Styrken til jern avhenger av dens form og legeringssammensetning. Rent jern, selv om det er sterkt i seg selv, er relativt mykt og ikke veldig sterkt sammenlignet med andre materialer. Når det er legert med karbon eller andre elementer, kan jern imidlertid bli mye sterkere, som tilfellet er med stål og støpejern.
Styrke av rent jern
Strekkfasthet: Rent jern har typisk enstrekkfasthetav omtrent370–450 MPa (Megapascals). Dette betyr at den tåler en kraft på rundt 370–450 megapascals før den bryter under spenning. Selv om dette er tilstrekkelig for visse applikasjoner, er det lavere enn styrken til mange andre metaller.
Styrke av jernlegeringer (stål og støpejern)
Stål (jern + karbon)
Mildt stål: Stål er et mye sterkere materiale enn rent jern, først og fremst på grunn av karboninnholdet. Mildt stål, som inneholder {{0}}. 05% til 0,25% karbon, har enstrekkfasthetmellom400 MPa og 550 MPa.
Stål med høy styrke: Stål med høyere karboninnhold eller legert med andre elementer (for eksempel krom eller nikkel) kan ha strekkfastheter som overskrider1000 MPa(1 GPA), noe som gjør det egnet for tunge applikasjoner, inkludert konstruksjon, bilindustri og industrielle maskiner.
Støpejern (jern + karbon + silisium)
Grått støpejern: Støpejern har vanligvis en strekkfasthet mellom200 MPa og 400 MPa, avhengig av legerens sammensetning og behandling. Den er sterk i komprimering, men sprø og mindre egnet for strekkapplikasjoner.
Duktilt støpejern: Også kjent som nodulær støpejern, kan det oppnå en strekkfasthet på omtrent600 MPa til 900 MPa, gjør det mer duktil og tøffere enn tradisjonelt støpejern.
Sammenligning med andre materialer
Aluminium: Aluminium har vanligvis en strekkfasthet rundt200–300 MPa, som gjør jern (og spesielt stål) betydelig sterkere.
Kopper: Kobber har en strekkfasthet på omtrent210–250 MPa, gjør det svakere enn jern.
Titan: Titanlegeringer er mye sterkere enn jern, med strekkfastheter fra900 MPa til over 1400 MPa, avhengig av legeringen.
Betong: Betong, som brukes i konstruksjonen, har en trykkfasthet rundt20–40 MPa, mye lavere enn jern eller stål, men det er ofte forsterket med jern (ståljern) for å forbedre strekkfastheten.
Konklusjon
Rent jerner relativt myk og svak sammenlignet med andre metaller, med en strekkfasthet på370–450 MPa.
Stål, som er en legering av jern med karbon og andre elementer, er mye sterkere, med strekkstyrker ofte overstiger1000 MPa.
Støpejerner sterk i komprimering, men generelt svakere i spenning enn stål, med strekkstyrker som spenner fra200 MPa til 900 MPa.
Oppsummert er jern i sin rene form ikke spesielt sterkt, men styrken kan forbedres sterkt gjennom legering, spesielt når det blir stål eller duktilt støpejern.
4o mini
