Innhold
Smeltingen av jernmalm i en ovn gjør den sterkere og mer formbar. Metallurgister hælder det smeltede metallet i mugg og la det avkjøle og størkne, produsere støpejernet. Ovnens temperatur og de tilsatte materialer, eller "bindemidler", til det smeltede jern, bestemmer nøyaktige egenskaper for det ferdige produkt. Duktilt og smeltbart jern dannes både av malmsmelten, men det er flere forskjeller mellom disse to metalltyper.
som betyr
Et formbart materiale kan hamres i en annen form uten å sprekke eller sprekke. Et duktilt materiale kan bli strukket inn i en lang tynn filament, for eksempel wire. Når det gjelder jern, er disse vilkårene noe misvisende. Begge typer jern reagerer godt på pounding, i tillegg kan de forlenges i filamenter; men i tilfelle av duktilt jern skjer dette i større grad.
utvikling
De første formene av støpejern, kjent som "grå" og "hvit", viste seg å være veldig sprø og utsatt for sprekker under kompresjon. Den malleable jern, en betydelig forbedring, var lettere å mugg og mindre sprø. Inntil 1943 ble den dominerende formen av støpejern, mens Keith Dwight Millis fra forskningslaboratoriet fra American International Nickel Co. utviklet duktilt jern, et enda sterkere og mer fleksibelt metall.
produksjon
For å produsere smeltejern smelte støperne arbeidet med jernmalm og avkjølte det raskt ved å helle det i mugg. De oppvarmer dem til ca 926,5 grader Celsius i opptil 100 timer, før de tillater dem å kjøle seg sakte. Under denne slukningsprosessen legger arbeidstakere hematittmalm. Fremstillingen av duktilt jern er enklere. Som smelteverkere smelter jernmalm, legger de til cerium, natrium eller magnesium. Den resulterende legeringen støpes i former som deretter hviler å avkjøles.
sammensetningen
Prosessen med annealing av sårbare jern forårsaker dannelse av små partikler av uregelmessig formet karbon. De gir metallet mer styrke og fleksibilitet enn støpejern fra tidligere perioder. I duktilt jern danner materialer som legges under smeltehjelp mer vanlige karbonfiler. Denne sfæriske sammensetningen gir metallet mindre interne feil, gjør det sterkere og lar det bli bøyd, vridd og strukket mer vellykket enn formbart.
casting
Når støpejernet støpes og støpes, trekkes det betydelig tilbake når det avkjøles. Støperi metallurgene bør dekke støpeformen med den smeltede malmen, kjent som "materen", for å oppnå ønsket form. Duktilt jern trekker seg mye mindre enn formbart jern som det størkner i formen. Dette fraværet av tilbaketrekking gjør det duktile jern mindre tilbøyelig til å danne interne defekter og svake punkter forårsaket av støpeprosessen enn det smeltbare jern.
egenskaper
Metallurgister kan trekke ut en prøveeksempel på 5 cm duktilt jern, 18 til 30% større enn den opprinnelige lengden. I kontrast sprer støpestål med bare 10%. Duktilt jern har en høyere "utbyttestyrke" enn smeltbar jern, noe som betyr at den tåler høyere belastninger og høyere temperaturer. Men ifølge det amerikanske støperiet Kirkpatrick er malleable jern det beste valget når du vil forme deler eller tynne ark.
kostnaden
Duktilt jern bruker mindre metallmater. Det krever også mindre oppvarming enn malleable jern og bruker derfor mindre energi. Disse hensynene viser at det er mye billigere for produsentene å fremstille duktilt jern enn smeltejern.
bruksområder
Begge typer jern er sterke, slitesterke og gode for bearbeiding i nye formater. Duktilt jern brukes til å lage rør og bildeler, som veivaksler, lastebaksler og hjulnav. Den malleable jern er ganske egnet for situasjoner hvor det må være flatt og formet ved hammering. Generelt bruker metallurgister det til "smijern" -produkter som fester og porter.