Gusseisen vs. Schmiedeeisen:Die wichtigsten Unterschiede erklärt

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Einige Ingenieure und Designer denken vielleicht, dass sich „Gusseisen“ auf frühe Eisenarbeiten bezieht oder dass alle frühen Eisenarbeiten „geschmiedet“ waren, oder dass beides wahr sein könnte. Sie würden sich irren.

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Dieser Artikel wurde am 9. Januar 2023 aktualisiert. Er wurde ursprünglich am 1. April 2016 veröffentlicht.

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Der Unterschied zwischen Schmiede- und Gusseisen ist klar:Gusseisen wird geschmolzen, in eine Form gegossen und abkühlen gelassen. Schmiedeeisen wurde erhitzt und mit Werkzeugen bearbeitet. (Zu Ihrer Information:Der Begriff „bearbeitet“ geht auf das Wort „bearbeitet“ zurück.)

Hier sind einige weitere Unterscheidungsdetails der beiden häufigsten Formen von Eisen.

Gusseisen ist ein Oberbegriff für Eisenlegierungen mit 2 bis 4 % Kohlenstoff sowie kleineren Mengen Silizium und Mangan sowie Verunreinigungen wie Schwefel und Phosphor. Die häufigste dieser Legierungen ist Grauguss.

Gusseisen entsteht durch Schmelzen von Eisenerz oder Roheisen (ein Produkt der Eisenerzgewinnung) und das anschließende Mischen mit Altmetallen und anderen Legierungen. Die geschmolzene Mischung wird zum Abkühlen und Erstarren in Formen gegossen, was zu einer heterogenen Legierung mit mehreren Materialien in unterschiedlichen Phasen führt. Die spezifischen Materialien und Phasen in jeder Gusseisenlegierung beeinflussen ihre physikalischen Eigenschaften.

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Ein Arbeiter in einer Fabrik, die Gusseisenteile herstellt, steht in der Nähe der Schmelzgrube.

Gusseisen ist härter, spröder und nicht so formbar wie Schmiedeeisen oder Stahl. Es kann nicht gebogen, gedehnt oder in Form gehämmert werden. Es hat eine geringe Zugfestigkeit und bricht daher, bevor es sich verbiegt oder verformt. Positiv zu vermerken ist, dass es eine hohe Druckfestigkeit aufweist, was es zu Beginn des 20. Jahrhunderts, bevor Stahl verfügbar wurde, für den Bau von Gebäuden von entscheidender Bedeutung machte.

Im Vergleich zu Stahl hat Gusseisen einen niedrigeren Schmelzpunkt. Außerdem ist es flüssiger und reagiert weniger mit Formmaterialien, wodurch es sich gut zum Gießen eignet. Das Gießen eines Teils erfordert deutlich weniger Arbeit als das Schmieden einer schmiedeeisernen Version des Teils. Dies machte Gusseisen im 18. und 19. Jahrhundert zu einem wichtigen Werkstoff. Es wurde im Bauwesen weitgehend durch Stahl ersetzt, wird aber immer noch in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt.

Schmiedeeisen besteht hauptsächlich aus Eisen mit 1 bis 2 % zugesetzter Schlacke, einem Nebenprodukt der Eisenerzverhüttung, und ist eine Mischung aus Silizium-, Schwefel-, Phosphor- und Aluminiumoxiden. Bei der Herstellung wird das Eisen vom Herd genommen und noch heiß mit einem Hammer bearbeitet, um es in seine endgültige Form zu bringen.

Schmiedeeisen ist weicher und duktiler als Gusseisen. Es ist außerdem sehr formbar und kann erhitzt, erneut erhitzt und in verschiedene Formen gebracht werden. Tatsächlich wird es stärker, je mehr daran gearbeitet wird.

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Dieser schmiedeeiserne Zaun rostet nicht, wenn er gestrichen und gepflegt wird.

Schmiedeeisen hat eine viel höhere Zugfestigkeit als Gusseisen und eignet sich daher besser für horizontale Träger im Bauwesen. Im Allgemeinen widersteht es Ermüdungserscheinungen und verformt sich ohne zu versagen, es sei denn, es wird weit über die Kapazität hinaus überlastet oder durch starke Hitzeeinwirkung verformt.

Wie Gusseisen wurde es im 19. Jahrhundert häufig für den Bau von Gebäuden verwendet, wurde jedoch im 20. Jahrhundert durch Stahl ersetzt. Heutzutage wird Schmiedeeisen hauptsächlich zu dekorativen Zwecken verwendet.

Korrosion wirkt sich auf Guss- und Schmiedeeisenteile aus, wenn diese blanke Metalloberflächen haben und in Gegenwart von Feuchtigkeit Sauerstoff ausgesetzt sind. Im Gegensatz zu Metallen wie Kupfer oder Aluminium, die oxidative Schutzschichten bilden, rostet Eisen und blättert bei ausreichender Zeit vollständig ab. Dies macht Teile und Baugruppen aus Guss- und Schmiedeeisen für Außenumgebungen mit Niederschlag und Feuchtigkeit problematisch.

Um Rost vorzubeugen, sollten Eisenprodukte beschichtet werden, um zu verhindern, dass das blanke Metall freiliegt. Farbe wird üblicherweise zum Schutz von blankem Metall verwendet. Pulverbeschichtungen sind eine weitere Methode und eignen sich gut für Außenmöbel, die in stark frequentierten Bereichen einem Verschleiß ausgesetzt sind. Pulverbeschichtungen sind langlebig und verblassen, splittern oder reißen über einen längeren Zeitraum nicht.

Brad Done war Vizepräsident der Reliance Foundry Co. Ltd. in British Columbia, Kanada, als er diesen Artikel schrieb.

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