Zawartość
Topienie rudy żelaza w piecu sprawia, że jest ona mocniejsza i bardziej plastyczna. Hutnicy wlewają stopiony metal do form i pozostawiają do ostygnięcia i zestalenia, wytwarzając żeliwo. Temperatura pieca i dodawane materiały lub „spoiwa” do stopionego żelaza określają dokładne właściwości gotowego produktu. Żeliwo sferoidalne i ciągliwe jest formowane przez wytapianie rudy, ale istnieje kilka różnic między tymi dwoma rodzajami metali.
Znaczenie
Możesz wbić plastyczny materiał w inny kształt, nie powodując jego pękania ani łamania. Materiał plastyczny można rozciągnąć w długie, cienkie włókno, na przykład drut. Jeśli chodzi o żelazo, terminy te są nieco mylące. Oba rodzaje żelaza dobrze reagują na młotkowanie, a ponadto można je rozciągać w postaci włókien; ale w przypadku żeliwa sferoidalnego występuje to w większym stopniu.
Rozwój
Pierwsze formy żeliwa, znane jako „szare” i „białe”, okazały się bardzo kruche i podatne na pękanie pod wpływem ściskania. Żeliwo ciągliwe, co stanowi znaczną poprawę, było łatwiejsze w kształtowaniu i mniej kruche. Dominująca forma żeliwa pozostała do 1943 roku, kiedy Keith Dwight Millis z laboratorium badawczego International Nickel Co. w Stanach Zjednoczonych opracował żeliwo sferoidalne, jeszcze mocniejszy i bardziej elastyczny metal.
Produkcja
Aby wyprodukować żeliwo ciągliwe, pracownicy odlewni topią rudę żelaza i szybko ją schładzają, wlewając ją do form. Podgrzewają je ponownie do około 926,5 stopni Celsjusza przez maksymalnie 100 godzin, zanim ostygną powoli. Podczas tego procesu odpuszczania lub „wyżarzania” pracownicy dodają rudę hematytu. Produkcja żeliwa sferoidalnego jest prostsza. Podczas topienia rudy żelaza pracownicy odlewni dodają cer, sód lub magnez. Powstały stop jest wtapiany w formy, które następnie pozostawia się do ostygnięcia.
Kompozycja
Proces pierścieniowania żeliwa ciągliwego powoduje powstawanie małych cząstek węgla o nieregularnych kształtach. Dają metalowi większą wytrzymałość i elastyczność niż żeliwo z wcześniejszych okresów. W przypadku żeliwa sferoidalnego materiały dodane podczas topienia pomagają w tworzeniu bardziej regularnych kulek węglowych. Ta sferoidalna kompozycja daje metalowi mniej wewnętrznych wad, czyniąc go mocniejszym i umożliwiając jego zakrzywianie, skręcanie i rozciąganie skuteczniej niż plastyczność.
Odlewanie
Gdy żeliwo ciągliwe jest odlewane i formowane, cofa się znacznie, gdy się ochładza. Hutnicy odlewni muszą pokryć formę stopioną rudą, zwaną „podajnikiem”, aby uzyskać żądany kształt. Żeliwo sferoidalne cofa się znacznie mniej niż żeliwo ciągliwe, gdy krzepnie w formie. Ten brak skurczu sprawia, że żeliwo sferoidalne jest mniej podatne na powstawanie wewnętrznych defektów i słabych punktów spowodowanych procesem odlewania niż żeliwo ciągliwe.
nieruchomości
Hutnicy mogą pobrać próbkę testową z żeliwa sferoidalnego o średnicy 5 cm, o 18 do 30% dłuższą niż pierwotna długość. Z drugiej strony, żeliwo ciągliwe jest tylko o 10% dłuższe. Żeliwo sferoidalne ma wyższą „granicę elastyczności” niż żeliwo ciągliwe, co oznacza, że może wytrzymać większe obciążenia i wyższe temperatury. Jednak według amerykańskiej odlewni Kirkpatrick żeliwo ciągliwe jest najlepszym wyborem, jeśli chodzi o formowanie cienkich części lub blach.
Koszt
Żeliwo sferoidalne zużywa mniej metalu podajnik. Wymaga również mniejszego ogrzewania niż żeliwo ciągliwe i dlatego zużywa mniej energii. Rozważania te pokazują, że producentom dużo tańsze jest wytwarzanie żeliwa ciągliwego niż ciągliwego.
Używa
Oba rodzaje żelaza są mocne, trwałe i nadają się do obróbki w nowych kształtach. Żeliwo sferoidalne jest używane do produkcji rur i części samochodowych, takich jak wały korbowe, osie samochodów ciężarowych i piasty kół. Żeliwo ciągliwe jest całkiem odpowiednie w sytuacjach, w których musi być spłaszczone i wbijane. Hutnicy zwykle używają go do wyrobów z „kutego żelaza”, takich jak podpory i bramy.