Indhold
Smelten af jernmalm i en ovn gør den stærkere og mere formbar. Metallurgister hæld det smeltede metal i forme og lad det afkøle og størkne, hvilket producerer støbejern. Ovnens temperatur og de tilsatte materialer eller "bindemidler" til det smeltede jern bestemmer det færdige produkts nøjagtige egenskaber. Duktilt og formbart jern er begge dannet af malmsmelten, men der er flere forskelle mellem disse to typer af metal.
hvilket betyder
Et formbart materiale kan hamres i en anden form uden revner eller revner. Et duktilt materiale kan strækkes ind i en lang tynd filament, såsom wire. Når det kommer til jern, er disse vilkår noget misvisende. Begge typer af jern reagerer godt på pundrende, og de kan også forlænges i filamenter; men i tilfælde af duktilt jern forekommer dette i større grad.
udvikling
De første former for støbejern, kendt som "grå" og "hvid", viste sig at være meget sprøde og tilbøjelige til revner under kompression. Det smidbare jern, en signifikant forbedring, var lettere at forme og mindre sprød. Indtil 1943 forblev den dominerende form af støbejern, mens Keith Dwight Millis fra forskningslaboratoriet fra American International Nickel Co. udviklede duktilt jern, et endnu stærkere og mere fleksibelt metal.
produktion
For at fremstille smeltejern smeltede støberbejderne jernmalm og afkølet det hurtigt ved at hælde det i forme. De genopvarmer dem til ca. 926,5 grader Celsius i op til 100 timer, før de tillader dem at køle langsomt. Under denne slukningsproces tilføjer arbejdere hæmatitmalm. Fremstillingen af duktilt jern er enklere. Som smeltearbejdere smelter jernmalm, tilføjer de cerium, natrium eller magnesium. Den resulterende legering støbes i forme, som derefter hviler for afkøling.
sammensætning
Processen med annealing af det formbare jern forårsager dannelsen af små partikler af uregelmæssigt formet carbon. De giver metal mere styrke og fleksibilitet end støbejern fra tidligere perioder. I duktilt jern danner materialer, der tilsættes under smeltning, mere regelmæssige kulstoffelter. Denne sfæroid sammensætning giver metallet mindre indre fejl, gør det stærkere og tillader det at blive bøjet, snoet og strakt mere succesfuldt end sårbar.
støbning
Når støbejern er støbt og støbt, trækkes det betydeligt tilbage, når det afkøles. Støberne metallurgister bør dække formen med den smeltede malm, kendt som "feeder", for at opnå den ønskede form. Duktilt jern trækker sig meget mindre end formbart jern, da det størkner i formen. Dette fravær af tilbagetrækning gør det duktile jern mindre tilbøjelige til at danne interne defekter og svage punkter forårsaget af støbeprocessen end smeltbar jern.
egenskaber
Metallurgister kan udtrække en prøveeksempel på 5 cm duktilt jern, 18 til 30% større end den oprindelige længde. Til gengæld strækker støbejern med kun 10%. Duktilt jern har en højere "udbyttestyrke" end formbart jern, hvilket betyder, at det kan modstå højere belastninger og højere temperaturer. Men ifølge det amerikanske støberi Kirkpatrick er malleable jern det bedste valg, når du vil forme dele eller tynde ark.
koste
Duktilt jern bruger mindre metalføder. Det kræver også mindre opvarmning end malleable jern og bruger derfor mindre energi. Disse overvejelser viser, at det er meget billigere for producenterne at fremstille duktilt jern end smeltbart jern.
anvendelser
Begge typer jern er stærke, holdbare og gode til bearbejdning i nye formater. Duktilt jern bruges til fremstilling af rør og automobildele, såsom krumtapaksler, truckaksler og hjulnav. Det smidbare jern er velegnet til situationer, hvor det skal flades og formes ved hammering. Generelt bruger metallurgister det til "smedejern" elementer som beslag og porte.