Różnica między żeliwa sferoidalnego i żeliwa ciągliwego

Topienie rudy żelaza w piecu czyni ją mocniejszą i bardziej wykonalną. Odlewnicy wlewają stopiony metal do form i pozwalają mu ostygnąć i zestalić się, wytwarzając żeliwo. Temperatura pieca i materiały dodane lub „stopowe” do stopionego żelaza określają dokładne właściwości gotowego produktu. Żeliwo sferoidalne i ciągliwe powstaje przez odlewanie rudy, ale istnieje wiele różnic między tymi dwoma rodzajami metalu.

Możesz wbić plastyczny materiał w inny kształt bez powodowania pękania lub pękania. Możesz wyciągnąć materiał plastyczny na długie cienkie pasmo, takie jak drut. Jeśli chodzi o żelazo, warunki te są nieco mylące. Zarówno żeliwa ciągliwe, jak i sferoidalne dobrze reagują na uderzenia młotkiem i oba mogą być rozciągnięte na pasma, chociaż te ostatnie można wyciągnąć dalej.

Pierwsze formy żeliwa, znane jako „szare” i „białe”, okazały się bardzo kruche i podatne na pękanie pod wpływem stresu. Znaczne ulepszenie żeliwa ciągliwego było łatwiejsze do kształtowania i znacznie mniej kruche. Pozostała dominującą formą żeliwa do 1943 r., Kiedy to Keith Dwight Millis z laboratorium badawczego International Nickel Co. opracował żelazo sferoidalne, jeszcze mocniejszy i bardziej elastyczny metal.

W celu wyprodukowania żeliwa ciągliwego pracownicy odlewni topią rudę żelaza i szybko chłodzą ją, wlewając do foremek. Podgrzewają odlewy do około 1700 F przez maksymalnie 100 godzin, zanim pozwolą im powoli ostygnąć. Podczas tego procesu odpuszczania lub „wyżarzania” pracownicy dodają rudę hematytu. Żeliwo sferoidalne jest łatwiejsze do wykonania. Gdy pracownicy odlewni topią rudę żelaza, dodają cer, sód lub magnez. Powstały stop wlewa się do form i pozostawia do ostygnięcia.

Proces wyżarzania żeliwa ciągliwego powoduje tworzenie się małych, nieregularnych cząstek węgla. Dają metalowi większą wytrzymałość i elastyczność niż wcześniejsze żeliwa. W żeliwie sferoidalnym materiały dodane podczas topienia pomagają tworzyć bardziej regularne kule węgla. Ta sferoidalna kompozycja powoduje, że metal ma mniej wewnętrznych wad, co czyni go mocniejszym i pozwala na zginanie, skręcanie i wydłużanie z większą skutecznością niż żeliwo ciągliwe.

Kiedy żeliwo ciągliwe jest wlewane do formy, kurczy się znacznie podczas stygnięcia. Pracownicy odlewni muszą uzupełnić formę stopioną rudą zwaną „podajnikiem”, aby osiągnąć pożądany kształt. Żeliwo sferoidalne kurczy się znacznie mniej niż żelazo ciągliwe, gdy zestala się w formie. Ten brak skurczu powoduje, że żeliwo sferoidalne jest mniej podatne niż żelazo ciągliwe na wady wewnętrzne i słabe punkty spowodowane procesem odlewania.

Metalowcy mogą pobrać 2-calową próbkę żeliwa sferoidalnego o 18–30% większą niż jego pierwotna długość. Natomiast żeliwo ciągliwe wydłuża się tylko o 10 procent. Żeliwo sferoidalne ma wyższą „granicę plastyczności” niż żeliwo ciągliwe, co oznacza, że ​​może wytrzymać większe obciążenia i wyższe temperatury. Jednak według odlewni Kirkpatrick żeliwo ciągliwe jest najlepszym wyborem, gdy chcesz odlewać cienkie sekcje lub płyty.

Żeliwo sferoidalne zużywa mniej metalu zasilającego. Wymaga również mniejszego ogrzewania niż żelazo ciągliwe, a zatem zużywa mniej energii. Te względy sprawiają, że producenci są znacznie tańsi w produkcji żeliwa sferoidalnego niż żeliwa ciągliwego.

Oba rodzaje żelaza są mocne, trwałe i nadają się do obróbki nowych kształtów. Żeliwo sferoidalne służy do produkcji rur i części samochodowych, takich jak wały korbowe, osie ciężarówek i piasty kół. Żeliwo ciągliwe dobrze nadaje się do sytuacji, w których należy go spłaszczyć i ukształtować za pomocą młotka. Metalowcy często używają go do przedmiotów „z kutego żelaza”, takich jak wsporniki i bramy.