Unterschied zwischen duktilem Eisen und Temperguss

Das Schmelzen von Eisenerz in einem Ofen macht es stärker und verarbeitbarer. Gießereiarbeiter gießen das geschmolzene Metall in Formen und lassen es abkühlen und sich verfestigen, wodurch Gusseisen entsteht. Die Ofentemperatur und die dem geschmolzenen Eisen zugesetzten oder "legierten" Materialien bestimmen die genauen Eigenschaften des Endprodukts. Duktiles und Temperguss werden beide durch Gießen des Erzes gebildet, es gibt jedoch eine Reihe von Unterschieden zwischen diesen beiden Metallarten.

Sie können ein formbares Material in eine andere Form hämmern, ohne dass es reißt oder bricht. Sie können ein duktiles Material in einen langen, dünnen Strang wie einen Draht ziehen. Wenn es um Eisen geht, sind diese Begriffe etwas irreführend. Sowohl Temperguss als auch duktile Eisen reagieren gut auf Hämmern, und beide können zu Strängen herausgezogen werden, obwohl letztere weiter gezogen werden können.

Die frühesten Formen von Gusseisen, bekannt als "grau" und "weiß", erwiesen sich als sehr spröde und neigten dazu, unter Spannung zu reißen. Temperguss, eine signifikante Verbesserung, war leichter zu formen und weit weniger spröde. Es blieb die dominierende Form von Gusseisen bis 1943, als Keith Dwight Millis vom Forschungslabor der International Nickel Co. duktiles Eisen entwickelte, ein noch stärkeres und flexibleres Metall.

Um Temperguss herzustellen, schmelzen Gießereiarbeiter Eisenerz und kühlen es schnell ab, indem sie es in Formen gießen. Sie erwärmen die Gussteile bis zu 100 Stunden lang auf etwa 1.700 F, bevor sie langsam abkühlen. Während dieses Temperns oder "Temperns" fügen die Arbeiter Hämatiterz hinzu. Duktiles Eisen ist einfacher herzustellen. Wenn Gießereiarbeiter das Eisenerz schmelzen, fügen sie Cer, Natrium oder Magnesium hinzu. Die resultierende Legierung wird in Formen gegossen und abkühlen gelassen.

Durch den Glühprozess von Temperguss bilden sich kleine, unregelmäßig geformte Kohlenstoffpartikel. Sie verleihen dem Metall mehr Festigkeit und Flexibilität als frühere Gusseisen. In duktilem Eisen tragen die während der Schmelze zugesetzten Materialien dazu bei, regelmäßigere Kohlenstoffkugeln zu bilden. Diese kugelförmige Zusammensetzung verleiht dem Metall weniger innere Fehler, macht es fester und ermöglicht es, es erfolgreicher zu biegen, zu verdrehen und zu verlängern als Temperguss.

Wenn Temperguss in eine Form gegossen wird, schrumpft es beim Abkühlen erheblich. Gießereiarbeiter müssen die Form mit geschmolzenem Erz auffüllen, das als "Feeder" bekannt ist, um die gewünschte Form zu erreichen. Duktiles Eisen schrumpft viel weniger als Temperguss, wenn es sich in der Form verfestigt. Dieser Mangel an Schrumpfung macht duktiles Eisen weniger anfällig als Temperguss für innere Defekte und Schwachstellen, die durch den Gießprozess verursacht werden.

Metallarbeiter können eine 2-Zoll-Testprobe aus duktilem Eisen um 18 bis 30 Prozent mehr als ihre ursprüngliche Länge herausziehen. Temperguss verlängert sich dagegen nur um 10 Prozent. Duktiles Eisen hat eine höhere "Streckgrenze" als Temperguss, was bedeutet, dass es größere Belastungen und höhere Temperaturen tragen kann. Laut der Kirkpatrick-Gießerei ist Temperguss jedoch die beste Wahl, wenn Sie dünne Abschnitte oder Platten gießen möchten.

Duktiles Eisen verbraucht weniger Feeder-Metall. Es benötigt auch weniger Heizung als Temperguss und verbraucht daher weniger Energie. Diese Überlegungen machen es für Hersteller viel billiger, duktiles Eisen herzustellen als Temperguss.

Beide Eisenarten sind stark, langlebig und gut für die Bearbeitung in neue Formen geeignet. Aus duktilem Eisen werden Rohrleitungen und Autoteile wie Kurbelwellen, LKW-Achsen und Radnaben hergestellt. Temperguss eignet sich gut für Situationen, in denen es durch Hämmern abgeflacht und geformt werden muss. Metallarbeiter verwenden es häufig für "schmiedeeiserne" Gegenstände wie Klammern und Tore.