钢和铁的主要成分差别是合金中存在的碳量。铸铁一般碳含量质量比在2.0%以上,而生产钢的工艺中,碳含量要控制在0.008%到2.0%之间。铸铁的熔点相对较低(低于铁元素),钢的熔点高于铸铁。这些区别在金属的生产和使用中有着显著的影响。铸铁的低熔点和易流动性是它能铸成众多不同产品的主要原因。
顾名思义,铸铁是完全铸造的,并不能锻造。另外虽然它铸造能力较强,通过模具较容易成型,但是并不能有效焊接,因为其含碳量较高容易造成脆性焊接。因此它不能满足高温高压应用的强度及管道连通性。这种情况下,钢是合适的选择。
换句话说,钢不仅可以铸造也可以锻造成需要的形状。可以焊接且比铸铁更强韧,适用于高温高压工况的使用。最常见的合金钢是碳钢。根据预期的目的及最终的产品,材料可以由更高等级的合金钢组成,比如像不锈钢及钼钢。一般来说这些比较特殊的合金钢都是为了满足一些特殊要求,比如超高的抗腐蚀性和抗磨损性,耐高温性。
铸铁
钢
含碳量
大于等于2%
在0.008-2.0%之间
成型方法
铸造
铸造或锻造
焊接
不可能
可能
铸造指的是将材料完全熔成液态,放入模具再固化。一旦成型固化后马上从模具中取出。蒸锅就是铁通过铸造成型的典型产品。
这个动画演示的是砂模铸造的一般示例。
锻造是一种利用高压的金属成型工艺(通常以锭或片的形状),使用榔头锤击或用金属模子按压。为了使锻造更容易,材料需要先预加热,但是在工艺过程中还是保持固态。厨房刀具及刀刃都是锻造的典型范例。因为钢既可以铸造也可以锻造,生产商会标明材料的等级比如“铸钢”和“锻钢”来表示材料成型的工艺。
这个动画演示的是落槌锻造法锻造的一般示例。