Was ist der Unterschied zwischen Eisen, Gusseisen und Stahl?

Obwohl sie manchmal verwechselt werden, sind Eisen, Gusseisen und Stahl drei verschiedene Materialien. Ersteres ist aber in der Tat Teil der Zusammensetzung der beiden anderen.

Eisen, ein häufig vorkommendes chemisches Element

Eisen ist ein chemisches Element mit dem Symbol Fe. Es ist ein gewöhnliches, weißes, hartes und verformbares Metall.

Eisen macht einen großen Teil des Erdkerns und auch der Masse unseres Planeten aus. In der Erdkruste kommt es hauptsächlich in Form von Oxiden wie Hämatit (Fe2O3) oder Magnetit (Fe3O4) vor. Die Menschen lernten ihn etwa im 12. Jahrhundert v. Chr. zu bearbeiten, was den Beginn der Eisenzeit markiert.

Gusseisen, eine kohlenstoffreiche Eisenlegierung

In der Industrie wird Eisen selten in seinem reinen Zustand verwendet. Stattdessen wird es in der Zusammensetzung von mehreren Legierungen verwendet. Eine der wichtigsten ist Gusseisen. Diese Legierung besteht aus Eisen und Kohlenstoff im Bereich von 2 % bis 6,67 %. Wenn der Kohlenstoff im Gusseisen in Form von Graphitflocken vorliegt, wird es als Grauguss bezeichnet.
Entgegen der landläufigen Meinung ist Gusseisen nicht schwerer als Eisen. Es hat eine Dichte zwischen 6.800 und 7.400 Kilogramm pro Kubikmeter, während Eisen eine Dichte von 7.860 Kilogramm pro Kubikmeter hat. Gusseisen ist auch nicht schwerer als Stahl – von dem es ein Vorprodukt sein kann – und hat eine Dichte, die der von Eisen sehr nahe kommt.

Stahl, eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung

Stahl ist die andere Hauptlegierung von Eisen. Es beinhaltet auch einen Kohlenstoffgehalt zwischen 0,02% und 2% der Gesamtmasse des Stahlstücks. Einmal gehärtet, wird Stahl sogar härter als Eisen. Seine Haupteigenschaften sind auf seinen Kohlenstoffgehalt zurückzuführen. Mit steigendem Kohlenstoffgehalt verbessert sich die Härte der Legierung und die Bruchdehnung sinkt. Auch die Zugabe von anderen Elementen, wie Chrom oder Nickel, verändert die physikalischen Eigenschaften von Stahl.

Links und Quellen:

• https://de.wikipedia.org/wiki/Stahl
• https://studyflix.de/chemie/eisen-kohlenstoff-diagramm-1539

Urhebender Autor: Nathalie Mayer