銑鉄の特徴

著者: Bill Davis
作成日: 5 2月 2021
更新日: 20 11月 2024
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銑鉄は、純粋な鉄を製造するための製錬プロセスの副産物です。鉄鉱石は、高炭素コークス燃料を使用して加熱され、その結果、鋳鉄は非常に高い炭素含有量(通常は約4%)になります。産業革命の間、銑鉄は広く使用されました。現在は通常、より有用な材料である錬鉄で鋳造されています。それは有用な特性を持っていますが、冶金の最新の方法により、より良い材料が現在利用可能です。

化学成分

あらゆる形態の銑鉄には、さまざまな量のケイ素硫黄、マンガン、リンとともに、3.5%〜4.5%の炭素が含まれています。基本的な銑鉄には、1.5%未満のシリコン、1%未満のマンガン、および残留硫黄とリンがあります。ヘマタイト銑鉄には、これらの不純物と同様の量がありますが、シリコン含有量ははるかに高く、通常1.5%から3.5%の間です。このノジュラー銑鉄材料の最も一般的な形態は、シリコンを含まず、0.05%のマンガン、硫黄、リンです。


もろさ

銑鉄は、その高い炭素含有量とその中に形成される他の不純物のために、非常に壊れやすい金属です。銑鉄に含まれる他の元素もその構造を弱めます。鉄は非常に固いと考えられていますが、銑鉄は落下すると割れて壊れます。

フュージョンポイント

銑鉄は、炭素含有量が高いため、錬鉄や鋼よりも融点がはるかに低くなります。これは物性的には問題ありませんが、銑鉄とスクラップ鋼と鉄の混合物である低品位のねずみ鋳鉄に変えることができます。

黒鉛

銑鉄の不純物は、冷却プロセス中に形成される他の物質につながります。鉄と炭素が結合して炭化鉄を作り、残りの炭素が鉛筆に見られるのと同様のグラファイトを形成します。鉄が非常にゆっくりと冷えると、より多くのグラファイトが形成され、材料が弱くなります。


アプリケーション

2011年以降に生産された銑鉄のほとんどは、以前と同じ方法で使用されていません。通常、錬鉄を作るために鍛造されるか、炭素含有量を減らして鋼を形成します。産業革命の間、高度な鍛造技術が発見される前は、銑鉄がいくつもの鋳鉄製品に使用されていました。