Żeliwo i stal

Jaka jest różnica między stalą a żeliwem?

Stal zawiera mniej niż 1,7% węgla, natomiast w żeliwie jest 2-4% węgla. Zawartość węgla w staliwie wynosi 1,7-2,0%. Ze wzrostem zawartości węgla wzrasta wytrzymałość na ściskanie i twardość, zmniejsza się natomiast spawalność i kowalność. Także pod tym względem stal różni się od żeliwa. Różnice właściwości wpływają również na zastosowanie obu materiałów.

Z jakiego powodu tworzy się na stali warstwa zgorzeliny? Warstwa zgorzeliny tworzy się wskutek samoczynnego wiązania tlenu (oksydacji) w temperaturze ponad 843 K (570°C). W procesie produkcyjnym stali temperatura ta jest przekraczana.

Czym się różni zgorzelina od zendry?
Zgorzelina tworzy się podczas wytwarzania stali, a zendra powstaje przy jej spawaniu. Z powodu odmiennych warunków powstawania także budowa chemiczna zgorzeliny i zendry jest różna. Jednak różnice te nie mają większego praktycznego znaczenia.

Dlaczego zarówno zgorzelinę, jak też zendrę powinno się dokładnie usunąć przed nanoszeniem powłoki?

Zgorzelinę i zendrę powinno się dokładnie usunąć z powierzchni stali przed nanoszeniem powłoki, ponieważ:
1.    Zgorzelina i zendra są bardzo kruche, dlatego po jakimś czasie się łamią i odpadają.
2.    Zgorzelina, zendra i stal pod wpływem ciepła rozszerzają się różnie, wskutek czego między zgorzeliną (lub zendrą) a stalą powstają różnice naprężeń. Prowadzi to do odpadania zgorzeliny i zendry.
3.    Między zgorzeliną (lub zendrą) a stalą istnieje różnica potencjałów elektrochemicznych, prowadząca do tworzenia się rdzy pod warstwą zgorzeliny (lub zendry). Dlatego też zgorzelina (lub zendra) odpada wskutek rdzewienia od spodu.

Jak można rozróżnić zgorzelinę i zendrę?
Zgorzelinę i zendrę można rozpoznać już wzrokowo, po szarobłękitnej powierzchni. Pewność można uzyskać po przeprowadzeniu próby siarczanem miedzi. Po powleczeniu powierzchni wodnym roztworem siarczanu miedzi, na powierzchni stali, jeśli nie ma na niej zgorzeliny ani zendry, wytrąca się miedź.

Przebieg reakcji jest następujący:

Fe   +     CuS0₄     →        FeS0₄       +   Cu

żelazo     siarczan miedzi           siarczan żelaza      miedź

Pojęcie korozji
Pod pojęciem korozji rozumie się procesy przebiegające na powierzchni materiału, wywołane niezamierzonymi reakcjami chemicznymi lub elektrochemicznymi, powodującymi zmiany powierzchni tego materiału.
W mowie potocznej pojęcie to oznacza tylko powstawanie rdzy na stali, ale przecież inne materiały, w tym także tworzywa sztuczne, również korodują.

Jak przebiega korozja elektrochemiczna?
Różne metale, np. cynk i. żelazo, wraz z elektrolitem (roztworem soli, kwasu lub zasady) tworzą ogniwo galwaniczne. Między oboma materiałami wytwarza się różnica potencjałów. Materiał w strefie bieguna ujemnego ulega „wyżeraniu”.
Do korozji elektrochemicznej dochodzi wówczas, gdy różne metale w wadliwych konstrukcyjnie przedmiotach stykają się bezpośrednio ze sobą lub wówczas, gdy w trakcie procesu wytwarzania różne składniki strukturalne układają się obok siebie (korozja międzykrystaliczna).

Co się rozumie pod pojęciem nalotu rdzy?

Pod pojęciem nalotu rdzy rozumie się początkową fazę powstawania korozji na stali w środowisku powietrznym. O nalocie rdzy mówi się również wówczas, gdy cząstki rdzy – jako ciała obce – osadzają się na powierzchni innych ciał, np. na elewacjach domów.

Kiedy następuje przerdzewienie powłok malarskich? Powierzchniowe rozprzestrzenianie się rdzy na powierzchni powłoki następuje wówczas, gdy tworzące się na rdzewiejącym podłożu sole żelaza mogą się przemieszczać poprzez porowatą strukturę powłoki.