เนื้อหา
การหลอมแร่เหล็กในเตาหลอมทำให้มีความแข็งแรงและอ่อนตัวมากขึ้น นักโลหะวิทยาเทโลหะหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์แล้วปล่อยให้เย็นและแข็งตัวผลิตเหล็กหล่อ อุณหภูมิของเตาเผาและวัสดุที่เพิ่มหรือ "สารยึดเกาะ" ให้กับเหล็กหลอมเป็นตัวกำหนดคุณลักษณะที่แน่นอนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เหล็กดัดและเหล็กอ่อนเกิดจากการถลุงแร่ แต่โลหะทั้งสองชนิดนี้มีความแตกต่างกันหลายประการ
ความหมาย
คุณสามารถตอกวัสดุที่อ่อนได้ให้มีรูปร่างแตกต่างกันโดยไม่ทำให้วัสดุแตกหรือแตกหัก วัสดุที่มีความเหนียวสามารถยืดออกเป็นเส้นใยบาง ๆ ที่ยาวได้เช่นลวด เมื่อพูดถึงเรื่องเหล็กคำเหล่านี้ค่อนข้างทำให้เข้าใจผิด เหล็กทั้งสองประเภทตอบสนองต่อการตอกได้ดีนอกจากนี้ยังสามารถยืดออกเป็นเส้นใยได้ แต่ในกรณีของเหล็กดัดจะเกิดขึ้นในระดับที่สูงกว่า
การพัฒนา
เหล็กหล่อรูปแบบแรกที่เรียกว่า "สีเทา" และ "สีขาว" พิสูจน์แล้วว่าเปราะมากและมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวภายใต้การบีบอัด เหล็กอ่อนซึ่งได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญทำให้รูปร่างง่ายขึ้นและเปราะน้อยลง จนถึงปีพ. ศ. 2486 รูปแบบที่โดดเด่นของเหล็กหล่อยังคงอยู่เมื่อนั้น Keith Dwight Millis จากห้องปฏิบัติการวิจัยของ American International Nickel Co. ได้พัฒนาเหล็กดัดซึ่งเป็นโลหะที่แข็งแรงและยืดหยุ่นมากขึ้น
การผลิต
ในการผลิตเหล็กอ่อนคนงานหล่อหลอมแร่เหล็กและทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วโดยเทลงในแม่พิมพ์ โดยให้ความร้อนประมาณ 926.5 องศาเซลเซียสนานถึง 100 ชั่วโมงก่อนปล่อยให้เย็นลงอย่างช้าๆ ในระหว่างกระบวนการอบอุณหภูมิหรือ "หลอม" คนงานจะเติมแร่เฮมาไทต์ การผลิตเหล็กดัดทำได้ง่ายกว่า ในขณะที่คนงานหล่อหลอมแร่เหล็กพวกเขาจะเพิ่มซีเรียมโซเดียมหรือแมกนีเซียม โลหะผสมที่ได้จะถูกหลอมเป็นแม่พิมพ์ซึ่งทิ้งไว้ให้เย็น
องค์ประกอบ
กระบวนการทำให้เกิดเสียงเรียกเข้าของเหล็กอ่อนทำให้เกิดการก่อตัวของอนุภาคคาร์บอนขนาดเล็กที่มีรูปร่างผิดปกติ ทำให้โลหะมีความแข็งแรงและยืดหยุ่นมากกว่าเหล็กหล่อในยุคก่อน ๆ ในเหล็กดัดวัสดุที่เติมระหว่างการหลอมจะช่วยให้เกิดคาร์บอนทรงกลมมากขึ้น องค์ประกอบทรงกลมนี้ทำให้โลหะมีตำหนิภายในน้อยลงทำให้แข็งแรงขึ้นและทำให้สามารถโค้งบิดและยืดได้สำเร็จมากกว่าที่จะอ่อน
ปั้น
เมื่อเหล็กอ่อนถูกหล่อและขึ้นรูปเหล็กจะหดกลับได้มากเมื่อเย็นตัวลง นักโลหะวิทยาในโรงหล่อจะต้องปิดแม่พิมพ์ด้วยแร่ที่หลอมละลายซึ่งเรียกว่า "เครื่องป้อน" เพื่อให้ได้รูปร่างตามที่ต้องการ เหล็กดัดจะดึงกลับได้น้อยกว่าเหล็กอ่อนมากเมื่อแข็งตัวในแม่พิมพ์ การไม่มีการหดตัวนี้ทำให้เหล็กดัดมีโอกาสเกิดข้อบกพร่องภายในและจุดอ่อนที่เกิดจากกระบวนการหล่อน้อยกว่าเหล็กอ่อน
คุณสมบัติ
นักโลหะวิทยาสามารถดึงตัวอย่างเหล็กดัดได้ 5 ซม. ยาวกว่าความยาวเดิม 18 ถึง 30% ในทางกลับกันเหล็กอ่อนจะยาวขึ้นเพียง 10% เหล็กดัดมี "ขีด จำกัด ยืดหยุ่น" สูงกว่าเหล็กอ่อนซึ่งหมายความว่าสามารถทนต่อโหลดที่สูงขึ้นและอุณหภูมิที่สูงขึ้นได้ อย่างไรก็ตามตามที่ Kirkpatrick โรงหล่อของอเมริการะบุว่าเหล็กอ่อนเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการขึ้นรูปชิ้นส่วนหรือแผ่นบาง ๆ
ค่าใช้จ่าย
เหล็กดัดใช้ตัวป้อนโลหะน้อย นอกจากนี้ยังต้องการความร้อนน้อยกว่าเหล็กอ่อนจึงใช้พลังงานน้อยกว่า ข้อพิจารณาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าผู้ผลิตมีราคาถูกกว่ามากในการผลิตเหล็กดัดแทนที่จะเป็นเหล็กอ่อน
ใช้
เหล็กทั้งสองชนิดมีความแข็งแรงทนทานและสามารถกลึงขึ้นรูปใหม่ได้ดี เหล็กดัดใช้ในการผลิตท่อและชิ้นส่วนยานยนต์เช่นเพลาข้อเหวี่ยงเพลารถบรรทุกและดุมล้อ เหล็กอ่อนค่อนข้างเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องแบนและตอก โดยทั่วไปนักโลหะวิทยาจะใช้สำหรับสิ่งของ "เหล็กดัด" เช่นไม้ค้ำยันและประตู