Ο σίδηρος και ο χάλυβας είναι δύο από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα μέταλλα στον κόσμο. Τα δύο υλικά έχουν ειδικές ιδιότητες που τα ξεχωρίζουν από άλλα, και η σύγχρονη τεχνολογία και διαδικασίες έχουν αναπτύξει νέα υποσύνολα - χυτοσίδηρο και γαλβανισμένο χάλυβα. Αυτά έχουν ένα ευρύ φάσμα χρήσεων σε διάφορες βιομηχανίες, νοικοκυριά και συστήματα αποχέτευσης. Αυτό το άρθρο θα περιγράψει τις διαφορές μεταξύ χυτοσιδήρου και γαλβανισμένου σιδήρου και θα συζητήσει πώς αυτές οι διαφορές επηρεάζουν τη χρηστικότητά τους σε αγωγούς και σκοπούς αποχέτευσης.
Σύνθεση
Το κύριο συστατικό του χυτοσιδήρου προέρχεται από σιδηρομεταλλεύματα. Στη συνέχεια, ένα κράμα κατασκευασμένο από σίδηρο, άνθρακα και πυρίτιο. Συνήθως παρασκευάζεται με 2 έως 4% άνθρακα και μικρότερες μερίδες πυριτίου. Ακαθαρσίες όπως το μαγγάνιο, το θείο και τα φωσφορικά άλατα υπάρχουν μερικές φορές στον χυτοσίδηρο. Αυτά τα πρόσθετα συστατικά είναι συνήθως πολύ μικρά για να επηρεάσουν τις ιδιότητες του χυτοσιδήρου.
Ο γαλβανισμένος χάλυβας είναι κατασκευασμένος από άνθρακα ή απλό ανθρακούχο χάλυβα, που είναι κράματα μετάλλων. Ο ανθρακούχο χάλυβας είναι κατασκευασμένος από δύο στοιχεία: σίδηρο και άνθρακα. Άλλα μέταλλα που μπορεί να υπάρχουν σε αυτό το κράμα είναι το μαγγάνιο, το πυρίτιο και ο χαλκός. Συνήθως αποτελούν λιγότερο από το 0,60% του κράματος, πράγμα που σημαίνει ότι η επίδρασή τους στις ιδιότητες του κράματος είναι αμελητέα.
Παρασκευή
Ο χυτοσίδηρος παρασκευάζεται με υψικάμινο και κατασκευάζεται από κράματα σιδήρου-άνθρακα ή χυτοσίδηρο. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, ο χυτοσίδηρος σχηματίζεται απευθείας από το λιωμένο μέταλλο. Οι ακαθαρσίες που αναφέρονται μπορεί να καούν σε αυτό το στάδιο. Ωστόσο, ο άνθρακας μπορεί επίσης να καεί με τον ίδιο τρόπο, ο οποίος θα πρέπει να αντικατασταθεί πριν ολοκληρωθεί η φόρμα από χυτοσίδηρο. Ο χυτοσίδηρος θα ήταν ελαττωματικός εάν δεν είχε στοιχεία άνθρακα και πυριτίου. Μετά τον κλίβανο, ο χυτοσίδηρος δεν χρειάζεται ραφινάρισμα με σφυριά και άλλα εργαλεία. Το αποτέλεσμα είναι μια λιγότερο εντατική διαδικασία διύλισης και ένα φθηνότερο τελικό προϊόν.
Ο γαλβανισμένος χάλυβας είναι κατασκευασμένος από ανθρακούχο χάλυβα που έχει επικαλυφθεί με προστατευτικό στρώμα ψευδαργύρου. Αυτό γίνεται με μια διαδικασία που ονομάζεται γαλβανισμός και της οποίας υπάρχουν αρκετοί διαφορετικοί τύποι, όπως θερμικός ψεκασμός, εν θερμώ, ηλεκτρολυτική επίστρωση και άλλα. Στον γαλβανισμό εν θερμώ, ο ανθρακούχο χάλυβας εμβαπτίζεται σε θερμό λιωμένο ψευδάργυρο με θερμοκρασίες έως 460°C. Αφού επικαλυφθεί πλήρως, ανασηκώνεται και εκτίθεται στην ατμόσφαιρα. Αυτή η έκθεση θα κάνει τον ψευδάργυρο να αντιδράσει στο οξυγόνο, δημιουργώντας οξείδιο του ψευδαργύρου. Περαιτέρω, στη συνέχεια αντιδρά με τον άνθρακα που υπάρχει στον αέρα για να σχηματίσει ανθρακικό ψευδάργυρο, ο οποίος σχηματίζει ένα γκρίζο στρώμα στην επιφάνεια του χάλυβα. Αν και έχει επικαλυφθεί με άλλο στοιχείο, ο χάλυβας παραμένει εύπλαστος και εύκολα επεξεργασμένος από άλλες μηχανές κατασκευής μετάλλων.
Αντίσταση
Ο χυτοσίδηρος είναι γενικά ανθεκτικός στην ατμοσφαιρική διάβρωση. Έχουν υψηλότερη αντίσταση από ορισμένα κράματα χάλυβα. Ο χυτοσίδηρος είναι επίσης ανθεκτικός στη φθορά και μπορεί να μειώσει τους κραδασμούς. Ωστόσο, οι χυτοσίδηροι είναι πολύ ευαίσθητοι στο θαλασσινό νερό και διαβρώνονται εύκολα και σχηματίζουν κουκούτσια όταν τίθενται σε μακρά έκθεση σε περιβάλλοντα με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι. Ο χυτοσίδηρος μπορεί επίσης να είναι πιο εύθραυστος από άλλα επεξεργασμένα μέταλλα.
Ο γαλβανισμένος χάλυβας είναι εξαιρετικά ανθεκτικός στη διάβρωση σε σύγκριση με τα περισσότερα άλλα μέταλλα. Διαθέτει δύο μεθόδους μείωσης της διάβρωσης, οι οποίες προέρχονται από τη διαδικασία γαλβανισμού. Ο λιωμένος ψευδάργυρος επικαλύπτει την επιφάνεια του ανθρακούχου χάλυβα σαν πόνο και σχηματίζει ένα πολύ προσκολλημένο στρώμα οξειδίου. Παρέχει επίσης μια άνοδο ψευδαργύρου για να δέχεται τη διάβρωση στη θέση του χάλυβα.
Εάν η επίστρωση ψευδαργύρου καταστραφεί ή γρατσουνιστεί, η άνοδος ψευδαργύρου μπορεί να προστατεύσει τον περιβάλλοντα χάλυβα. Ο υπολειπόμενος ψευδάργυρος μπορεί επίσης να ξανασχηματίσει την προστατευτική του επικάλυψη από οξείδιο του ψευδαργύρου. Παρόμοια με το αλουμίνιο, ο ψευδάργυρος είναι εξαιρετικά αντιδραστικός στο οξυγόνο και έτσι απορροφά το μεγαλύτερο μέρος του οξυγόνου με το οποίο έρχεται σε επαφή. Αυτό αποτρέπει την περαιτέρω οξείδωση του χάλυβα κάτω από την επίστρωση.
Χρήσεις
Ο χυτοσίδηρος είναι ένα ανθεκτικό και μέτρια ανθεκτικό μεταλλικό υλικό, καθιστώντας το κατάλληλο για μια μεγάλη ποικιλία σκοπών. Ο χυτοσίδηρος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή γραναζιών αυτοκινήτων, εξαρτημάτων και σωλήνων για αυτοκίνητα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μεταλλικές μήτρες εργαλείων και εξαρτήματα μηχανημάτων για την κατασκευή. Ο χυτοσίδηρος βρίσκεται επίσης συνήθως στα μαγειρικά σκεύη, καθώς είναι καλός για σκοπούς θέρμανσης και η πιο κοινή μορφή εξοπλισμού μαγειρέματος από χυτοσίδηρο είναι τα τηγάνια. Ωστόσο, μπορείτε επίσης να βρείτε μαντεμένια σκεύη, καλούπια ψησίματος και τηγάνια μαγειρέματος. Βρίσκονται επίσης σε υδραυλικές εγκαταστάσεις, αν και δεν χρησιμοποιούνται τόσο ευρέως και γενικά δεν συνιστάται για νεότερα σπίτια.
Ο γαλβανισμένος χάλυβας ευνοείται για τη μακροχρόνια χρήση και τις ανθεκτικές του ιδιότητες. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα χρήσης του είναι οι υδραυλικοί σωλήνες. Το προστατευτικό στρώμα ψευδαργύρου του το προστατεύει εύκολα από τη σκουριά — μια μορφή διάβρωσης. Ο γαλβανισμένος χάλυβας χρησιμοποιείται επίσης σε χαλύβδινα κουφώματα στην κατασκευή σπιτιών. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή των περισσότερων εξαρτημάτων αμαξώματος και κλουβιών αυτοκινήτων. Αυτό το μέταλλο μπορεί επίσης να βρεθεί σε προστατευτικό εξοπλισμό και πινακίδες αυτοκινητοδρόμων στο δρόμο.
Φόντα
Και τα δύο αυτά μέταλλα έχουν παχύτερες επιφάνειες σε σύγκριση με άλλους τύπους μετάλλων, γεγονός που συμβάλλει στην ανθεκτικότητά τους και στην αντοχή στη φθορά. Το πλεονέκτημα του χυτοσιδήρου έναντι του χάλυβα έγκειται στην ικανότητά του να διατηρεί τη θερμότητα για μεγαλύτερες περιόδους από τους περισσότερους τύπους χάλυβα. Αυτό το καθιστά πιο κατάλληλο για εφαρμογές που χρειάζονται ισχυρές και σταθερές θερμοκρασίες, όπως το μαγείρεμα. Ωστόσο, καθώς είναι λιγότερο ανθεκτικό στη διάβρωση και εύθραυστο, είναι λιγότερο κατάλληλο για εφαρμογές που το εκθέτουν σε υγρά και υψηλή πίεση, όπως οι υδραυλικές εγκαταστάσεις.
Ο γαλβανισμένος χάλυβας έχει όλα τα πλεονεκτήματα που θα βρείτε κανονικά με τον χάλυβα, καθώς και βελτιωμένη αντίσταση στα περισσότερα περιβάλλοντα. Ο γαλβανισμένος χάλυβας είναι επίσης πιο εύπλαστος από τον χυτοσίδηρο, πράγμα που σημαίνει ότι οι σωλήνες και οι σωλήνες από γαλβανισμένο χάλυβα κατασκευάζονται και προσαρμόζονται πιο εύκολα για τους σκοπούς που προορίζονται. Ο γαλβανισμένος χάλυβας έχει το πρόσθετο πλεονέκτημα ότι αντιστέκεται σε περιοδικές υγρές και ξηρές περιόδους, οι οποίες θα σκουριάσουν τα περισσότερα άλλα μέταλλα. Αυτό το καθιστά ιδανικό για την κατασκευή υδραυλικών εξαρτημάτων.
Ώρα δημοσίευσης: 11 Μαΐου 2022