געשטאַלט אייַזןאיז אַ גרופּע פון ​​אייַזן-טשאַד אַלויז מיט אַ טשאַד אינהאַלט גרעסער ווי 2%.זייַן נוציקייט דערייווז פון זייַן לעפיערעך נידעריק מעלטינג טעמפּעראַטור.די צומיש קאַנסטיטשואַנץ ווירקן זייַן קאָליר ווען פראַקטשערד: ווייַס געשטאַלט אייַזן האט קאַרבידע ימפּיוראַטיז וואָס לאָזן קראַקס צו פאָרן גלייַך דורך, גרוי געשטאַלט אייַזן האט גראַפייט פלאַקעס וואָס אָפּנייגן אַ גייט פארביי פּלאַצן און אָנהייבן קאַונטלאַס נייַ קראַקס ווי די מאַטעריאַל ברייקס, און דאַקטיל געשטאַלט אייַזן האט ספעריש גראַפייט "נאָדולעס" וואָס האַלטן די פּלאַצן פון ווייַטער פּראַגרעסינג.

טשאַד (C) ריינדזשינג פון 1.8 צו 4 ווט%, און סיליציום (Si) 1-3 וו%, זענען די הויפּט אַללויינג עלעמענטן פון געשטאַלט אייַזן.אייַזן אַלויז מיט נידעריקער טשאַד אינהאַלט זענען באקאנט ווי שטאָל.

געשטאַלט אייַזן טענדז צו זיין קרישלדיק, אַחוץ פֿאַר מאַליאַבאַל וואַרפן ייערנז.מיט זיין לעפיערעך נידעריק מעלטינג פונט, גוט פלוידאַטי, קאַסטאַביליטי, ויסגעצייכנט מאַשינאַביליטי, קעגנשטעל צו דיפאָרמיישאַן און טראָגן קעגנשטעל, געשטאַלט ייערנז האָבן ווערן אַ ינזשעניעריע מאַטעריאַל מיט אַ ברייט קייט פון אַפּלאַקיישאַנז און זענען געניצט אין פּייפּס, מאשינען און אָטאַמאָוטיוו אינדוסטריע טיילן, אַזאַ ווי צילינדער. קעפ, צילינדער בלאַקס און גירבאַקס קאַסעס.עס איז קעגנשטעליק צו שעדיקן דורך אַקסאַדיישאַן.

די ערליאַסט געשטאַלט-אייַזן אַרטאַפאַקץ דאַטעס צו די 5 יאָרהונדערט בק, און זענען דיסקאַווערד דורך אַרקיאַלאַדזשיסס אין וואָס איז איצט דזשיאַנגסו אין טשיינאַ.געשטאַלט אייַזן איז געניצט אין אלטע טשיינאַ פֿאַר וואָרפער, אַגריקולטורע און אַרקאַטעקטשער.בעשאַס די 15 יאָרהונדערט, געשטאַלט אייַזן געווארן יוטאַלייזד פֿאַר קאַנאָן אין בורגונדי, פֿראַנקרייַך, און אין ענגלאַנד בעשאַס די רעפאָרמאַטיאָן.די אַמאַונץ פון געשטאַלט אייַזן געניצט פֿאַר קאַנאָן פארלאנגט גרויס וואָג פּראָדוקציע. די ערשטער געשטאַלט-אייַזן בריק איז געבויט אין די 1770 ס דורך אברהם דאַרבי ווו, און איז באקאנט ווי די אייַזן בריק אין שראפשיר, ענגלאַנד.געשטאַלט אייַזן איז אויך געניצט אין די קאַנסטראַקשאַן פון בנינים.

אַללויינג עלעמענטן

געשטאַלט אייַזן ס פּראָפּערטיעס זענען געביטן דורך אַדינג פאַרשידן צומיש עלעמענטן, אָדער אַלויאַנץ.ווייַטער צו טשאַד, סיליציום איז די מערסט וויכטיק אַללויאַנט ווייַל עס פאָרסעס טשאַד אויס פון לייזונג.א נידעריק פּראָצענט פון סיליציום אַלאַוז טשאַד צו בלייַבן אין אַ לייזונג פאָרמינג אייַזן קאַרבידע און די פּראָדוקציע פון ​​ווייַס געשטאַלט אייַזן.א הויך פּראָצענט פון סיליציום פאָרסעס טשאַד אויס פון לייזונג פאָרמינג גראַפייט און די פּראָדוקציע פון ​​גרוי געשטאַלט אייַזן.אנדערע אַלויינג אגענטן, מאַנגאַנעסע, קראָומיאַם, מאָליבדענום, טיטאַניום און וואַנאַדיום אַנטקעגנשטעלנ סיליציום, פּראַמאָוץ די ריטענשאַן פון טשאַד און די פאָרמירונג פון די קאַרביידז.ניקאַל און קופּער פאַרגרעסערן שטאַרקייַט, און מאַשינאַביליטי, אָבער טאָן ניט טוישן די סומע פון ​​גראַפיטע געשאפן.די טשאַד אין די פאָרעם פון גראַפייט רעזולטאטן אין אַ סאַפטער פּרעסן, ראַדוסאַז שרינגקידזש, לאָווערס שטאַרקייַט, און דיקריסאַז געדיכטקייַט.שוועבל, לאַרגעלי אַ קאַנטאַמאַנאַנט ווען פאָרשטעלן, פארמען אייַזן סולפידע, וואָס פּריווענץ די פאָרמירונג פון גראַפייט און ינקריסיז כאַרדנאַס.דער פּראָבלעם מיט שוועבל איז אַז עס מאכט מאָולטאַן געשטאַלט אייַזן וויסקאַס, וואָס ז חסרונות.צו אַנטקעגנשטעלנ די ווירקונג פון שוועבל, מאַנגאַנעסע איז צוגעגעבן ווייַל די צוויי פאָרעם אין מאַנגאַנעס סולפידע אַנשטאָט פון אייַזן סולפידע.די מאַנגאַנעסע סולפידע איז לייטער ווי די צעשמעלצן, אַזוי עס טענדז צו פלאָוט אויס פון די צעשמעלצן און אין די סלאַג.די סומע פון ​​מאַנגאַנעסע פארלאנגט צו נוטראַלייז שוועבל איז 1.7 × שוועבל צופרידן + 0.3%.אויב מער ווי דעם סומע פון ​​מאַנגאַנעסע איז צוגעגעבן, מאַנגאַנעס קאַרבידע פארמען, וואָס ינקריסיז כאַרדנאַס און טשילינג, אַחוץ אין גרוי אייַזן, ווו אַרויף צו 1% פון מאַנגאַנעס ינקריסיז שטאַרקייַט און געדיכטקייַט.

ניקאַל איז איינער פון די מערסט פּראָסט אַללויינג עלעמענטן ווייַל עס ראַפינירט די פּערליטע און גראַפיטע סטרוקטור, ימפּרוווז טאַפנאַס און יוואַנלי כאַרדנאַס דיפעראַנסיז צווישן אָפּטיילונג טהיקנעססעס.קראָומיאַם איז מוסיף אין קליין אַמאַונץ צו רעדוצירן פריי גראַפייט, פּראָדוצירן טשיל, און ווייַל עס איז אַ שטאַרק קאַרבידע סטייבאַלייזער;ניקאַל איז אָפט צוגעגעבן אין קאַנדזשאַנגקשאַן.א קליין סומע פון ​​צין קענען זיין מוסיף ווי אַ פאַרטרעטער פֿאַר 0.5% קראָומיאַם.קופּער איז מוסיף אין די לעפל אָדער אין די אויוון, אין די סדר פון 0.5-2.5%, צו פאַרמינערן ציטער, ראַפינירן גראַפייט און פאַרגרעסערן פלוידאַטי.מאָליבדענום איז מוסיף אין די סדר פון 0.3-1% צו פאַרגרעסערן ציטער און ראַפינירן די גראַפיטע און פּערליטע סטרוקטור;עס איז אָפט צוגעגעבן אין קאַנדזשאַנגקשאַן מיט ניקאַל, קופּער, און קראָומיאַם צו פאָרעם הויך שטאַרקייַט ייערנז.טיטאַניום איז מוסיף ווי אַ דעגאַססער און דעאָקסידיזער, אָבער עס אויך ינקריסיז פלוידאַטי.0.15-0.5% וואַנאַדיום איז מוסיף צו וואַרפן אייַזן צו סטייבאַלייז צעמענטייט, פאַרגרעסערן כאַרדנאַס און פאַרגרעסערן קעגנשטעל צו טראָגן און היץ.0.1-0.3% זירקאָניום העלפּס צו פאָרעם גראַפייט, דעאָקסידיזירן און פאַרגרעסערן פלוידאַטי.

אין מאַליאַבאַל אייַזן מעלץ, ביסמאַט איז צוגעגעבן, אויף די וואָג פון 0.002-0.01%, צו פאַרגרעסערן ווי פיל סיליציום קענען זיין צוגעגעבן.אין ווייַס אייַזן, באָראָן איז צוגעגעבן צו הילף אין דער פּראָדוקציע פון ​​​​מאַללעאַבלע אייַזן;עס אויך ראַדוסאַז די קאָאַרסענינג ווירקונג פון ביסמאַט.

גרוי געשטאַלט אייַזן

גריי געשטאַלט אייַזן איז קעראַקטערייזד דורך זייַן גראַפיטיק מיקראָסטרוקטורע, וואָס ז פראַקשערז פון די מאַטעריאַל צו האָבן אַ גרוי אויסזען.עס איז די מערסט קאַמאַנלי געניצט געשטאַלט אייַזן און די מערסט וויידלי געוויינט וואַרפן מאַטעריאַל באזירט אויף וואָג.רובֿ געשטאַלט ייערנז האָבן אַ כעמישער זאַץ פון 2.5-4.0% טשאַד, 1-3% סיליציום, און די רעשט אייַזן.גרוי געשטאַלט אייַזן האט ווייניקער טענסאַל שטאַרקייַט און קלאַפּ קעגנשטעל ווי שטאָל, אָבער זייַן קאַמפּרעסיוו שטאַרקייַט איז פאַרגלייַכלעך צו נידעריק- און מיטל-טשאַד שטאָל.די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס זענען קאַנטראָולד דורך די גרייס און פאָרעם פון די גראַפייט פלאַקעס פאָרשטעלן אין די מיקראָסטרוקטורע און קענען זיין קעראַקטערייזד לויט די ASTM גיידליינז.

ווייַס געשטאַלט אייַזן

ווייַס געשטאַלט אייַזן דיספּלייז ווייַס פראַקטשערד סערפאַסיז רעכט צו דעם בייַזייַן פון אַ אייַזן קאַרבידע אָפּזאַץ גערופן סעמענטיטע.מיט אַ נידעריקער סיליציום אינהאַלט (גראַפיטיזינג אַגענט) און פאַסטער קאָאָלינג קורס, די טשאַד אין ווייַס געשטאַלט אייַזן פּרעסיפּיטאַטעס אויס פון די צעשמעלצן ווי די מעטאַסטאַבאַל פאַסע צעמענטייט, Fe₃C, אלא ווי גראַפייט.די צעמענטייט וואָס אַפעקץ פון די צעשמעלצן פאָרעם ווי לעפיערעך גרויס פּאַרטיקאַלז.ווען די אייַזן קאַרבידע פּרעסיפּיטאַטעס אויס, עס וויטדראָן טשאַד פון דער אָריגינעל צעשמעלצן, מאָווינג די געמיש צו איינער וואָס איז נעענטער צו יוטעקטיק, און די רוען פאַסע איז די נידעריקער אייַזן-טשאַד אַוסטעניטע (וואָס אויף קאָאָלינג קען יבערמאַכן צו מאַרטענסיטע).די יוטעקטיק קאַרבידעס זענען פיל צו גרויס צו צושטעלן די נוץ פון וואָס איז גערופֿן אָפּזאַץ כאַרדאַנינג (ווי אין עטלעכע סטעעלס, ווו פיל קלענערער צעמענטייט פּרעסיפּיטאַטעס קען ינכיבאַט [פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן] דורך ימפּידינג די באַוועגונג פון דיסלאָוקיישאַנז דורך די ריין אייַזן פערריטע מאַטריץ).אלא, זיי פאַרגרעסערן די פאַרנעם כאַרדנאַס פון די געשטאַלט אייַזן פשוט דורך זייער זייער הויך כאַרדנאַס און זייער היפּש באַנד בראָכצאָל, אַזוי אַז די פאַרנעם כאַרדנאַס קענען זיין אַפּראַקסאַמייטיד דורך אַ הערשן פון מיקסטשערז.אין קיין פאַל, זיי פאָרשלאָגן כאַרדנאַס אויף די קאָסט פון טאַפנאַס.זינט קאַרבידע איז אַ גרויס בראָכצאָל פון דעם מאַטעריאַל, ווייַס געשטאַלט אייַזן קען זיין קלאַסאַפייד ווי אַ סערמעט.ווייַס אייַזן איז צו קרישלדיק פֿאַר נוצן אין פילע סטראַקטשעראַל קאַמפּאָונאַנץ, אָבער מיט גוט כאַרדנאַס און אַברייזשאַן קעגנשטעל און לעפיערעך נידעריק פּרייַז, עס געפינט נוצן אין אַזאַ אַפּלאַקיישאַנז ווי די טראָגן סערפאַסיז (ימפּעלער און וואָלוטע) פון סלערי פּאַמפּס, שאָל ליינערז און ליפטער באַרס אין פּילקע מיללס און אַוטאָגענאָוס גרינדינג מיללס, באַללס און רינגס אין קוילן פּאַלוועריזערז, און די ציין פון אַ באַקכאָ ס דיגינג עמער (כאָטש וואַרפן מיטל-טשאַד מאַרטענסיטיק שטאָל איז מער געוויינטלעך פֿאַר דעם אַפּלאַקיישאַן).

עס איז שווער צו קילן דיק קאַסטינגז שנעל גענוג צו פאַרגלייכן די צעשמעלצן ווי ווייַס געשטאַלט אייַזן אַלע די וועג דורך.אָבער, גיך קאָאָלינג קענען זיין געניצט צו פאַרשטאַרקן אַ שאָל פון ווייַס געשטאַלט אייַזן, נאָך וואָס די רעשט קולז מער סלאָולי צו פאָרעם אַ האַרץ פון גרוי געשטאַלט אייַזן.די ריזאַלטינג קאַסטינג, גערופן אַטשילד קאַסטינג, האט די בענעפיץ פון אַ שווער ייבערפלאַך מיט אַ ביסל טאַפער ינלענדיש.

הויך-קראָומיאַם ווייַס אייַזן אַלויז לאָזן מאַסיוו קאַסטינגז (למשל, אַ 10-טאָן ימפּעללער) צו זיין זאַמד געשטאַלט, ווי די קראָומיאַם ראַדוסאַז קאָאָלינג קורס פארלאנגט צו פּראָדוצירן קאַרביידז דורך די גרעסערע דיקנאַס פון מאַטעריאַל.קראָומיאַם אויך טראגט קאַרביידז מיט ימפּרעסיוו אַברייזשאַן קעגנשטעל.די הויך-קראָומיאַם אַלויז אַטריביוץ זייער העכער כאַרדנאַס צו די בייַזייַן פון קראָומיאַם קאַרביידז.די הויפּט פאָרעם פון די קאַרביידז זענען די יוטעקטיק אָדער ערשטיק M₇C₃קאַרבידעס, ווו "M" רעפּראַזענץ אייַזן אָדער קראָומיאַם און קענען בייַטן דיפּענדינג אויף די צומיש ס זאַץ.די עוטעקטיש קאַרבידעס פאָרעם ווי בונדאַלז פון פּוסט כעקסאַגאַנאַל ראַדז און וואַקסן פּערפּענדיקולאַר צו די כעקסאַגאַנאַל בייסאַל פלאַך.די כאַרדנאַס פון די קאַרבידעס זענען אין די קייט פון 1500-1800הוו.

מאַליאַבאַל וואַרפן אייַזן

מאַליאַבאַל אייַזן סטאַרץ ווי אַ ווייַס אייַזן קאַסטינג וואָס איז היץ באהאנדלט פֿאַר אַ טאָג אָדער צוויי ביי וועגן 950 ° C (1,740 ° F) און דעמאָלט קולד איבער אַ טאָג אָדער צוויי.ווי אַ רעזולטאַט, די טשאַד אין אייַזן קאַרבידע פארוואנדלען אין גראַפייט און פעררייט פּלוס טשאַד (אַוסטעניטע).דער פּאַמעלעך פּראָצעס אַלאַוז די ייבערפלאַך שפּאַנונג צו פאָרעם די גראַפייט אין ספערוידאַל פּאַרטיקאַלז אלא ווי פלאַקעס.רעכט צו זייער נידעריקער אַספּעקט פאַרהעלטעניש, די ספעראָידס זענען לעפיערעך קורץ און ווייַט פון איינער דעם אנדערן, און האָבן אַ נידעריקער קרייַז אָפּטיילונג ווייז אַ פּראַפּאַגייטינג פּלאַצן אָדער פאָן.זיי אויך האָבן אָפן באַונדריז, ווי קעגן צו פלאַקעס, וואָס יליוויייץ די דרוק קאַנסאַנטריישאַן פּראָבלעמס געפֿונען אין גרוי געשטאַלט אייַזן.אין אַלגעמיין, די פּראָפּערטיעס פון מאַליאַבאַל געשטאַלט אייַזן זענען מער ווי די פון מילד שטאָל.עס איז אַ שיעור ווי גרויס אַ טייל קענען זיין וואַרפן אין מאַלעאַבלע אייַזן, ווי עס איז געמאכט פון ווייַס געשטאַלט אייַזן.

דוקטיל געשטאַלט אייַזן