Forskellen mellem duktilt jern og formbart jern

Smeltning af jernmalm i en ovn gør den stærkere og mere anvendelig. Støberi hælder det smeltede metal i forme og lader det afkøle og størkne, hvilket producerer støbejern. Ovnstemperaturen og materialer tilsat eller "legeret" til det smeltede jern bestemmer det færdige produkts nøjagtige egenskaber. Duktilt og formbart jern dannes begge ved støbning af malmen, men der er en række forskelle mellem disse to typer metal.

Du kan hamre et formbart materiale i en anden form uden at forårsage, at det revner eller sprækker. Du kan trække et duktilt materiale ud i en lang tynd streng, f.eks. En tråd. Når det kommer til jern, er disse udtryk lidt vildledende. Både formbare og duktile strygejern reagerer godt på hamring, og begge kan trækkes ud i strenge, selvom sidstnævnte kan trækkes videre.

De tidligste former for støbejern, kendt som "grå" og "hvid", viste sig at være meget sprø og tilbøjelige til at revne under stress. Formbart jern, en betydelig forbedring, var lettere at forme og langt mindre sprød. Det forblev den dominerende form for støbejern indtil 1943, da Keith Dwight Millis fra International Nickel Co. forskningslaboratorium udviklede duktilt jern, et endnu stærkere og mere fleksibelt metal.

For at fremstille formbart jern smelter støberi jernmalm og afkøler det hurtigt ved at hælde det i forme. De opvarmes støbegodserne til ca. 1.700 F i op til 100 timer, før de lader dem afkøle langsomt. Under denne temperering eller "glødning" -proces tilsætter arbejderne hæmatitmalm. Duktilt jern er enklere at fremstille. Når støbearbejdere smelter jernmalmen, tilsætter de cerium, natrium eller magnesium. Den resulterende legering støbes i forme og får lov til at afkøle.

Formbart jerns annealingsproces får små, uregelmæssigt formede partikler af kulstof til at dannes. De giver metallet mere styrke og fleksibilitet end tidligere støbejern. I duktilt jern hjælper de materialer, der tilsættes under smeltningen, mere regelmæssige kulstofkugler. Denne kugleformede sammensætning giver metallet færre indre fejl, hvilket gør det stærkere og tillader det at blive bøjet, snoet og langstrakt mere succes end formbart jern.

Når formbart jern støbes i en form, krymper det markant, når det køler ned. Støberi skal toppe formen med smeltet malm kendt som en "føder" for at opnå den ønskede form. Duktilt jern krymper meget mindre end formbart jern, da det størkner i formen. Denne mangel på krympning gør duktilt jern mindre tilbøjeligt end formbart jern til indre defekter og svage punkter forårsaget af støbeprocessen.

Metalarbejdere kan tegne en 2-tommer testprøve af duktilt jern med 18 til 30 procent mere end dets oprindelige længde. I modsætning hertil forlænges formbart jern med kun 10 procent. Duktilt jern har en højere "udbytte styrke" end formbart jern, hvilket betyder, at det kan bære større belastninger og højere temperaturer. Ifølge Kirkpatrick-støberiet er formbart jern imidlertid det bedste valg, når du vil støbe tynde sektioner eller plader.

Duktilt jern bruger mindre fodermetaller. Det kræver også mindre opvarmning end formbart jern og bruger derfor mindre energi. Disse overvejelser gør det meget billigere for producenterne at fremstille duktilt jern end formbart jern.

Begge jerntyper er stærke, holdbare og gode til bearbejdning til nye former. Duktilt jern bruges til at fremstille rørarbejder og bildele såsom krumtapaksler, lastbilaksler og hjulnav. Formbart jern er velegnet til situationer, hvor det skal udflades og formes ved hamring. Metalarbejdere bruger det ofte til "smedejern" -genstande, såsom beslag og porte.