?eliwo i stal mog? wygl?da? bardzo podobnie na powierzchni i maj? ró?ne zalety i wady od produkcji do aplikacji. Zrozumienie tych zalet i wad oraz wybór odpowiednich mo?e oznacza? niewybaczalne ró?nice mi?dzy wytrzyma?o?ci? i trwa?o?ci? a p?kni?tymi lub zdeformowanymi cz??ciami, które mog? szybko straci? po?ysk.

Zawarto?? w?gla

Zarówno ?elazo, jak i stal to metale ?elazne sk?adaj?ce si? g?ównie z atomów ?elaza. W produkcji nie jest to jednak takie proste. Istnieje wiele ró?nych stopów i gatunków. W rzeczywisto?ci sk?ad w?gla jest g?ówn? ró?nic? mi?dzy ?eliwem a stal?. ?eliwo zwykle zawiera wi?cej ni? 2,5% w?gla, podczas gdy staliwo zwykle zawiera 0,2-0,6% w?gla.

Skrawalno??

W zale?no?ci od końcowego zastosowania odlew mo?e wymaga? obróbki mechanicznej w celu osi?gni?cia okre?lonej tolerancji lub uzyskania wymaganego wykończenia. Skrawalno?? jest miar? skrawalno?ci lub ?cieralno?ci danego materia?u; niektóre materia?y s? trudniejsze w obróbce ni? inne. Ogólnie mówi?c, metale z dodatkiem wysokiej zawarto?ci stopu w celu poprawy w?a?ciwo?ci mechanicznych maj? nisk? skrawalno??.
?eliwo jest zwykle ?atwiejsze do obróbki ni? stal. Struktura grafitu w ?eliwie jest bardziej podatna na p?kanie w bardziej jednolity sposób. Twarde ?elazo, takie jak bia?e ?elazo, jest trudne do przetworzenia ze wzgl?du na swoj? krucho??.
Przy tej samej konsystencji stal nie jest ?atwa do ci?cia i spowoduje wi?ksze zu?ycie narz?dzia, co spowoduje wy?sze koszty produkcji. Stal hartowana lub stal o wysokiej zawarto?ci w?gla równie? zwi?kszy zu?ycie narz?dzia. Mi?kka stal mo?e nie by? lepsza, jednak stal mi?kka, cho? mi?kka, mo?e si? klei? i by? trudna w u?yciu.

Charakterystyka

Poni?sza tabela przedstawia jako?? ka?dego materia?u sk?adowego. Chocia? istnieje wiele ró?nych rodzajów stali, które nale?y wzi?? pod uwag?, ta tabela koncentruje si? na dwóch najcz?stszych metalowych formach szarego ?elaza i stali w?glowej.

Castability

Ludzie, którzy pracuj? z ciek?ym ?elazem i stal?, wkrótce przekonaj? si?, ?e ró?ni? si? znacznie lejno?ci? i kurczliwo?ci?. ?eliwo jest stosunkowo ?atwe do odlewania, poniewa? jest ?atwe do nalewania i nie kurczy si? tak bardzo jak stal. Oznacza to, ?e ?atwo b?dzie wype?ni? z?o?one puste przestrzenie w formie i wymaga? mniej stopionego materia?u do ukończenia. Ta p?ynno?? sprawia, ?e ?eliwo jest idealnym metalem do budynków lub ozdobnych konstrukcji ?elaznych, takich jak ogrodzenia i meble uliczne.
Wewn?trzna struktura odlewów zwykle nie stygnie równomiernie. Obszar zewn?trzny i cieńsza cz??? ?eliwa stygn? i kurcz? si? w ró?nym tempie, podczas gdy obszar wewn?trzny i grubsza cz??? zwykle wytwarzaj? wewn?trzne napi?cie lub napr??enie, które mo?na z?agodzi? jedynie poprzez obróbk? ciepln?.
Z tych powodów potrzeba wi?cej uwagi i kontroli w ca?ym procesie odlewania staliwa

wytrzyma?o?? na ?ciskanie

Wytrzyma?o?? na ?ciskanie to zdolno?? materia?u do wytrzymania si?, które zmniejszaj? rozmiar przedmiotu. Jest to przeciwieństwo si?y, która rozrywa materia? na cz??ci. Wytrzyma?o?? na ?ciskanie jest korzystna w zastosowaniach mechanicznych, w których czynnikiem s? ci?nienie i szczelno??. Zasadniczo ?eliwo ma lepsz? wytrzyma?o?? na ?ciskanie ni? stal.

Odporno?? na uderzenia

Jak dot?d u?ycie ?eliwa wydaje si? mie? przewag? nad u?yciem stali, ale stal ma znacz?c? przewag?: odporno?? na uderzenia. Stal mo?e wytrzyma? nag?e uderzenie bez zginania, deformacji lub p?kania. Wynika to z jego wytrzyma?o?ci: mo?e wytrzyma? wysoki stres i du?e obci??enie.
Wytrzyma?o?? nieplastyczna ?atwo powoduje p?kanie kruchego materia?u. ?eliwo jest typowym przedstawicielem wytrzyma?o?ci i ci?gliwo?ci. Ze wzgl?du na swoj? krucho?? zastosowanie ?eliwa jest ograniczone.
Jednocze?nie wysoka zdolno?? do odkszta?cania plastycznego lub nieniszcz?cego nie jest przydatna w przypadku braku wytrzyma?o?ci na znaczne uderzenie.
Podczas gdy ?elazo mo?e by? ?atwiejsze w u?yciu w wi?kszo?ci zastosowań odlewniczych, stal ma najlepsz? kombinacj? wytrzyma?o?ci i ci?gliwo?ci, dzi?ki czemu jest niezwykle twarda. Odporno?? na uderzenia i wszechstronna no?no?? stali sprawiaj?, ?e nadaje si? ona do wielu zastosowań mechanicznych i konstrukcyjnych

Odporno?? na korozj?

?elazo ma lepsz? odporno?? na korozj? ni? stal. Jednak gdy nie s? chronione, oba metale utleniaj? si? w obecno?ci wody. Je?li b?dzie wystarczaj?co du?o czasu, w końcu odklej? si?. Dlatego w celu unikni?cia korozji zaleca si? stosowanie farby lub pow?oki proszkowej w celu ochrony powierzchni stali. Wszelkie wióry lub p?kni?cia wystawione na dzia?anie metalu pod spodem mog? powodowa? korozj?, dlatego regularna konserwacja jest wa?na dla powleczonego metalu. Je?li odporno?? na korozj? jest wa?nym czynnikiem, stal stopowa mo?e by? lepszym wyborem, szczególnie w przypadku stali nierdzewnej, do której dodaje si? chrom i inne stopy, aby zapobiec utlenianiu.

Skrawalno??

W zale?no?ci od końcowego zastosowania odlew mo?e wymaga? obróbki mechanicznej w celu osi?gni?cia okre?lonej tolerancji lub uzyskania wymaganego wykończenia. Skrawalno?? jest miar? skrawalno?ci lub ?cieralno?ci danego materia?u; niektóre materia?y s? trudniejsze w obróbce ni? inne. Ogólnie mówi?c, metale z dodatkiem wysokiej zawarto?ci stopu w celu poprawy w?a?ciwo?ci mechanicznych maj? nisk? skrawalno??.
?eliwo jest zwykle ?atwiejsze do obróbki ni? stal. Struktura grafitu w ?eliwie jest bardziej podatna na p?kanie w bardziej jednolity sposób. Twarde ?elazo, takie jak bia?e ?elazo, jest trudne do przetworzenia ze wzgl?du na swoj? krucho??.
Przy tej samej konsystencji stal nie jest ?atwa do ci?cia i spowoduje wi?ksze zu?ycie narz?dzia, co spowoduje wy?sze koszty produkcji. Stal hartowana lub stal o wysokiej zawarto?ci w?gla równie? zwi?kszy zu?ycie narz?dzia. Mi?kka stal mo?e nie by? lepsza, jednak stal mi?kka, cho? mi?kka, mo?e si? klei? i by? trudna w u?yciu.

koszt

?eliwo jest zwykle tańsze ni? stal lana ze wzgl?du na niski koszt materia?ów, energii i pracy wymaganej do wytworzenia produktu końcowego. Surowa stal jest dro?sza w zakupie i wymaga wi?cej czasu i wysi?ku. Jednak przy projektowaniu wyrobów odlewniczych nale?y wzi?? pod uwag? d?ugoterminowe koszty u?ytkowania i wymiany. W d?u?szej perspektywie cz??ci o wy?szych kosztach produkcji mog? skończy? si? ni?szymi kosztami.
Stal ma równie? wiele form prefabrykacji, takich jak p?yty, pr?ty, pr?ty, rury i belki, które mo?na ogólnie obrabia? lub montowa? w celu dostosowania do okre?lonych zastosowań. Wytwarzanie istniej?cych wyrobów stalowych mo?e by? op?acaln? opcj?, w zale?no?ci od wymaganego produktu i ilo?ci.
Odporno?? na zu?ycie
?eliwo ma zwykle lepsz? mechaniczn? odporno?? na zu?ycie ni? stal, szczególnie w przypadku tarcia i zu?ycia. Wy?sza zawarto?? grafitu w ?eliwie wytwarza suchy smar grafitowy, który powoduje, ?e twarde powierzchnie ?lizgaj? si? ze sob? bez obni?ania jako?ci powierzchni.
Stal jest ?atwiejsza do noszenia ni? ?elazo, ale nadal jest odporna na niektóre rodzaje zu?ycia. Niektóre dodatki stopowe mog? równie? poprawi? odporno?? stali na zu?ycie.

Gatunek ?eliwa i stali

Porównali?my jako?? najbardziej podstawowej formy ?eliwa (?eliwo szare) z jako?ci? staliwa (stal mi?kka lub stal w?glowa), ale specyficzny sk?ad i struktura fazowa stali mo?e znacznie wp?yn?? na w?a?ciwo?ci mechaniczne. Na przyk?ad w?giel w standardowym ?eliwie szarym ma posta? ostrych p?atków grafitu, podczas gdy ?eliwo sferoidalne ma bardziej sferoidaln? struktur? grafitu. Grafit p?atkowy powoduje, ?e szare ?elazo jest kruche, natomiast okr?g?e cz?stki grafitu w ?elazie sferoidalnym poprawiaj? wytrzyma?o??, dzi?ki czemu jest bardziej odpowiedni do zastosowań odpornych na uderzenia.
Stopy mo?na dodawa? do ?elaza i stali w celu uzyskania wymaganych w?a?ciwo?ci. Na przyk?ad mangan mo?e zwi?kszy? wytrzyma?o??, a chrom mo?e poprawi? odporno?? na korozj?. Ró?na zawarto?? w?gla jest równie? powodem do rozró?nienia stali niskow?glowej, stali standardowej i stali wysokow?glowej. Wysoka zawarto?? w?gla spowoduje, ?e materia? b?dzie twardszy.