Viden

Jern findes i sammensætningen af ​​mange forskellige metallegeringer. Uden det kunne kulstofstål, rustfrit stål, superlegeringer og flere andre metallegeringsgrupper ikke fremstilles.

Men støbejern, ironisk nok metallegeringsgruppen med "jern" i navnet, bliver ofte misforstået med hensyn til, hvad det er, hvordan det er lavet, og hvad det kan bruges til.

Denne artikel tager et dybdegående kig på støbejern.

 

Hvad er støbejern?

Støbejern er en klasse af jern-kulstof-legeringer med et kulstofindhold på mere end 2% og et siliciumindhold på omkring 1-3%. Dens anvendelighed stammer fra dens relativt lave smeltetemperatur.

Støbejern er et af de ældste jernholdige metaller, der bruges i byggeri og udendørs ornamenter. Det har et relativt højt kulstofindhold på 2% til 5%. Det er primært sammensat af jern (Fe), kulstof (C) og silicium (Si), men kan også indeholde spor af svovl (S), mangan (Mn) og fosfor (P).

Det er hårdt, skørt, ikke-smidbart (dvs. det kan ikke bøjes, strækkes eller hamres i form) og mere smeltbart end stål.

Dens struktur er krystallinsk, og den brækker under overdreven trækbelastning med lidt forudgående forvrængning. Støbejern er dog meget godt i kompression.

Sammensætningen af ​​støbejern og fremstillingsmetoden er afgørende for at bestemme dets egenskaber.

Støbejern bruges i rør, maskiner og autodele såsom topstykker, cylinderblokke og gearkasser. Det er modstandsdygtigt over for oxidationsskader, men svært at svejse.

 

Hvordan laves støbejern?

Fremstillingsprocessen af ​​støbejern er, hvordan metallet får sit navn. For at lave støbejern opvarmes jernmalm i en ovn, indtil den bliver smeltet. Derefter støbes det smeltede metal (hældes ud og får lov til at hærde, i form af en barre).

Støbejernsbarren smeltes igen til en endelig form. Under denne efterfølgende omsmeltning kan støbejernet have adskillige metallurgiske modifikationer lavet på det gennem indførelse af legeringselementer eller varmebehandlingsprocesser.

Ofte er det her, et støbejern falder ind under specifikationerne for en af ​​de fire ovennævnte grupper.

Støbejern har, når det er smeltet, bedre flydende end stål. Støbejern har også en lav smeltetemperatur. Disse to egenskaber gør støbejern til en ideel kandidat til støbeprocessen. Det er delvist derfor, den er så populær.

Men med forbedret teknologi til fremstilling og formning af stål er brugen af ​​støbejern faldet i løbet af de sidste flere århundreder.

 

Hvad er støbejern lavet af ?​​

Støbejern er lavet af råjern, som er produktet af smeltning af jernmalm i en højovn. Støbejern kan fremstilles direkte af det smeltede råjern eller ved at gensmelte råjern, ofte sammen med betydelige mængder jern, stål, kalksten og kulstof (koks), og tage forskellige skridt for at fjerne uønskede forurenende stoffer.

Fosfor og svovl kan blive brændt ud af det smeltede jern, men det brænder også kulstoffet ud, som skal udskiftes. Afhængigt af applikationen justeres kulstof- og siliciumindholdet til de ønskede niveauer, som kan være alt fra henholdsvis 2-3.5 % og 1-3 %.

Hvis det ønskes, tilsættes andre elementer derefter til smelten, før den endelige form fremstilles ved støbning.

Støbejern smeltes nogle gange i en særlig type højovn kendt som en kuppel, men i moderne anvendelser smeltes det oftere i elektriske induktionsovne eller lysbueovne. Efter at smeltningen er afsluttet, hældes det smeltede støbejern i en holdeovn eller øse.

 

Hvad er forskellen mellem støbejern og stål?

Den største forskel mellem de to elementer er, at stål fremstilles af jernmalm og skrotmetaller og kaldes en legering af jern med kontrolleret kulstof. Hvorimod omkring 4% kulstof i jern gør det til støbejern, og mindre end 2% kulstof gør det til stål.

Støbejern er billigere end de fleste stål. Støbejernets smeltetemperatur er også lavere end stålets, men den har høj trykstyrke, høj hårdhed og høj slidstyrke.

Derfor er den vigtige forskel mellem stål og støbejern, at stål er duktilt og formbart, hvorimod støbejern er hærdet og har høj trykstyrke.

Som en anden vigtig forskel mellem stål og støbejern kan vi sige, at kulstof i stål er i form af jerncarbid, mens støbejern har kulstof som grafit eller jerncarbid eller begge dele. Derudover har støbejern fremragende flydeevne, uden stål.

 

Støbejerns egenskaber

Et par almindelige mekaniske egenskaber ved støbejern omfatter:

• Hårdhed Støbejern er hårdt, og det kan hærdes ved opvarmning og pludselig afkøling. Dette gør den ret holdbar. Blødt stål kan hærdes og hærdes ved hjælp af relevante processer.
• Sejhed. Materialets evne til at absorbere energi
• Duktilitet. Materialets evne til at deformeres uden brud
• Elasticitet. Materialets evne til at vende tilbage til dets oprindelige dimensioner, efter at det er blevet deformeret
• Formbarhed. Materialets evne til at deformeres under kompression uden at briste
• Trækstyrke. Den største længdespænding et materiale kan tåle uden at rives fra hinanden
• Træthedsstyrke. Den højeste belastning, som et materiale kan modstå i et givet antal cyklusser uden at gå i stykker
• Smeltepunkt. Støbejern har et lavere smeltepunkt på 12000°C sammenlignet med smeltepunktet for blødt stål, som ligger mellem 13000°C og 14000°C.
• Støbbarhed. Støbejern er nemmere at arbejde med, når det kommer til at støbe former ud af materialet. På grund af det ekstra kulstof, der er til stede i støbejern, er dets smeltede form mere flydende, og dette gør det lettere at støbe materialet til komplekse former.
• Bearbejdelighed. Støbejern er næsten elastisk op til ultimativ trækstyrke og producerer diskontinuerlige spåner, som let bryder væk fra prøven. Dette er med til at forbedre skæreevnen. På grund af dette er støbejern det foretrukne materiale

Som en mester i støbning og smedning af stål insisterer Vigor-teamet altid på at give vores kunder produkter af højeste kvalitet med de højeste standarder og krav. Vigors professionelle og ingeniørteam vil altid eskortere dine produkter, hvis du er interesseret i Vigors støbe- og smedeserieprodukter, så tøv ikke med at kontakte os for at få de mest professionelle produkter og den bedste kvalitetsservice. Du er mere end velkommen til at kontakte vores team på mail eller telefon. Vi ser frem til at arbejde sammen med dig for første gang. Ring til os på 029 81161513 eller e-mail os på info@castings-forging.com