ذوبان خام الحديد في الفرن يجعله أقوى وأكثر قابلية للتطبيق. يصب عمال المسابك المعدن المنصهر في قوالب ويسمح لها بالتبريد والصلب ، وإنتاج الحديد الزهر. تحدد درجة حرارة الفرن والمواد المضافة أو "المخلوطة" على الحديد المنصهر الخصائص الدقيقة للمنتج النهائي. يتم تشكيل كل من الدكتايل والحديد القابل للطرق عن طريق صب خام ، ولكن هناك عدد من الاختلافات بين هذين النوعين من المعدن.
يذوب خام الحديد في الفرن قبل الصب.المعنى
يمكنك مطرقة مادة قابلة للطرق في شكل مختلف دون التسبب في كسر أو كسر. يمكنك سحب مادة الدكتايل إلى خيط رفيع طويل ، مثل الأسلاك. عندما يتعلق الأمر بالحديد ، فهذه المصطلحات مضللة بعض الشيء. يستجيب كل من الحديد القابل للطرق والدكتايلين جيدًا للتطريز ، ويمكن استخلاصهما إلى خيوط ، على الرغم من إمكانية استخلاص الأخير.
تطوير
أثبتت الأشكال المبكرة من الحديد المصبوب ، والمعروفة باسم "الرمادي" و "الأبيض" ، هشة للغاية وعرضة للتصدع تحت الضغط. كان الحديد القابل للطرق ، وهو تحسن كبير ، أسهل في التشكيل وأقل هشاشة بكثير. بقي الشكل السائد للحديد الزهر حتى عام 1943 ، عندما طور كيث دوايت ميليس من مختبر أبحاث شركة النيكل الدولية حديد الدكتايل ، وهو معدن أقوى وأكثر مرونة.
إنتاج
لإنتاج الحديد القابل للطرق ، يذوب عمال السباكة خام الحديد ويبردونه بسرعة عن طريق سكبه في قوالب. يعيدون تسخين المسبوكات إلى حوالي 1700 فهرنهايت لمدة تصل إلى 100 ساعة ، قبل السماح لهم بالتبرد ببطء. خلال هذه العملية هدأ أو "الصلب" ، العمال إضافة خام الهيماتيت. حديد الدكتايل أسهل في صنعه. عندما يذوب العاملون في المسابك خام الحديد ، فإنهم يضيفون السيريوم أو الصوديوم أو المغنيسيوم. يلقي السبائك الناتجة في قوالب ويسمح لتبرد.
تكوين
تتسبب عملية التلدين في الحديد القابل للطي في تكوين جزيئات صغيرة غير منتظمة الشكل من الكربون. إنها تعطي المعدن المزيد من القوة والمرونة أكثر من الحديد الزهر السابق. في حديد الدكتايل ، تساعد المواد المضافة أثناء الذوبان في تكوين مجالات أكثر انتظامًا من الكربون. يعطي هذا التكوين الكروي للمعادن عددًا أقل من العيوب الداخلية ، مما يجعلها أقوى وتسمح لها بالثني والالتواء والاستطالة بنجاح أكبر من الحديد القابل للطرق.
صب
عندما يتم صب الحديد القابل للطرق في قالب ، يتقلص إلى حد كبير أثناء تبريده. يجب أن يقوم عمال المسبك برفع القالب باستخدام خام مصهور يعرف باسم "وحدة التغذية" ، وذلك لتحقيق الشكل المطلوب. ينكمش حديد الدكتايل أقل بكثير من الحديد المرن حيث يصلب في القالب. هذا النقص في الانكماش يجعل حديد الدكتايل أقل عرضة من الحديد القابل للطرق إلى العيوب الداخلية ونقاط الضعف الناجمة عن عملية الصب.
الخصائص
يمكن للعاملين في المعادن استخراج عينة اختبار 2 بوصة من حديد الدكتايل بنسبة تزيد بنسبة 18 إلى 30 في المائة عن طولها الأصلي. على النقيض من ذلك ، يطيل الحديد القابل للطرق بنسبة 10 في المائة فقط. يحتوي حديد الدكتايل على "قوة إنتاجية" أعلى من الحديد المرن ، مما يعني أنه يمكن أن يتحمل أحمالًا أكبر ودرجات حرارة أعلى. ومع ذلك ، ووفقًا لمسبك Kirkpatrick ، فإن الحديد القابل للطرق هو الخيار الأفضل عندما تريد صب مقاطع رقيقة أو ألواح.
كلفة
يستخدم حديد الدكتايل أقل المعادن المغذية. كما يتطلب تسخينًا أقل من الحديد القابل للطرق وبالتالي يستخدم طاقة أقل. هذه الاعتبارات تجعله أرخص بكثير بالنسبة للمصنعين لإنتاج حديد الدكتايل من الحديد القابل للطرق.
الاستخدامات
كلا النوعين من الحديد قوي ودائم وجيد للتشكيل في أشكال جديدة. يستخدم حديد الدكتايل لتصنيع الأنابيب وقطع غيار السيارات مثل أعمدة الكرنك ، ومحاور الشاحنات ، ومحور العجلات. يناسب الحديد القابل للطرق المواقف التي يجب أن يتم تسويتها وتشكيلها بالدق. غالبًا ما يستخدمه عمال المعادن في تصنيع عناصر "الحديد المطاوع" ، مثل الأقواس والبوابات.
