La fonte et l'acier sont des alliages contenant du fer et du carbone. Un alliage est un mélange pur de métaux ou un mélange de métaux et d’autres éléments. La fonte et l'acier ont une valeur industrielle éprouvée et sont donc utilisés comme matériaux de construction courants. Cependant, ils diffèrent par leur composition. La principale différence entre la fonte et l'acier est que la quantité de carbone présente dans la fonte est très élevée, tandis que la quantité de carbone présente dans la composition de l'acier est contrôlée. En raison de cette différence de composition, ils ont des propriétés très différentes les uns des autres.
La fonte est un alliage de fer; il contient principalement du fer avec un pourcentage de carbone supérieur à 2%. En général, la quantité de carbone présente varie de 2 à 4%. Le silicium se révèle également être un autre élément d'alliage dans la fonte avec un pourcentage approximatif d'environ 1 à 3% en poids. La présence de ces différents éléments affecte la couleur et la qualité de la fonte produite. Certaines autres impuretés telles que le carbure et le graphite peuvent également influer sur l’initiation de fissures dans le métal..
La fonte a un point de fusion plus bas que l'élément en fer. C'est parce que le fer contient d'autres matières en tant qu'impuretés. Par conséquent, il est facile d'être coulé dans des moules. La coulée est une technique de fabrication qui consiste à verser le matériau liquide dans des moules et à le laisser se solidifier. Le matériau solidifié est appelé «moulage» et, une fois la solidification terminée, il peut être retiré du moule. La fonte est un matériau fragile souvent peu coûteux. Il a également un niveau de tolérance à la chaleur plus élevé avec une capacité thermique élevée. Cependant, la conductivité électrique et thermique est relativement faible.
L'acier est composé principalement de fer allié, le carbone étant le deuxième composant principal avec un pourcentage en poids d'environ 2,1%. L'inclusion d'éléments tels que le chrome permet de produire des aciers de meilleure qualité, tels que l'acier inoxydable. Comme son nom l'indique, l'acier inoxydable résiste à la corrosion. En effet, le chrome a un potentiel d'oxydation plus élevé, ce qui empêche le fer de s'oxyder lors de l'exposition à l'air et à l'humidité..
L'acier possède plusieurs propriétés souhaitables qui en font un matériau de construction approprié. L'acier a une viscosité relativement élevée et est difficile à couler car son point de fusion est supérieur à celui de la fonte. Il est également plus doux que la fonte. Contrairement à la fonte, l'acier ne casse pas facilement. Au lieu de cela, il forme des copeaux lors de la mouture et est malléable. L'acier a plus de résistance à la traction que la fonte. Cependant, la force de chaque matériau diffère selon le contexte d'utilisation. L’acier est principalement utilisé pour la construction, pour les poutres ainsi que pour la production d’ustensiles.
Fonte de fer est un alliage à base de fer et de carbone avec un pourcentage en poids d’environ 2 à 4% avec des impuretés de silicium et de carbure.
Acier est principalement constitué d'alliage de fer avec une quantité contrôlée de carbone, environ 2% environ.
Fonte de fer est facile à couler car il a un point de fusion plus bas.
Acier est plus difficile à lancer.
Fonte de fer est moins cher.
Acier est plus cher et vient souvent en différentes qualités.
Fonte de fer se casse facilement et se fissure au point d'impuretés.
Acier ne casse pas aussi facilement et est malléable.
Fonte de fer a une plus grande résistance à la compression.
Acier a une plus grande résistance à la traction.
Courtoisie d'image:
“Steel_wire_rope.png” de Johannes Hemmerlein, œuvre dérivée: Materialscientist - Steel_wire_rope.png (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
“Salle centrale du musée d'histoire naturelle, Londres” de Minn Pongpaibul - Oeuvre personnelle, (GFDL) via Commons Wikimedia