La forza del ferro dipende dalla sua forma e dalla composizione in lega. Il ferro puro, sebbene forte a sé stante, è relativamente morbido e non molto forte rispetto ad altri materiali. Tuttavia, quando si è riunito con carbonio o altri elementi, il ferro può diventare molto più forte, come nel caso di acciaio e ghisa.
Forza di ferro puro
Resistenza alla trazione: Il ferro puro in genere ha un fileresistenza alla trazionedi circa370–450 MPa (Megapascals). Ciò significa che può resistere a una forza di circa 370–450 megapascal prima di rompere sotto tensione. Sebbene ciò sia sufficiente per alcune applicazioni, è inferiore alla forza di molti altri metalli.
Forza di leghe di ferro (acciaio e ghisa)
Acciaio (ferro + carbonio)
Acciaio dolce: L'acciaio è un materiale molto più forte del ferro puro, principalmente a causa del suo contenuto di carbonio. Acciaio dolce, che contiene {{0}. 05% allo 0,25% di carbonio, ha aresistenza alla trazionefra400 MPa e 550 MPa.
Acciaio ad alta resistenza: L'acciaio con un contenuto di carbonio più elevato o legato con altri elementi (come il cromo o il nichel) può avere resistenza alla trazione che superano1000 MPA(1 GPA), che lo rende adatto per applicazioni per impieghi pesanti, tra cui macchinari di costruzione, automobilismo e industriali.
Ghisa (ferro + carbonio + silicio)
Ghisa grigia: In ghisa in genere ha una resistenza alla trazione tra200 MPA e 400 MPA, a seconda della composizione e del trattamento della lega. È forte nella compressione ma fragile e meno adatto per applicazioni di trazione.
Ghisa duttile: Noto anche come ghisa nodulare, può ottenere una resistenza alla trazione di circa600 MPA a 900 MPa, rendendolo più duttile e più duro della ghisa tradizionale.
Confronto con altri materiali
Alluminio: L'alluminio in genere ha una resistenza alla trazione intorno200–300 MPA, che rende il ferro (e soprattutto l'acciaio) significativamente più forte.
Rame: Il rame ha una resistenza alla trazione di circa210–250 MPA, rendendolo più debole del ferro.
Titanio: Le leghe di titanio sono molto più forti del ferro, con resistenza alla trazione da cui vanno900 MPA a oltre 1400 MPa, a seconda della lega.
Calcestruzzo: Il cemento, che viene utilizzato nella costruzione, ha una resistenza a compressione di intorno20–40 MPa, molto più basso del ferro o dell'acciaio, ma è spesso rinforzato con ferro (acciaio) per migliorare la resistenza alla trazione.
Conclusione
Ferro puroè relativamente morbido e debole rispetto ad altri metalli, con una resistenza alla trazione di370–450 MPa.
Acciaio, che è una lega di ferro con carbonio e altri elementi, è molto più forte, con resistenza alla trazione che spesso superano1000 MPA.
Ghisaè forte nella compressione ma generalmente più debole in tensione rispetto all'acciaio, con resistenza alla trazione da cui vanno200 MPA a 900 MPa.
In sintesi, il ferro nella sua forma pura non è particolarmente forte, ma la sua forza può essere notevolmente migliorata attraverso la lega, specialmente quando diventa in ghisa in acciaio o duttile.
4o mini
