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炉内での鉄鉱石の溶融は、それをより強くそしてより可鍛性にします。冶金学者は、溶融金属を型に流し込み、それを冷やして固化させ、鋳鉄を作り出します。炉の温度および溶融鉄に添加された材料または「結合剤」は、最終製品の正確な特性を決定する。延性および可鍛性鉄はどちらも鉱石製錬によって形成されますが、これら2種類の金属の間にはいくつかの違いがあります。
意味
可鍛性材料は、亀裂または亀裂を生じることなく異なる形状に打たれ得る。延性材料はワイヤのような長く細いフィラメントに引き伸ばすことができる。それが鉄になると、これらの用語はやや紛らわしいです。両方のタイプの鉄はドキドキによく反応します、さらにそれらはフィラメントで伸びることができます。しかしダクタイル鉄の場合、これはより大きな割合で起こる。
開発
「灰色」および「白色」として知られる鋳鉄の最初の形態は、非常にもろくて圧縮下でひびが入りやすいことが証明されています。重要な改良点である可鍛鉄は成形が容易で脆性が少なかった。 1943年まで、それは鋳鉄の支配的な形のままでした、それからアメリカの国際的なニッケルCo.の研究室のキースDwight Millisは延性がある鉄、さらに強くてより柔軟な金属を開発しました。
生産
可鍛鉄を製造するために、鋳物工場の労働者は鉄鉱石を溶かし、それを型に流し込むことによって急速に冷却した。彼らはゆっくり冷却することができる前に、それらを100時間までの間約926.5℃に再加熱します。この焼入れプロセス中に、労働者はヘマタイト鉱石を追加します。ダクタイル鋳鉄の製造はより簡単です。製錬所の労働者が鉄鉱石を溶かすと、セリウム、ナトリウム、またはマグネシウムを加えます。得られた合金を型に流し込み、次いで型を冷却する。
構成
可鍛鉄を焼鈍するプロセスは、不規則な形状の炭素の小さな粒子の形成を引き起こす。それらは、以前の時代の鋳鉄よりも金属に強度と柔軟性を与えます。ダクタイル鋳鉄では、溶融中に添加される材料はより規則的な炭素球を形成するのを助ける。この回転楕円体組成物は、金属に内部欠陥を少なくし、それをそれをより強くし、そしてそれを可鍛性よりもうまく曲げる、ねじるするおよび引き伸ばすことを可能にする。
成形
可鍛鉄が鋳造および成形されると、それは冷却するにつれてかなり後退する。鋳造冶金学者は、所望の形状を達成するために、「フィーダー」として知られる溶融鉱石で鋳型を覆うべきである。延性のある鉄は鋳型内で凝固するので可鍛性の鉄よりもはるかに少なく収縮する。この引込みの欠如は、延性のある鉄が可鍛性の鉄よりも鋳造工程によって引き起こされる内部欠陥および弱い点を形成する傾向が少ないようにする。
プロパティ
冶金学者は、元の長さより18〜30％大きい5 cmのダクタイル鉄の試験サンプルを抽出することができます。対照的に、可鍛鉄はわずか10％伸びます。延性のある鉄は展性のある鉄よりも高い「降伏強さ」を有し、それはそれがより高い負荷およびより高い温度に耐えることができることを意味する。しかし、アメリカの鋳造工場Kirkpatrickによると、可鍛鉄はあなたが部品や薄板を形作りたいときに最も良い選択です。
費用
ダクタイル鋳鉄はより少ない金属フィーダを使用する。可鍛鉄よりも加熱が少なくて済むため、エネルギーも少なくて済みます。これらの考察は、展性のある鉄よりも延性のある鉄を製造することが製造業者にとってはるかに安価であることを示している。
用途
どちらのタイプの鉄も強く、耐久性があり、新しいフォーマットでの加工に適しています。ダクタイル鋳鉄は、クランクシャフト、トラックシャフト、ホイールハブなどのチューブや自動車部品の製造に使用されています。可鍛鉄は、ハンマーで平らにしたり形作ったりする必要がある状況に非常に適しています。一般的に、冶金学者はブラケットや門などの「錬鉄」のアイテムにそれを使います。