鉄鉱石を炉で溶かすと、鉄鉱石がより強く、より実用的になります。鋳物工場の労働者は、溶融金属を金型に注ぎ、冷却して凝固させ、鋳鉄を製造します。溶temperatureに追加または「合金化」される炉の温度と材料によって、最終製品の正確な特性が決まります。ダクタイル鋳鉄と可鍛鉄はどちらも鉱石の鋳造によって形成されますが、これら2種類の金属には多くの違いがあります。
鉄鉱石は、鋳造前に炉で溶かされます。意味
可鍛性材料は、ひび割れたり破損したりすることなく、異なる形状にハンマーで打ち込むことができます。延性材料を引き出して、ワイヤーなどの細長いストランドにすることができます。鉄に関しては、これらの用語は少し誤解を招くものです。可鍛性鉄と延性鉄の両方は、ハンマーで打つことによく反応し、両方をストランドに引き出すことができますが、後者はさらに引き出すことができます。
開発
「灰色」および「白」として知られる鋳鉄の初期の形態は、非常に脆く、応力下で割れやすい傾向がありました。大幅に改善された可鍛鉄は、成形が容易で、はるかに脆性がありませんでした。国際ニッケル社の研究所のキース・ドワイト・ミリスがさらに強力で柔軟性のある金属であるダクタイル鋳鉄を開発した1943年まで、鋳鉄の支配的な形態を維持していました。
製造
可鍛鉄を製造するために、鋳造工場の労働者は鉄鉱石を溶かし、金型に注ぐことで急速に冷却します。彼らは、鋳物を100時間まで再加熱してから、ゆっくりと冷却します。この焼き戻しまたは「焼きなまし」プロセス中に、労働者はヘマタイト鉱石を追加します。ダクタイル鋳鉄の方が簡単です。鋳物工場の労働者が鉄鉱石を溶かすと、セリウム、ナトリウム、またはマグネシウムが追加されます。得られた合金を型に入れて冷却します。
構成
可鍛鉄のアニーリングプロセスにより、小さな不規則な形状のカーボン粒子が形成されます。それらは、以前の鋳鉄よりも金属に強度と柔軟性を与えます。ダクタイル鋳鉄では、溶解中に追加された材料が、より規則的な炭素球の形成に役立ちます。このスフェロイド組成物は、金属に内部欠陥が少ないため、金属をより強くし、可鍛性鉄よりもうまく曲げ、ねじり、伸ばすことができます。
鋳造
可鍛鉄は、金型に鋳込まれると、冷却するにつれてかなり収縮します。鋳造作業者は、所望の形状を実現するために、「フィーダー」として知られる溶融鉱石で金型を仕上げる必要があります。ダクタイル鋳鉄は、金型内で凝固するため、可鍛鉄よりもはるかに小さく収縮します。この収縮の欠如により、延性鉄は、可鍛性鉄よりも鋳造プロセスによって引き起こされる内部欠陥や弱点になりにくくなります。
物性
金属労働者は、2インチのダクタイル鋳鉄のテストサンプルを、元の長さよりも18〜30％大きく引き出すことができます。対照的に、可鍛鉄はわずか10パーセント伸びます。ダクタイル鋳鉄は、可鍛鉄よりも「降伏強度」が高いため、より大きな荷重とより高い温度に耐えることができます。ただし、Kirkpatrickファウンドリによると、薄いセクションまたはプレートを鋳造する場合は、可鍛鉄が最適です。
コスト
ダクタイル鋳鉄は、より少ないフィーダー金属を使用します。また、可鍛鉄よりも少ない加熱で済むため、エネルギー消費も少なくなります。これらの考慮事項により、メーカーは可鍛鉄よりもダクタイル鋳鉄を製造する方がはるかに安くなります。
用途
両方のタイプの鉄は強く、耐久性があり、新しい形状に機械加工するのに適しています。ダクタイル鋳鉄は、クランクシャフト、トラックの車軸、ホイールハブなどの配管および自動車部品の製造に使用されます。可鍛鉄は、ハンマーで平らにして形を整える必要がある状況によく適しています。金属労働者は、ブラケットや門などの「錬鉄」アイテムによく使用します。
