المحتوى
ذوبان خام الحديد في الفرن يجعله أقوى وأكثر مرونة. يسكب علماء المعادن المعدن المنصهر في قوالب ويسمح لها بالبرودة والتصلب ، مما ينتج الحديد المصبوب. تحدد درجة حرارة الفرن والمواد المضافة ، أو "الروابط" ، للحديد المنصهر الخصائص الدقيقة للمنتج النهائي. يتم تشكيل كل من الدكتايل والحديد القابل للطرق بواسطة صهر الخام ، ولكن هناك العديد من الاختلافات بين هذين النوعين من المعدن.
معنى
يمكن التوصل إلى مادة قابلة للطرق في شكل مختلف دون تكسير أو تكسير. يمكن تمديد مادة الدكتايل إلى خيوط رفيعة طويلة مثل الأسلاك. عندما يتعلق الأمر بالحديد ، فإن هذه المصطلحات مضللة إلى حد ما. كلا النوعين من الحديد يستجيبان جيدًا للقصف ، علاوة على أنه يمكن إطالة شعيراتهما ؛ ولكن في حالة حديد الدكتايل يحدث هذا في نسبة أكبر.
تنمية
أثبتت الأشكال الأولى من الحديد المصبوب ، والمعروفة باسم "الرمادي" و "الأبيض" ، أنها هشة للغاية وعرضة للتشققات تحت الضغط. كان الحديد المرن ، وهو تحسن كبير ، أسهل في العفن وأقل هشاشة. حتى عام 1943 ، ظل الشكل السائد للحديد الزهر ، في حين طور كيث دوايت ميليس من مختبر الأبحاث التابع لشركة أمريكان إنترناشيونال نيكل الأمريكية حديد حديد مرن ، وهو معدن أقوى وأكثر مرونة.
إنتاج
لإنتاج الحديد القابل للطرق ، قام المصهرون بإذابة خام الحديد وتبريده بسرعة عن طريق سكبه في قوالب. يقومون بتسخينهم إلى حوالي 926.5 درجة مئوية لمدة تصل إلى 100 ساعة ، قبل السماح لهم بالتبرد ببطء. أثناء عملية التبريد هذه ، يضيف العمال خام الهيماتيت. تصنيع حديد الدكتايل أبسط. عندما يذوب عمال المصهر خام الحديد ، فإنهم يضيفون السيريوم ، الصوديوم ، أو المغنيسيوم. يلقي السبائك الناتجة في قوالب والتي تقع بعد ذلك لتبرد.
تركيب
عملية تلدين الحديد المرن تتسبب في تكوين جزيئات صغيرة من الكربون على شكل غير منتظم. إنها تعطي المعدن قوة ومرونة أكبر من الحديد الزهر من الفترات السابقة. في حديد الدكتايل ، تساعد المواد المضافة أثناء الصهر في تكوين كرات كربونية أكثر انتظامًا. يعطي هذا التكوين الكروي للمعادن عيوبًا داخلية أقل ، مما يجعله أقوى ويسمح له بالثني والالتواء وتمديده بنجاح أكبر من المرونة.
صب
عندما يتم صب الحديد المطاوع ومصبوب ، فإنه يتراجع إلى حد كبير عندما يبرد. يجب على علماء المعادن المسابك أن يغطوا القالب بالخام المنصهر ، المعروف باسم "المغذي" ، لتحقيق الشكل المطلوب. يسحب حديد الدكتايل أقل بكثير من الحديد المرن لأنه يتجمد في القالب. هذا الغياب للتراجع يجعل الحديد الدكتايل أقل عرضة لتشكيل العيوب الداخلية ونقاط الضعف الناجمة عن عملية الصب من الحديد القابل للطرق.
خصائص
يمكن لعلماء المعادن استخراج عينة اختبار من 5 سم من حديد الدكتايل ، بزيادة 18 إلى 30 ٪ من الطول الأصلي. في المقابل ، يمتد الحديد القابل للطرق بنسبة 10٪ فقط. يحتوي حديد الدكتايل على "قوة إنتاجية" أعلى من الحديد المرن ، مما يعني أنه يمكنه تحمل الأحمال العالية ودرجات الحرارة المرتفعة. ومع ذلك ، وفقًا لمؤسسة كيركباتريك الأمريكية ، فإن الحديد القابل للطرق هو الخيار الأفضل عندما ترغب في تشكيل أجزاء أو ألواح رقيقة.
كلفة
يستخدم حديد الدكتايل وحدة تغذية معدنية أقل. كما يتطلب تدفئة أقل من الحديد القابل للطرق ، وبالتالي يستخدم طاقة أقل. توضح هذه الاعتبارات أنه أرخص تكلفة بالنسبة للمصنعين لإنتاج حديد الدكتايل بدلاً من الحديد القابل للطرق.
الاستخدامات
كلا النوعين من الحديد قوي ودائم وجيد للمعالجة في أشكال جديدة. يستخدم حديد الدكتايل لصناعة الأنابيب وقطع غيار السيارات ، مثل أعمدة الكرنك ، أعمدة الشاحنة ومحور العجلات. يعد الحديد القابل للطرق مناسبًا تمامًا للحالات التي يحتاج فيها إلى تسطيحها وتشكيلها بواسطة المطرقة. بشكل عام ، يستخدمه علماء المعادن في عناصر "الحديد المطاوع" مثل الأقواس والبوابات.