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Gusseisen ist Eisen, das mit geringen Mengen von Silizium und Kohlenstoff gemischt und an Ort und Stelle gegossen - anstatt geformt - wird. Es ist ein starkes Strukturmaterial und auch ein guter Wärmeleiter, was es zu einem gängigen Material für Kochgeschirr macht. Es gibt vier Grundtypen von Gusseisen: duktil, formbar, weiß und grau. Es gibt verschiedene Unterschiede in der Zusammensetzung und Verwendung von weißem und grauem Gusseisen.
Innenausbau
Das "Grau" und "Weiß" in den Namen von grauem und weißem Gusseisen bezieht sich auf das Aussehen ihrer Innenräume; Aufgespalten reicht ein Stück Grauguss von hell bis dunkelgrau, während weißes Gusseisen viel heller ist.
Schmelzen
Grauguss schmilzt bei 1600 Grad Celsius und geht dann schnell von einem festen in einen vollständig flüssigen Zustand über. Weißes Gusseisen schmilzt bei einer etwas niedrigeren Temperatur, tut dies jedoch allmählicher. es bleibt einige Zeit in einem halbfesten Zustand, bevor es verflüssigt wird.
Kühlung
Weißes Gusseisen wird, wenn es sehr langsam vom Schmelzen abgekühlt wird, zu grauem Gusseisen, da sich die darin enthaltenen Kohlenstoffatome miteinander verbinden. Im Gegensatz dazu behält Grauguss seine Form, wenn es langsam abgekühlt wird, wird aber zu weißem Gusseisen, wenn es sehr schnell abgekühlt wird.
Härte und Festigkeit
Weißes Gusseisen ist härter als grau, bis zu dem Punkt, dass es ziemlich spröde ist. Grauguss dagegen ist weicher, aber stärker. Die beiden Typen werden manchmal kombiniert, so dass ein Stück mit einer harten Außenbeschichtung aus weißem Eisen und einem starken grauen Kern hergestellt werden kann.
Kohlenstoffchemie
Der Kohlenstoff in Grauguss wird nur unter die Eisenmoleküle eingemischt; Bei weißem Gusseisen werden Eisen und Kohlenstoff tatsächlich kombiniert. In der Chemie bedeuten "Kombination" und "Mischen" nicht dasselbe; "Kombination" impliziert, dass die beiden Substanzen - in diesem Fall Kohlenstoff und Eisen - chemisch miteinander verbunden sind. Der Gesamtkohlenstoffgehalt von Grauguss liegt zwischen 2 und 4,65 Prozent, während Weißguss zwischen 3 und 5,75 Prozent Kohlenstoff aufweist.
Kontraktion
Wenn Gusseisen durch Schmelzen abkühlt, zieht es sich zusammen. Grauguss schrumpft um rund 1 Prozent, während Weißguss zwischen 2 und 2,5 Prozent schrumpft.
Oxidation
Oxidation ist der Prozess, bei dem sich Sauerstoff mit den Metallmolekülen zu Rost verbindet. Grauguss rostet viel schneller als Weiß bei niedrigen Temperaturen, während sich das Verhältnis bei hohen Temperaturen umkehrt.
Siliziumgehalt
Weißes Gusseisen enthält zwischen 0,1 und 0,5 Prozent Silizium, während graues Gusseisen zwischen 0,5 und 3,5 Prozent enthält.