เนื้อหา
การหลอมแร่เหล็กในเตาหลอมทำให้มันแข็งแกร่งและอ่อนตัวลงกว่าเดิม นักโลหะวิทยาเทโลหะเหลวลงในแม่พิมพ์แล้วปล่อยให้เย็นและแข็งตัวผลิตเหล็กหล่อ อุณหภูมิของเตาหลอมและวัสดุที่เพิ่มเข้ามาหรือ "ตัวยึดประสาน" กับเหล็กหลอมเหลวจะเป็นตัวกำหนดลักษณะที่แน่นอนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เหล็กดัดและเหล็กอ่อนสามารถเกิดขึ้นได้จากการหลอมแร่ แต่มีความแตกต่างหลายอย่างระหว่างโลหะทั้งสองประเภทนี้
ความหมาย
วัสดุที่มีความอ่อนสามารถทุบได้ในรูปทรงที่แตกต่างกันโดยไม่แตกร้าวหรือแตก วัสดุที่มีความเหนียวอาจถูกยืดให้เป็นเส้นบาง ๆ ที่ยาวเช่นลวด เมื่อพูดถึงเหล็กคำศัพท์เหล่านี้ค่อนข้างเข้าใจผิด เหล็กทั้งสองชนิดตอบสนองต่อการทุบได้ดียิ่งขึ้นนอกจากนี้ยังสามารถยืดในเส้นใยได้อีกด้วย แต่ในกรณีของเหล็กดัดนี้เกิดขึ้นในสัดส่วนที่มากขึ้น
พัฒนาการ
เหล็กรูปแบบแรกที่เรียกว่า "สีเทา" และ "สีขาว" ได้รับการพิสูจน์ว่ามีความเปราะและมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกภายใต้แรงอัด เหล็กที่หลอมได้ซึ่งมีการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญนั้นง่ายต่อการขึ้นรูปและเปราะน้อยกว่า จนถึงปี 1943 มันยังคงเป็นรูปแบบที่โดดเด่นของเหล็กหล่อในขณะที่ Keith Dwight Millis จากห้องปฏิบัติการวิจัยของ American International Nickel Co. ได้พัฒนาเหล็กดัดซึ่งเป็นโลหะที่แข็งแรงและยืดหยุ่นมากกว่า
การผลิต
เพื่อหล่อหลอมเหล็กอ่อนคนงานโรงหล่อหลอมแร่เหล็กและทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วโดยการเทลงในแม่พิมพ์ พวกเขาอุ่นขึ้นอีกประมาณ 926.5 องศาเซลเซียสนานถึง 100 ชั่วโมงก่อนปล่อยให้เย็นลงอย่างช้าๆ ในระหว่างกระบวนการดับนี้คนงานจะเพิ่มแร่ออกไซด์ การผลิตเหล็กดัดนั้นง่ายกว่า เมื่อคนงานโรงหลอมหลอมแร่เหล็กพวกเขาเพิ่มซีเรียมโซเดียมหรือแมกนีเซียม โลหะผสมที่เกิดขึ้นจะถูกหล่อด้วยแม่พิมพ์ซึ่งจะเย็นลง
ส่วนประกอบ
กระบวนการหลอมเหล็กอ่อนที่ทำให้เกิดการก่อตัวของอนุภาคขนาดเล็กของคาร์บอนที่มีรูปร่างผิดปกติ พวกเขาให้ความแข็งแกร่งและความยืดหยุ่นของโลหะมากกว่าเหล็กหล่อจากช่วงก่อนหน้า ในเหล็กดัดวัสดุที่ถูกเพิ่มเข้ามาในระหว่างการหลอมช่วยสร้างทรงกลมของคาร์บอนให้เป็นปกติมากขึ้น องค์ประกอบ Spheroid นี้ทำให้ข้อบกพร่องภายในของโลหะน้อยลงทำให้แข็งแรงขึ้นและทำให้สามารถงอบิดและยืดได้ดีกว่าแบบอ่อน
การหล่อ
เมื่อเหล็กอ่อนที่หล่อได้และหล่อขึ้นรูปมันจะหดตัวลงอย่างมากเมื่อมันเย็นตัวลง นักโลหะวิทยาโรงหล่อควรคลุมแม่พิมพ์ด้วยแร่ที่หลอมเหลวหรือที่เรียกว่า "เครื่องป้อน" เพื่อให้ได้รูปร่างที่ต้องการ เหล็กดัดหดได้น้อยกว่าเหล็กอ่อนมากเนื่องจากมันแข็งตัวในแม่พิมพ์ การไม่มีการหดกลับทำให้เหล็กดัดมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อบกพร่องภายในและจุดอ่อนที่เกิดจากกระบวนการหล่อน้อยกว่าเหล็กอ่อน
สรรพคุณ
นักโลหะวิทยาสามารถสกัดตัวอย่างทดสอบเหล็กดัด 5 ซม. ซึ่งสูงกว่าความยาวเดิมได้ 18 ถึง 30% ในทางตรงกันข้ามเหล็กอ่อนที่ยืดได้เพียง 10% เหล็กดัดมี "ความแข็งแรงของผลผลิต" สูงกว่าเหล็กอ่อนซึ่งหมายความว่ามันสามารถทนต่อแรงที่สูงขึ้นและอุณหภูมิที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตามตาม Kirkpatrick โรงหล่ออเมริกันเหล็กอ่อนเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดเมื่อคุณต้องการรูปร่างชิ้นส่วนหรือแผ่นบาง ๆ
ราคา
เหล็กดัดใช้ตัวป้อนโลหะน้อย นอกจากนี้ยังต้องใช้ความร้อนน้อยกว่าเหล็กอ่อนและดังนั้นจึงใช้พลังงานน้อยลง การพิจารณาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่ามันถูกกว่ามากสำหรับผู้ผลิตในการผลิตเหล็กดัดมากกว่าเหล็กอ่อน
การใช้งาน
เหล็กทั้งสองชนิดมีความแข็งแรงทนทานและเหมาะสำหรับการตัดเฉือนในรูปแบบใหม่ เหล็กดัดใช้ทำท่อและชิ้นส่วนยานยนต์เช่นเพลาข้อเหวี่ยงเพลารถบรรทุกและดุมล้อ เหล็กอ่อนนั้นค่อนข้างเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องแบนและขึ้นรูปด้วยการตอก โดยทั่วไป metallurgists ใช้สำหรับรายการ "เหล็กดัด" เช่นวงเล็บและประตู