Co to jest żelazo ciągliwe?

Żelazo jest drugim najpowszechniejszym metalem na ziemi. Służy do wykonywania wszystkiego, od kadłubów ogromnych statków po ozdobną balustradę na frontowych schodach domu. Żeliwo ciągliwe jest formą żeliwa, która jest łatwiejsza w obróbce niż czyste żelazo. Wytwarza się go poprzez topienie złomu stalowego i surówki, a następnie staranne kontrolowanie chłodzenia mieszaniny przez wiele godzin. Daje to żelazo, które jest bardzo twarde, ale nie kruche.

Metoda wytwarzania żeliwa ciągliwego sięga lat dwudziestych XVIII wieku, kiedy francuski naukowiec i metalurg RAF de Re’aumur opublikował pierwszy artykuł techniczny na temat tego rodzaju żelaza. Aby to zrobić, metalurdzy muszą najpierw wyprodukować białe żeliwo. Biała obudowa jest rodzajem bardzo twardego, ale bardzo kruchego żelaza wytwarzanego przez stopienie stali i surówki w piecu powietrznym.

Surówka nie jest czystym żelazem. W rzeczywistości jest to połączenie rudy żelaza, węgla drzewnego i wapienia stopionych razem pod silnym ciśnieniem. Ochładza się w wysokowęglowy materiał żelazny. Wysoki procent węgla sprawia, że ​​surówka jest krucha, dlatego nie jest używana bez dalszej obróbki.

Odlewy z białego żeliwa stają się żeliwem ciągliwym w procesie zwanym wyżarzaniem. Odlewy są topione, a następnie utrzymywane w kontrolowanej temperaturze przez określony czas. Następnie pozostawia się je do bardzo powolnego schłodzenia przez około 24 godziny. Kontrolowane chłodzenie zmienia strukturę chemiczną metalu, pozwalając mu zachować twardość bez pozostawania kruchym.

Różnice w szybkości i temperaturze chłodzenia mogą skutkować dwoma różnymi rodzajami żeliwa ciągliwego. Żelazo o białym sercu jest jaśniejsze niż żelazo o czarnym sercu. Różni się również składem chemicznym. Whiteheart ma powierzchnię z czystego ferrytu z rdzeniem z perlitu, tempercarbonu i ferrytu, podczas gdy czarne serce to głównie ferryt. Żelazo ciągliwe perlityczne jest rodzajem żelaza czarnego, które zawiera perlit, który jest mieszaniną ferrytu i cemetytu.

Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna opublikowała system klasyfikacji dla żeliwa ciągliwego białego i czarnego, znany jako ISO 5922-2005. Pierwszy znak to litera, która mówi, czy żeliwo jest białe, czarne lub perlitowe. Poniższe dwie liczby podają wytrzymałość żelaza na rozciąganie. Wytrzymałość na rozciąganie określa, jak bardzo można rozciągnąć próbkę, zanim znacznie się odkształci. Ostatnie dwie liczby w oznaczeniu określają minimalne wydłużenie lub ciągliwość próbki żelaza.