
Gusseisen kann sich auf eine Reihe von Eisenlegierungen beziehen, wird jedoch am häufigsten mit Grauguss in Verbindung gebracht. Obwohl es den Namen Eisen trägt, ist es kein reines elementares Eisen (Fe im Periodensystem) - es ist tatsächlich eine Legierung, die 2–4 Prozent Kohlenstoff plus geringe Mengen Silizium und Mangan enthält. Andere Verunreinigungen wie Schwefel und Phosphor sind ebenfalls häufig.
Gusseisen wird durch Schmelzen von Eisenerz oder Schmelzen von Roheisen (ein Zwischenprodukt der Eisenerzgewinnung) und Mischen mit Altmetallen und anderen Legierungen gebildet. Die flüssige Mischung wird dann in Formen gegossen und abkühlen und sich verfestigen gelassen.
Das Endergebnis ist stark, aber spröde. Aufgrund des höheren Kohlenstoffgehalts verfestigt sich Gusseisen als heterogene Legierung, was bedeutet, dass es innerhalb seiner Mikrostruktur mehrere Bestandteile oder Materialien in verschiedenen Phasen enthält.
Diese gemischte Mikrostruktur verleiht Gusseisen seine charakteristischen physikalischen Eigenschaften. Die inneren Kohlenstoffpartikel erzeugen innere Spannungspunkte, die dem Bruch förderlich sind. Gusseisen ist härter, spröder und weniger formbar als Schmiedeeisen. Es kann nicht gebogen, gedehnt oder in Form gehämmert werden, da es aufgrund seiner schwachen Zugfestigkeit bricht, bevor es sich biegt oder verzieht. Es weist jedoch eine gute Druckfestigkeit auf.
Das Gießen ist deutlich weniger arbeitsintensiv als die Herstellung von Schmiedeeisen und war im 18. und 19. Jahrhundert eine herausragende Produktionsform. Das Aufkommen von Stahl und automatisierten Bearbeitungstechnologien hat die Rolle des Gießens in einigen Branchen verringert, in vielen anderen bleibt es jedoch ein kostengünstiger und weit verbreiteter Prozess. Während Stahl Gusseisen im Bauwesen fast vollständig verdrängt hat, bleibt Gusseisen bei Produkten mit komplexen Formen beliebt, die leichter zu gießen sind als maschinell zu formen. Gusseisen reagiert weniger mit Formmaterialien als Stahl und hat einen niedrigeren Schmelzpunkt, wodurch es flüssiger wird.
