Περιεχόμενο
Το λιώσιμο μεταλλεύματος σιδήρου σε έναν κλίβανο το καθιστά ισχυρότερο και πιο εύπλαστο. Οι μεταλλουργοί ρίχνουν το λιωμένο μέταλλο σε καλούπια και το αφήνουν να κρυώσει και στερεοποιηθεί, παράγοντας χυτοσίδηρο. Η θερμοκρασία του κλιβάνου και τα υλικά που προστίθενται, ή "συνδετικά", στο λιωμένο σίδερο καθορίζουν τα ακριβή χαρακτηριστικά του τελικού προϊόντος. Ο όλκιμος και ο ελαστικός σίδηρος σχηματίζονται και οι δύο από μεταλλεύματα τήξης, αλλά υπάρχουν αρκετές διαφορές μεταξύ αυτών των δύο τύπων μετάλλων.
Εννοια
Μπορείτε να σφυρίξετε ένα ελαστικό υλικό σε διαφορετικό σχήμα χωρίς να το προκαλέσετε να σπάσει ή να σπάσει. Ένα όλκιμο υλικό μπορεί να τεντωθεί σε ένα μακρύ, λεπτό νήμα, όπως σύρμα. Όσον αφορά το σίδερο, αυτοί οι όροι είναι κάπως παραπλανητικοί. Και οι δύο τύποι σιδήρου ανταποκρίνονται καλά στο σφυρήλατο, επιπλέον μπορούν να τεντωθούν σε νήματα. αλλά στην περίπτωση του όλκιμου σιδήρου αυτό συμβαίνει σε μεγαλύτερο βαθμό.
Ανάπτυξη
Οι πρώτες μορφές χυτοσιδήρου, γνωστές ως "γκρίζες" και "λευκές", αποδείχθηκαν πολύ εύθραυστες και επιρρεπείς σε ρωγμές υπό συμπίεση. Το ελαστικό σίδερο, μια σημαντική βελτίωση, ήταν πιο εύκολο να διαμορφωθεί και λιγότερο εύθραυστο. Μέχρι το 1943, παρέμεινε η κυρίαρχη μορφή χυτοσιδήρου, όταν ο Keith Dwight Millis του ερευνητικού εργαστηρίου της International Nickel Co. στις Ηνωμένες Πολιτείες ανέπτυξε όλκιμο σίδηρο, ένα ακόμη ισχυρότερο και πιο εύκαμπτο μέταλλο.
Παραγωγή
Για την παραγωγή ελαστικού σιδήρου, οι εργάτες χυτηρίου λιώνουν το σιδηρομετάλλευμα και το δροσίζουν γρήγορα ρίχνοντάς το σε καλούπια. Τα θερμαίνουν στους περίπου 926,5 βαθμούς Κελσίου για έως και 100 ώρες, προτού τους αφήσουν να κρυώσουν αργά. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας σκλήρυνσης ή «ανόπτησης», οι εργαζόμενοι προσθέτουν μεταλλεύματα αιματίτη. Η κατασκευή όλκιμου σιδήρου είναι απλούστερη. Καθώς οι εργάτες χυτηρίου λιώνουν μεταλλεύματα σιδήρου, προσθέτουν δημήτριο, νάτριο ή μαγνήσιο. Το προκύπτον κράμα τήκεται σε καλούπια τα οποία στη συνέχεια αφήνονται να κρυώσουν.
Σύνθεση
Η διαδικασία χτυπήματος του ελαστικού σιδήρου προκαλεί το σχηματισμό μικρών σωματιδίων άνθρακα ακανόνιστου σχήματος. Δίνουν στο μέταλλο περισσότερη δύναμη και ευελιξία από το χυτοσίδηρο από προηγούμενες περιόδους. Σε όλκιμο σίδερο, τα υλικά που προστίθενται κατά την τήξη βοηθούν στο σχηματισμό πιο κανονικών σφαιρών άνθρακα. Αυτή η σφαιροειδής σύνθεση δίνει στο μέταλλο λιγότερα εσωτερικά ελαττώματα, καθιστώντας το ισχυρότερο και επιτρέποντάς του να καμπυλωθεί, να στρίβεται και να τεντώνεται με μεγαλύτερη επιτυχία από το ελατό.
Γείσο
Όταν το ελαστικό σίδερο χυτεύεται και χυτεύεται, αποσύρεται σημαντικά καθώς κρυώνει. Οι μεταλλουργοί χυτηρίου πρέπει να καλύψουν το καλούπι με το λιωμένο μετάλλευμα, γνωστό ως "τροφοδότης", για να επιτύχουν το επιθυμητό σχήμα. Ο όλκιμος σίδηρος αποσύρεται πολύ λιγότερο από τον ελαστικό σίδηρο καθώς στερεοποιείται στο καλούπι. Αυτή η απουσία συρρίκνωσης καθιστά τον όλκιμο σίδηρο λιγότερο πιθανό να σχηματίσει εσωτερικά ελαττώματα και αδύνατα σημεία που προκαλούνται από τη διαδικασία χύτευσης από το ελατό σίδερο.
ιδιότητες
Οι μεταλλουργοί μπορούν να εξαγάγουν ένα δείγμα 5 εκατοστών όλκιμου σιδήρου, 18 έως 30% μεγαλύτερο από το αρχικό μήκος. Από την άλλη πλευρά, ο ελαστικός σίδηρος έχει μήκος μόνο 10%. Ο όλκιμος σίδηρος έχει υψηλότερο "ελαστικό όριο" από τον ελαστικό σίδηρο, που σημαίνει ότι μπορεί να αντέξει υψηλότερα φορτία και υψηλότερες θερμοκρασίες. Ωστόσο, σύμφωνα με το αμερικανικό χυτήριο Kirkpatrick, το ελαστικό σίδερο είναι η καλύτερη επιλογή όταν πρόκειται για χύτευση λεπτών μερών ή φύλλων.
Κόστος
Ο όλκιμος σίδηρος χρησιμοποιεί λιγότερο μεταλλικό τροφοδότη. Απαιτεί επίσης λιγότερη θέρμανση από το ελατό σίδερο και συνεπώς χρησιμοποιεί λιγότερη ενέργεια. Αυτές οι εκτιμήσεις δείχνουν ότι είναι πολύ φθηνότερο για τους κατασκευαστές να παράγουν όλκιμο παρά ελατό σίδερο.
Χρήσεις
Και οι δύο τύποι σιδήρου είναι ισχυροί, ανθεκτικοί και καλοί για κατεργασία σε νέα σχήματα. Ο όλκιμος σίδηρος χρησιμοποιείται για την κατασκευή σωλήνων και ανταλλακτικών αυτοκινήτων, όπως στροφαλοφόροι άξονες, άξονες φορτηγών και πλήμνες τροχών. Το ελαστικό σίδερο είναι αρκετά κατάλληλο για καταστάσεις όπου πρέπει να ισοπεδωθεί και να σφυρηλατηθεί. Οι μεταλλουργοί το χρησιμοποιούν γενικά για αντικείμενα "επεξεργασμένου σιδήρου", όπως στηρίγματα και πύλες.