Saturs
Dzelzs rūdas kausēšana krāsnī padara to stiprāku un kaļamāku. Metalurgi izkausēto metālu ielej veidnēs un ļauj tam atdzist un sacietēt, veidojot čugunu. Krāsns temperatūra un izkausētajam dzelzim pievienotie materiāli jeb "saistvielas" nosaka precīzas gatavā produkta īpašības. Gan kaļamo, gan kaļamo dzelzi veido kausējot rūdu, taču starp šiem diviem metāla veidiem ir vairākas atšķirības.
Nozīme
Kaļamo materiālu var metināt citā formā, neradot tā plaisāšanu vai saplīšanu. Plastisko materiālu var izstiept garā, plānā pavedienā, piemēram, stieplē. Runājot par dzelzi, šie termini ir nedaudz maldinoši. Abi dzelzs veidi labi reaģē uz kalšanu, turklāt tos var izstiept pavedienos; bet kaļamā čuguna gadījumā tas notiek lielākā mērā.
Attīstība
Pirmās čuguna formas, kas pazīstamas kā "pelēks" un "balts", izrādījās ļoti trauslas un pakļautas plaisāšanai saspiešanas laikā. Kaļamais dzelzs, ievērojams uzlabojums, bija vieglāk veidojams un mazāk trausls. Līdz 1943. gadam saglabājās dominējošā čuguna forma, kad tad Kīts Dvaits Milliss no American International Nickel Co pētījumu laboratorijas izstrādāja kaļamo čugunu, vēl stiprāku un elastīgāku metālu.
Ražošana
Lai ražotu kaļamo dzelzi, lietuvju darbinieki izkausē dzelzs rūdu un ātri atdzesē, ielejot veidnēs. Viņi tos silda līdz aptuveni 926,5 grādiem pēc Celsija līdz 100 stundām, pirms ļauj tiem lēnām atdzist. Šī rūdīšanas vai "atlaidināšanas" procesa laikā darbinieki pievieno hematīta rūdu. Kaļamā čuguna ražošana ir vienkāršāka. Tā kā lietuvju darbinieki izkausē dzelzs rūdu, viņi pievieno ceriju, nātriju vai magniju. Iegūtais sakausējums tiek izkausēts veidnēs, kuras pēc tam atstāj atdzist.
Sastāvs
Kaļamā dzelzs zvana process izraisa nelielu neregulāras formas oglekļa daļiņu veidošanos. Tie piešķir metālam lielāku izturību un elastību nekā čuguns no iepriekšējiem periodiem. Kaļamā čuguna kausēšanas laikā pievienotie materiāli palīdz veidot regulārākas oglekļa sfēras. Šī sfēriskā kompozīcija metālam piešķir mazāk iekšēju trūkumu, padarot to stiprāku un ļaujot to veiksmīgāk izliekt, savīt un izstiept nekā kaļamu.
Cilnis
Ja liešanas un liešanas formas kaļamais čuguns atdziestot, tas ievērojami ievelkas. Lai iegūtu vēlamo formu, lietuvju metalurgiem veidne jāpārklāj ar izkusušo rūdu, kas pazīstama kā "padevējs". Kalpojošais dzelzs savelkas daudz mazāk nekā kaļamais dzelzs, jo tas sacietē pelējuma formā. Šī saraušanās neesamība padara kaļamo čugunu mazāku iespēju veidot liešanas procesa iekšējos defektus un vājās vietas nekā kaļamo dzelzi.
īpašības
Metalurgi var iegūt 5 cm smagu čuguna paraugu, kas ir par 18 līdz 30% garāks par sākotnējo garumu. No otras puses, kaļamais dzelzs ir tikai par 10% garāks. Kalpojošajam čugunam ir augstāka "elastīgā robeža" nekā kaļamajam dzelzs, kas nozīmē, ka tas var izturēt lielāku slodzi un augstāku temperatūru. Tomēr, pēc amerikāņu lietuves Kirkpatrick domām, kaļamā dzelzs ir labākā izvēle, plānojot plānas detaļas vai loksnes.
Izmaksas
Kaļamais čuguns izmanto mazāk metāla padevēju. Tas arī prasa mazāk apkures nekā kaļamais dzelzs, un tāpēc patērē mazāk enerģijas. Šie apsvērumi liecina, ka ražotājiem ir daudz lētāk ražot kaļamo, nevis kaļamo dzelzi.
Izmanto
Abi dzelzs veidi ir izturīgi, izturīgi un labi apstrādājami jaunās formās. Kalpojošo dzelzi izmanto cauruļu un automobiļu detaļu, piemēram, kloķvārpstu, kravas automašīnu asu un riteņu rumbu ražošanai. Kaļamais dzelzs ir diezgan piemērots situācijām, kad tas ir jāsaplacina un jākala. Metalurgi to parasti izmanto "kaltas dzelzs" priekšmetiem, piemēram, balstiem un vārtiem.