Τι είναι το χυτό χάλυβα;

Ο χυτός χάλυβας είναι ένας τύπος μετάλλου που δημιουργείται με θέρμανση του σιδήρου χρησιμοποιώντας δοχείο χωνευτηρίου. Η δημιουργία του οφειλόταν σε μια επαναστατική διαδικασία που εφευρέθηκε από έναν Άγγλο, τον Benjamin Huntsman, το 1751. Ο χυτός χάλυβας επέτρεψε μια πιο ομοιόμορφη σύνθεση και λιγότερες ακαθαρσίες σε χάλυβα από οποιαδήποτε προηγούμενη διαδικασία κατασκευής. Δεδομένου ότι κατασκευάζεται σε χωνευτήριο, ο χυτός χάλυβας ονομάζεται συχνά χάλυβας χωνευτηρίου.

Ο χάλυβας κατασκευάζεται με συνδυασμό σιδήρου με άνθρακα ή άλλα κράματα. Ο σίδηρος είναι ένα μαλακό μέταλλο, επομένως δεν είναι ιδανικό για πολλούς κατασκευαστικούς σκοπούς. Η δημιουργία χάλυβα αφαιρεί πολλές από τις ακαθαρσίες του σιδήρου, γεγονός που επιτρέπει στον χάλυβα να είναι πιο σκληρός και πιο ανθεκτικός. Όσο καλύτερος είναι ο χάλυβας, τόσο περισσότερες ακαθαρσίες σιδήρου αφαιρούνται.

Ο πρώιμος χάλυβας κατασκευάστηκε με την προσθήκη μικρών ποσοτήτων άνθρακα στο σίδηρο. Για παράδειγμα, ο χάλυβας με φουσκάλες κατασκευαζόταν με επανειλημμένη θέρμανση σφυρήλατος σιδήρου και κάρβουνου μαζί σε έναν κλίβανο. Ο άνθρακας του άνθρακα μεταφέρεται στον χάλυβα με τη διαδικασία της διάχυσης.
Ο χυτός χάλυβας ήταν ο πρώτος τύπος χάλυβα που επέτρεψε την προσθήκη κραμάτων στο σίδερο. Πριν από αυτή τη μέθοδο, οι κατασκευαστές δεν μπορούσαν να ζεστάνουν αρκετά τον χάλυβα ώστε να λιώσει. Με τη θέρμανση του χάλυβα με φουσκάλες σε ένα πήλινο χωνευτήριο που τοποθετήθηκε απευθείας στη φωτιά, ο Huntsman επέτρεψε στο μέταλλο να φτάσει στους 2900°F (1600°C). Η τήξη επέτρεψε σε άλλα στοιχεία, όπως το νικέλιο, να αναμιχθούν στο μέταλλο, ενισχύοντας έτσι τον χάλυβα.

Με το πέρασμα των αιώνων, έχουν γίνει βελτιώσεις στη διαδικασία του χωνευτηρίου, αν και ο χάλυβας εξακολουθεί να θερμαίνεται με φωτιά και μέσα σε ένα πήλινο χωνευτήριο σε σχήμα δοχείου που μπορεί να σφραγιστεί. Ο σύγχρονος χυτός χάλυβας χρησιμοποιείται σε κινητήρες και μηχανές, καθώς και στη ναυπήγηση. Τείνει να είναι πιο ακριβό από άλλα είδη μετάλλων που χρησιμοποιούνται για παρόμοια έργα.

Ο χυτός χάλυβας έχει τραχύ φινίρισμα. Συχνά έχει επιφανειακές οπές που δημιουργούνται από φυσαλίδες αερίου κατά τη διαδικασία θέρμανσης. Ένα ελαστικό μέταλλο, αυτός ο τύπος χάλυβα είναι πολύ σκληρός, με τέσσερις φορές μεγαλύτερη αντοχή σε εφελκυσμό από τον χυτοσίδηρο. Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι πόση πίεση, που δημιουργείται με το τράβηγμα, μπορεί να αντέξει ένα αντικείμενο πριν σπάσει.

Μια ανησυχία όταν χρησιμοποιείτε χυτό χάλυβα είναι εάν οι επιφανειακές οπές εκτείνονται στο εσωτερικό του μετάλλου. Εάν ναι, αυτές οι τρύπες θα μπορούσαν να δημιουργήσουν αδυναμίες που επηρεάζουν την ευρωστία του χάλυβα. Η μέτρηση του όγκου του νερού που μπορεί να χυθεί στις οπές θα δώσει μια καλή ένδειξη για το εάν οι οπές εκτείνονται πολύ μέσα στο μέταλλο.