Topirea minereului de fier într-un cuptor îl face mai puternic și mai viabil. Lucrătorii de turnătorie turnă metalul topit în matrițe și îi lasă să se răcească și să se solidifice, producând fontă. Temperatura cuptorului și materialele adăugate sau „aliate” la fierul topit determină caracteristicile exacte ale produsului finit. Fierul ductil și cel maleabil sunt formate ambele prin turnarea minereului, dar există o serie de diferențe între aceste două tipuri de metal.
Minereul de fier este topit într-un cuptor înainte de turnare.Sens
Puteți ciocni un material maleabil într-o formă diferită, fără ca acesta să se crape sau să se fractureze. Puteți extrage un material ductil într-un fir subțire lung, cum ar fi un fir. Când vine vorba de fier, acești termeni sunt puțin înșelători. Atât fiarele maleabile cât și cele ductile răspund bine la ciocanire și ambele pot fi trase în șuvițe, deși acestea din urmă pot fi trase în continuare.
Dezvoltare
Cele mai vechi forme de fontă, cunoscute sub numele de "gri" și "alb", s-au dovedit foarte fragile și predispuse la crăpătură sub stres. Fierul maleabil, o îmbunătățire semnificativă, a fost mai ușor de modelat și mult mai puțin fragil. A rămas forma dominantă a fontei până în 1943, când Keith Dwight Millis, de la laboratorul de cercetare International Nickel Co., a dezvoltat fierul ductil, un metal și mai puternic și mai flexibil.
Producere
Pentru a produce fier maleabil, lucrătorii de turnătorie topesc minereul de fier și îl răcesc rapid turnându-l în forme. Reîncălzește piesele turnate la aproximativ 1.700 F pentru până la 100 de ore, înainte de a le permite să se răcească lent. În timpul acestui proces de temperare sau „recoacere”, lucrătorii adaugă minereu de hematită. Fierul ductil este mai simplu de fabricat. Pe măsură ce lucrătorii de turnătorie topesc minereul de fier, acestea adaugă ceriu, sodiu sau magneziu. Aliajul rezultat este turnat în forme și lăsat să se răcească.
Compoziţie
Procesul de recoacere a fierului maleabil determină formarea de particule mici și neregulate de carbon. Acestea oferă metalului mai multă rezistență și flexibilitate decât fierul de turnat anterior. În fierul ductil, materialele adăugate în timpul topirii ajută la formarea unor sfere mai regulate de carbon. Această compoziție sferoidă conferă metalului mai puține defecte interne, făcându-l mai puternic și lăsându-i să fie îndoit, răsucit și alungit mai cu succes decât fierul maleabil.
Piesă turnată
Când fierul maleabil este turnat într-o matriță, acesta se micșorează considerabil pe măsură ce se răcește. Lucrătorii de turnătorie trebuie să depășească matrița cu minereu topit, cunoscut sub numele de "alimentator", pentru a obține forma dorită. Fierul ductil se micșorează mult mai puțin decât fierul maleabil, deoarece se solidifică în matriță. Această lipsă de contracție face ca fierul ductil să fie mai puțin predispus decât fierul maleabil la defecte interne și puncte slabe cauzate de procesul de turnare.
Proprietăți
Muncitorii metalelor pot extrage o probă de testare de 2 inci de fier ductil cu 18 până la 30% mai mult decât lungimea sa inițială. În schimb, fierul maleabil se alungește cu doar 10 la sută. Fierul ductil are o "rezistență la randament" mai mare decât fierul maleabil, ceea ce înseamnă că poate suporta sarcini mai mari și temperaturi mai ridicate. Cu toate acestea, potrivit turnătoriei Kirkpatrick, fierul maleabil este cea mai bună alegere atunci când doriți să aruncați secțiuni sau plăci subțiri.
Cost
Fierul ductil folosește mai puțin metal de alimentare. De asemenea, necesită mai puțină încălzire decât fierul maleabil și astfel consumă mai puțină energie. Aceste considerente fac mult mai ieftin producătorii să producă fier ductil decât fier maleabil.
Utilizări
Ambele tipuri de fier sunt puternice, durabile și bune pentru prelucrarea în forme noi. Fierul ductil este utilizat pentru confecționarea conductelor și a pieselor auto, cum ar fi arborele cotit, osiile camionului și butucurile roților. Fierul maleabil se potrivește bine situațiilor în care trebuie aplatizat și modelat prin ciocanire. Muncitorii metalelor îl folosesc adesea pentru articole „fier forjat”, cum ar fi paranteze și porți.
