Roheisen und Kohlenstoffstahl haben beide Kohlenstoffgehalt, was sie ähnlich macht. Aber der Kohlenstoffgehalt in beiden Eisenprodukten ist unterschiedlich.
Der unterschiedliche Kohlenstoffgehalt in diesen beiden Materialien verleiht ihnen unterschiedliche Merkmale und bringt einen deutlichen Kontrast zwischen den Materialien.
Der hohe Kohlenstoffgehalt in Roheisen macht sie spröde, während der niedrige Kohlenstoffgehalt in Kohlenstoffstahl ihre Duktilität nicht beeinträchtigt.
Key Take Away
- Roheisen enthält mehr Kohlenstoff als Kohlenstoffstahl, wodurch es spröde und weniger formbar wird.
- Kohlenstoffstahl entsteht bei der Weiterverarbeitung von Roheisen, wodurch Kohlenstoffgehalt und Verunreinigungen reduziert werden.
- Kohlenstoffstahl hat aufgrund seiner größeren Festigkeit und Haltbarkeit ein breiteres Anwendungsspektrum.
Roheisen gegen Kohlenstoffstahl
Roheisen ist ein Zwischenprodukt der Eisenindustrie. Es wird durch die Verhüttung von Eisenerz mit Koks und Kalkstein in einem Hochofen hergestellt. Es ist außerdem ein sprödes und kohlenstoffreiches Material. Kohlenstoffstahl ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0.2 % und 2.1 %.
Roheisen ist eine der frühen Phasen der Stahlerzeugung. Es enthält eine große Menge Kohlenstoff, was darauf zurückzuführen ist, dass es an einer Reinigung mangelt, die nur durch andere Methoden erreicht werden kann.
Roheisen in seiner reinsten Form wird als Stahl bezeichnet (die Reinheit bezieht sich auf den Kohlenstoffgehalt). Historisch wurde es zu Schmiedeeisen verarbeitet, das bei späterer Reinigung in Stahl umgewandelt werden kann.
Kohlenstoffstahl hat etwa 2 Prozent Kohlenstoffgehalt, gemessen am Gewicht. Es kann auch einen anderen Metallgehalt haben, wie Nickel, Wolfram oder jedes andere Metall, das ihm für Legierungseffekte zugesetzt wird.
Unter dem Begriff Kohlenstoffstahl können auch Stähle verstanden werden, die nicht unter die Kategorie Reinstahl fallen. Es wird zur Herstellung verschiedener Dinge wie Maschinen, Werkzeuge zum Schneiden usw. verwendet.
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | Roheisen | Kohlenstoffstahl |
|---|---|---|
| Kohlenstoffgehalt | Es enthält eine große Menge Kohlenstoff, bis zu 5%. | Es enthält eine kleine Menge Kohlenstoff, bis zu 2%. |
| Duktilität | Es ist nicht dehnbar. | Es ist duktil und kann zu Drähten gezogen werden. |
| Anwendungsbereich | Es hat sehr begrenzt bis gar nichts genutzt. | Es hat eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten. |
| Stufen der Reinheit | Es ist die Anfangsphase der Reinheit des Eisens. | Hinsichtlich der Reinheit befindet es sich in einem fortgeschrittenen Stadium. |
| Schweißbarkeit | Aufgrund des sehr hohen Kohlenstoffanteils ist es nicht schweißbar. | Es ist im Vergleich zu Roheisen besser schweißbar. |
Was ist Roheisen?
Roheisen, auch Roheisen genannt, wird in geschmolzener Form zum Zwecke der Lagerung des Metalls hergestellt. Nachdem es in seiner geschmolzenen Form in eine Pfanne überführt wurde, wird es abgekühlt und zu Schweinen verarbeitet, die später verwendet oder verkauft werden können.
Roheisen wird auch zur Herstellung von Grauguss verwendet, indem der Kohlenstoffgehalt geändert und etwas Stahlschrott usw. hinzugefügt wird. Einige Roheisen können zu Eisen mit Duktilität geformt werden, was durch Verringerung des Kohlenstoffgehalts erreicht wird.
Roheisen kann nützlich sein, um den Gehalt anderer Elemente zu verdünnen duktiles Eisen .
Roheisen wurde erst im Mittelalter in Europa hergestellt.
Früher war das Schmelzen beliebt und die Menschen stellten Schmiedeeisen im Direktreduktionsverfahren her.
Der Name Roheisen entstand, weil die Form der Formen traditionell so war, dass das resultierende feste Eisen einer großen Anzahl von Ferkeln ähnelte.
Es wird mit der Absicht der Wiederverwendung hergestellt, da es einfach zu handhaben und bequem zu verwenden ist.
Unabhängig von Verunreinigungen, die das Roheisen während des Herstellungsprozesses bekommt, erweist es sich aufgrund der bequemen Handhabung als nützlich.
Die Verwendung von Roheisen geht auf das Jahr 256 v. Chr. und davor in Asien zurück.
Was ist Kohlenstoffstahl?
Je nach Kohlenstoffgehalt können Kohlenstoffstähle in verschiedene Formen eingeteilt werden. Aber im Großen und Ganzen können sie in zwei Kategorien eingeteilt werden, nämlich Weichkohlenstoffstahl und Stahl mit hoher Zugfestigkeit.
Die Zugfestigkeit von Stahl ist umgekehrt proportional zum Kohlenstoffgehalt darin. Somit ist leicht verständlich, dass hochfeste Stähle eine geringere Kohlenstoffmenge enthalten.
Die Variation des Kohlenstoffgehalts kann zu Unterschieden in Eigenschaften wie Plastizität, Duktilität, Schweißbarkeit usw. führen.
Weichkohlenstoffstahl hat einen sehr niedrigen Kohlenstoffgehalt im Bereich von 0.5 bis 0.25 %. Nach Angaben des AISI (American Iron and Steel Institute) unterscheidet sich der Kohlenstoffgehalt für verschiedene Kohlenstoffstähle und hat für jeden Typ einen Bereich festgelegt.
Beispielsweise kann Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt einen Kohlenstoffgehalt im Bereich von 0.6 % bis 1 % aufweisen.
Es ist Ultra-High-Carbon-Stahl mit dem maximalen Kohlenstoffgehalt. Der Kohlenstoffgehalt geht bis zu 2 Prozent.
Der Kohlenstoffgehalt ist der bestimmende Faktor, der die Streckgrenze von Kohlenstoffstahl bestimmt. Die chemischen Eigenschaften solcher Stähle können durch Wärmebehandlung verändert werden.
Kohlenstoffstähle, die einer hohen Wärmebehandlung unterzogen werden können, werden mit einem Kohlenstoffgehalt im Bereich von 0.3 % bis 1.7 % gefunden. Die anderen im Stahl enthaltenen Materialien bestimmen auch die Festigkeit von Stahl.
Ihre Eigenschaften Duktilität, Verformbarkeit, Schweißbarkeit usw. hängen weitgehend vom gesamten Prozess ab, nicht nur vom Kohlenstoffgehalt.
Hauptunterschiede zwischen Roheisen und Kohlenstoffstahl
- Roheisen und Kohlenstoffstahl unterscheiden sich hinsichtlich ihres Kohlenstoffgehalts. Roheisen hat einen höheren Kohlenstoffgehalt als Kohlenstoffstahl.
- Roheisen wird zur Lagerung oder zum Verkauf des Metalls verwendet, während Kohlenstoffstahl zur Herstellung von Drähten und anderen Gegenständen verwendet wird.
- Kohlenstoffstahl ist aufgrund des geringeren Kohlenstoffgehalts formbarer als Roheisen.
- Roheisen kann nicht geschweißt werden, während Kohlenstoffstähle die Eigenschaft der Schweißbarkeit haben.
- Roheisen und Kohlenstoffstahl unterscheiden sich auch in ihrer Duktilität, Roheisen ist im Vergleich zu Kohlenstoffstahl weniger duktil.
- https://www.jstage.jst.go.jp/article/isijinternational/47/1/47_1_53/_article/-char/ja/
- https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s12649-013-9223-1.pdf
- https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=rsdbs92yGs4C&oi=fnd&pg=PP7&dq=Difference+Between+Pig+Iron+and+carbon+steels&ots=-PIF83b5cs&sig=YHu2ta04UzGOQkDT_Xovq7HXdqs
- https://www.researchgate.net/profile/Tariq-Islam-6/publication/332772564_Classification_and_Application_of_Plain_Carbon_Steels/links/605afd73a6fdccbfea00ada5/Classification-and-Application-of-Plain-Carbon-Steels.pdf
Letzte Aktualisierung: 09. Juli 2023
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Piyush Yadav hat die letzten 25 Jahre als Physiker in der örtlichen Gemeinde gearbeitet. Er ist ein Physiker, der sich leidenschaftlich dafür einsetzt, die Wissenschaft für unsere Leser zugänglicher zu machen. Er hat einen BSc in Naturwissenschaften und ein Postgraduiertendiplom in Umweltwissenschaften. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
