Differenza principale - Ferro vs Ghisa

Il ferro è un elemento metallico importante. 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 zincatura, verniciatura, ecc. Vengono prodotte anche leghe metalliche come l'acciaio inossidabile per evitare la formazione di ruggine. La ghisa è una forma di ferro che ha un'elevata quantità di carbonio rispetto ad altre forme di lega di ferro. La principale differenza tra ferro e ghisa è che 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 la ghisa? - Definizione, proprietà, diversi tipi 3. Qual è la differenza tra ferro e ghisa? – Confronto delle differenze chiave

Termini chiave: ghisa, ghisa 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 un elemento di transizione in quanto ha orbitali d parzialmente riempiti 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 utilizzato anche nella produzione di varie leghe metalliche. Il ferro, se esposto all'aria e all'umidità, può deteriorarsi. Questa è chiamata 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 ferro; l'acciaio inossidabile ne è il miglior esempio.

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 un'elevata quantità di carbonio. Tende a sgretolarsi.

Il ferro può essere estratto dai minerali di ferro utilizzando 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 il coke. Il ferro fuso può essere ottenuto dal fondo della fornace. Questo ferro fuso può essere utilizzato per produrre ghisa, acciaio e altre forme di leghe.

Cos'è la ghisa?

La ghisa è una lega dura e relativamente fragile di ferro e carbonio che può essere facilmente fusa in uno stampo. Questo contiene una percentuale maggiore di carbonio rispetto all'acciaio. La ghisa è una lega metallica. Il contenuto di carbonio di questa lega è del 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 la laminazione.

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.

Figura 2: una padella in ghisa

Queste forme di ghisa differiscono tra loro in base alla forma e alla forma del carbonio presente nel ferro. Nella produzione di ghisa grigia, gli inoculanti vengono utilizzati per controllare il tipo di grafite e le dimensioni della lega. Nella produzione di ferro malleabile, tracce di bismuto vengono utilizzate per migliorare la malleabilità. Ferro duttile viene prodotto aggiungendo una traccia di magnesio, che provoca la formazione di grafite sferoidale nella lega. Ghisa bianca presenta crepe di colore bianco quando rotto. Ciò è dovuto alla presenza di impurità di carburo di ferro. Allo stesso modo, la presenza di alcuni altri composti può fornire le proprietà desiderate alla ghisa.

Differenza tra ferro e ghisa

Definizione

Ferro da stiro: 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 fusa in uno stampo.

Natura

Ferro da stiro: Il ferro è un metallo puro.

Ghisa: La ghisa è una lega metallica.

Contenuto di carbonio

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

Ghisa: La ghisa subisce la formazione di ruggine.

Malleabilità

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

Ghisa: La ghisa è meno malleabile ed è fragile (tranne la 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 quella il ferro è un metallo puro mentre la ghisa è una lega metallica.

Riferimenti:

1. "Capire le ghise". Atlas Foundry Company, disponibile qui.2. "Ghisa." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 4 agosto 2016, disponibile qui.3. "L'estrazione del ferro". Chimica LibreTexts, Libretexts, 29 novembre 2015, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1.”Electron shell 026 Iron – no label” di commons:User:Pumbaa (opera originale di commons:User:Greg Robson) – http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Electron_shell_diagrams (versione con etichetta corrispondente) (CC BY-SA 2.0 uk) tramite Commons Wikimedia2. "Cast-Iron-Pan" di Evan-Amos - Opera propria (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia