Schmiedeeisen ist eine Eisenlegierung mit einem sehr niedrigen Kohlenstoff

Inhalt, im Vergleich mit Stahl, und hat faserige Einschließungen, die als Schlacke bekannt sind. Das ist, was ihm einen "Korn"-Ähnlichkeitswald gibt, der sichtbar ist, wenn es geätzt oder zum Punkt des Misserfolgs gebogen wird. Schmiedeeisen ist zäh, verformbar, hämmerbar und leicht geschweißt. Historisch war es als "gewerblich reines Eisen" bekannt; jedoch qualifiziert es sich nicht mehr, weil aktuelle Standards für gewerblich reines Eisen einen Kohlenstoff-Inhalt von weniger als 0.008 wt % verlangen.

Vor der Entwicklung von wirksamen Methoden der Stahlerzeugung und der Verfügbarkeit von großen Mengen von Stahl war Schmiedeeisen der grösste Teil der Standardform von verformbarem Eisen. Ein bescheidener Betrag von Schmiedeeisen wurde als ein Rohstoff verwendet, um Stahls zu verfertigen, der hauptsächlich verwendet wurde, um Schwerter, Besteck, Meißel, Äxte und andere Rand-Werkzeuge sowie Frühlinge und Dateien zu erzeugen. Die Nachfrage nach Schmiedeeisen hat seine Spitze in den 1860er Jahren mit der Anpassung von gepanzerten Schlachtschiffen und Eisenbahnen erreicht, aber hat sich dann geneigt, weil Flussstahl verfügbarer geworden ist.

Bevor sie gekommen sind, um aus Flussstahl gemacht zu werden, haben von Schmiedeeisen erzeugte Sachen Niete, Nägel, Leitung, Ketten, Schienen, Eisenbahnkopplungen, Wasser und Dampfpfeifen, Nüsse, Bolzen, Hufeisen, Geländer, Riemen für Bauholz-Dach-Bruchbänder und dekorativen Eisenbeschlag eingeschlossen.

Schmiedeeisen wird auf einer kommerziellen Skala nicht mehr erzeugt. Viele Produkte, die als Schmiedeeisen, wie Schutzschienen, Garten-Möbel und Tore beschrieben sind, werden aus Flussstahl gemacht. Sie behalten diese Beschreibung, weil sie (gearbeitet) mit der Hand hervorgebracht werden.

Fachsprache

Das "hervorgebrachte" Wort ist eine archaische Form des Partizips Perfekt des Verbs, "um zu arbeiten," und so bedeutet "Schmiedeeisen" wörtlich "gearbeitetes Eisen". Schmiedeeisen ist ein allgemeiner Begriff für die Ware, aber wird auch mehr spezifisch für beendete Eisenwaren, wie verfertigt, von einem Schmied oder anderem Schmied verwendet. Es wurde in diesem schmaleren Sinn in britischen Zollaufzeichnungen, solches verfertigtes Eisen verwendet, das einer höheren Rate der Aufgabe unterworfen ist als, was "unbearbeitetes" Eisen genannt werden könnte. Gusseisen, verschieden von Schmiedeeisen, ist spröde und kann entweder heiß oder kalt nicht gearbeitet werden. Gusseisen, kann wenn geschlagen, mit einem Hammer brechen.

In den 17., 18. und 19. Jahrhunderten ist Schmiedeeisen durch ein großes Angebot an Begriffen gemäß seiner Form, Ursprung oder Qualität gegangen.

Während der Bloomery-Prozess Schmiedeeisen direkt von Erz erzeugt hat, waren Gusseisen oder Roheisen die Ausgangsmaterialien, die in der Schmuck-Schmiede und dem puddling Brennofen verwendet sind. Roheisen und Gusseisen haben hohen Kohlenstoff-Inhalt, die sie sehr spröde machen, aber sie haben einen niedrigeren Schmelzpunkt als Eisen oder Stahl. Wurf und besonders hat Roheisen Überschlacke, die mindestens teilweise entfernt werden muss, um Qualitätsschmiedeeisen zu erzeugen.

Seit mehreren Jahren nachdem war die Einführung von Bessemer und offenem Herd-Stahl dort verschiedene Meinungen betreffs, was Eisen von Stahl unterschieden hat, waren einige, es denkend, die chemische Zusammensetzung und andere, die glauben, dass es war, ob das Eisen genug geheizt hat, um zu schmelzen und "durchzubrennen". Fusion ist schließlich allgemein akzeptiert als relativ wichtiger geworden als Zusammensetzung unter einer gegebenen niedrigen Kohlenstoff-Konzentration. Ein anderer Unterschied ist, dass Stahl durch das Hitzebehandeln gehärtet werden kann.

Form oder Gestalten

• Bar-Eisen — Eisen in Bars, die das übliche Produkt der Schmuck-Schmiede, aber nicht notwendigerweise gemacht durch diesen Prozess sind. Diese könnten quadratisch sein, oder flache und flache Bars könnten schmal oder breit sein.
• Stange-Eisen — Kürzung von flachem Bar-Eisen in einer schlitzenden Mühle, um den Rohstoff für Nägel zur Verfügung zu stellen.
• Reifen-Eisen — passend für die Reifen von Barrels, die durch vorübergehendes Stange-Eisen durch flache Rollen gemacht sind.
• Teller-Eisen — Platten von Eisen, das für den Gebrauch als Boiler-Teller passend ist.
• Blackplate — Platten von Eisen, das vielleicht dünner ist als Teller-Eisen von der schwarzen rollenden Bühne der Weißblech-Produktion.
• Reise-Eisen — schmales flaches Bar-Eisen, das gemacht oder in Bars eines besonderen Gewichts, eine Ware zum Verkauf in Afrika für den Atlantischen Sklavenhandel geschnitten ist. Die Zahl von Bars pro Tonne hat allmählich von 70 pro Tonne in den 1660er Jahren zu 75-80 pro Tonne 1685 und "in der Nähe von 92 zur Tonne" 1731 zugenommen.

Ursprung

• Holzkohle-Eisen — Bis zum Ende des achtzehnten Jahrhunderts war Schmiedeeisen smelted von Erz mit Holzkohle durch den Bloomery-Prozess. Schmiedeeisen wurde auch von Roheisen mit einer Schmuck-Schmiede oder von der industriellen Revolution in einem Herd von Lancashire erzeugt. Das resultierende Metall, war sowohl in der Chemie als auch im Schlacke-Inhalt hoch variabel.
• Puddled Eisen — Bis zum Ende des achtzehnten Jahrhunderts gab es eine Nachfrage von Roheisen, einer unreinen Form von Gusseisen, um mit Kohle als Brennstoff raffiniert zu werden. Das ist 'puddled auf Eisen' hinausgelaufen, das weniger Schlacke, Schwefel enthalten hat und einen sehr niedrigen Kohlenstoff-Inhalt hatte. Das Eisen wurde getrennt vom Feuer in einem reverberatory Brennofen behalten, um schädlichen Schwefel und Phosphor davon abzuhalten, ins beendete Eisen einzugehen. Eisen von Puddled, obwohl auch Variable in seinen Eigenschaften, hat allgemein mehr entsprochen als die früheren Eisen, und die Methode hat sich zur Produktion von viel größeren Mengen geliehen. Vor 1876 war die jährliche Produktion von puddled Eisen im Vereinigten Königreich allein mehr als 4 Millionen Tonnen.
• Eisen von Oregrounds — ein besonders reiner Rang von Bar-Eisen gemacht schließlich von Eisenerz von der Mine von Dannemora in Schweden. Sein wichtigster Gebrauch war als der Rohstoff für den Zementierungsprozess der Stahlerzeugung.
• Eisen von Danks — ursprünglich Eisen, das nach Großbritannien von Gdańsk, aber im 18. Jahrhundert wahrscheinlicher der Art von Eisen (vom östlichen Schweden) importiert ist, der einmal aus Gdańsk gekommen ist.
• Waldeisen — Eisen vom englischen Wald des Dekans, wo Hämatit-Erz zähem Eisen ermöglicht hat, erzeugt zu werden.
• Eisen von Lukes — Eisen hat von Liège importiert, dessen holländischer Name "Luik" ist.
• Eisen von Ames oder amys Eisen — eine andere Vielfalt von Eisen, das nach England von Nordeuropa importiert ist. Sein Ursprung ist angedeutet worden, Amiens zu sein, aber es scheint, von Flandern im 15. Jahrhundert und Holland später importiert worden zu sein, einen Ursprung im Tal von Rhein andeutend. Seine Ursprünge bleiben umstritten.
• Eisen von Botolf oder Eisen von Boutall — von Bytów (das polnische Pommern) oder Bytom (polnischer Silesia).
• Zobeleisen (oder Alter Zobel) — Eisen, das das Zeichen (ein Zobel) der Familie von Demidov von russischem ironmasters, einer der besseren Marken von russischem Eisen trägt.

Qualität

Zähes Eisen: Zähes Eisen, auch buchstabiert "tuf", ist nicht spröde und stark genug, um für Werkzeuge verwendet zu werden.

Mischungseisen: Mischungseisen wird mit einer Mischung von verschiedenen Typen von Roheisen gemacht.

Bestes Eisen: Bestes Eisen ist Eisen, das mehrere Stufen des Anhäufens und Rollens durchgegangen war, könnte die Bühne erreichen, bestes Eisen (im 19. Jahrhundert) zu sein.

Gekennzeichnetes Bar-Eisen: Das ist Eisen, das von Mitgliedern der Gekennzeichneten Anwaltsvereinigung gemacht ist und mit dem Zeichen der Marke des Schöpfers als ein Zeichen seiner Qualität gekennzeichnet ist.

Defekte

Schmiedeeisen ist die reinste Form von kommerziellem Eisen, 0.10 % zu 0.25 % Kohlenstoff und weniger als 0.25 % Unreinheiten wie Schwefel, Phosphor, Silikon und Mangan enthaltend. Schmiedeeisen ist redshort, wenn es Schwefel in der Übermenge enthält. Es hat genügend Zähigkeit, wenn Kälte, aber wenn gebogen oder beendet an einer roten Hitze kracht. Es ist deshalb nutzlos, um zu schweißen oder zu schmieden.

Eisen von Coldshort, auch bekannt als coldshear, colshire oder blutunterlaufen, enthalten übermäßigen Phosphor. Es ist sehr spröde, wenn es kalt ist. Es, kracht wenn gebogen. Es kann jedoch bei der hohen Temperatur gearbeitet werden. Historisch, coldshort Eisen wurde gut genug für Nägel betrachtet.

Dennoch ist Phosphor für Eisen nicht notwendigerweise schädlich. Alte Indianerschmiede haben Limone zu ihren Brennöfen nicht hinzugefügt; die Abwesenheit von CaO in der Schlacke und der absichtliche Gebrauch von Holz mit dem hohen Phosphor-Inhalt während der Verhüttung, veranlassen einen höheren P Inhalt (> 0.1 %, durchschnittliche 0.25 %) als in modernem Eisen. Die Analyse der Eisensäule Delhis gibt 0.10 % in den Schlacken für.18 % im Eisen selbst für einen P Gesamtinhalt von 0.28 % im Metall und ist für viel von seinem Korrosionswiderstand verantwortlich. Außerdem erzeugt die Anwesenheit von Phosphor (ohne Kohlenstoff) ein hämmerbares Eisen, das für die Leitungszeichnung für die Klavier-Leitung passend ist.

Geschichte

Schmiedeeisen ist seit vielen Jahrhunderten verwendet worden, und ist das "Eisen", auf das überall in der Westgeschichte verwiesen wird. Die andere Form von Eisen, Gusseisen, wurde in Westeuropa bis zum 15. Jahrhundert nicht eingeführt; sogar dann, wegen seiner Brüchigkeit, konnte es nur für eine begrenzte Zahl von Zwecken verwendet werden. Im Laufe viel vom Mittleren Alter wurde das Eisen durch die direkte Verminderung von Erz in manuell bedientem bloomeries erzeugt, obwohl Wasserkraft begonnen hatte, vor 1104 verwendet zu werden.

Der durch alle indirekten Prozesse erzeugte Rohstoff ist Roheisen. Es hat einen hohen Kohlenstoff-Inhalt, und demzufolge ist es spröde und konnte nicht verwendet werden, um Hardware zu machen. Der Osmond-Prozess war von den indirekten Prozessen, entwickelt vor 1203 erst, aber bloomery Produktion hat in vielen Plätzen weitergegangen. Der Prozess hat von der Entwicklung des Hochofens abgehangen, dessen mittelalterliche Beispiele an Lapphyttan, Schweden und in Deutschland entdeckt worden sind.

Der bloomery und die Osmond-Prozesse wurden aus dem 15. Jahrhundert durch Schmuck-Prozesse allmählich ersetzt, von denen es zwei Versionen, den Deutschen und Wallonen gab. Sie wurden der Reihe nach vom Ende des 18. Jahrhunderts durch puddling mit bestimmten Varianten wie der schwedische Lancashire-Prozess ersetzt. Diese sind jetzt auch veraltet, und Schmiedeeisen wird gewerblich nicht mehr verfertigt.

Prozess von Bloomery

Schmiedeeisen wurde durch eine Vielfalt von Verhüttungsprozessen, alle beschrieben heute als bloomeries ursprünglich erzeugt. Verschiedene Formen von bloomery wurden an verschiedenen Plätzen und Zeiten verwendet. Der bloomery wurde wegen Holzkohle und Eisenerzes angeklagt und dann angezündet. Luft wurde durch einen tuyere eingedrückt, um den bloomery zu einer Temperatur etwas unter dem Schmelzpunkt von Eisen zu heizen. Im Laufe des gerochenen würde Schlacke schmelzen und ausgehen, und das Kohlenmonoxid von der Holzkohle würde das Erz auf Eisen reduzieren, das eine schwammige Masse gebildet hat. Das Eisen ist im festen Zustand geblieben. Wenn dem bloomery erlaubt würde, heiß genug zu werden, um das Eisen zu schmelzen, würde sich Kohlenstoff darin auflösen und Schwein oder Gusseisen bilden, aber das war nicht die Absicht.

Nachdem Verhüttung abgeschlossen war, wurde die Blüte entfernt, und der Prozess konnte dann wieder angefangen werden. Es war so ein Gruppe-Prozess, aber nicht ein dauernder wie ein Hochofen. Die schwammige Masse hat Eisen und auch Silikat (Schlacke) vom Erz enthalten; das war Eisenblüte, von der die Technik seinen Namen bekommen hat. Die Blüte musste mechanisch geschmiedet werden, um es zu konsolidieren und es in eine Bar zu gestalten, Schlacke im Prozess vertreibend.

Während des Mittleren Alters wurde Wasserkraft auf den Prozess wahrscheinlich am Anfang angewandt, um Gebläse, und nur später zu Hämmern anzutreiben, für die Blüten zu schmieden. Jedoch, während es sicher ist, dass Wasserkraft verwendet wurde, bleiben die Details davon unsicher. Das war der Höhepunkt des direkten Prozesses von ironmaking. Es hat in Spanien und dem südlichen Frankreich als katalanische Schmieden zur Mitte des 19. Jahrhunderts, in Österreich als der stuckofen bis 1775, und in der Nähe von Garstang in England ungefähr bis 1770 überlebt; es war noch im Gebrauch mit der heißen Druckwelle im Staat New York in den 1880er Jahren.

Prozess von Osmond

Eisen von Osmond hat aus Bällen von Schmiedeeisen bestanden, das durch das Schmelzen von Roheisen und das Verfangen der Tröpfchen auf einem Personal erzeugt ist, der vor einer Druckwelle von Luft gesponnen wurde, um so viel davon wie möglich zur Luft auszustellen und seinen Kohlenstoff-Inhalt zu oxidieren. Der resultierende Ball wurde häufig in Bar-Eisen in einer Hammer-Mühle geschmiedet.

Schmuck-Prozess

Im 15. Jahrhundert, die Hochofen-Ausbreitung darin, was jetzt Belgien ist und verbessert wurde. Von dort hat es sich über den Pays de Bray an der Grenze der Normandie und dann zu Weald in England ausgebreitet. Damit hat sich die Schmuck-Schmiede ausgebreitet. Diese haben das Roheisen wiedergeschmolzen und haben (tatsächlich) den Kohlenstoff ausgebrannt, eine Blüte erzeugend, die dann in ein Bar-Eisen geschmiedet wurde. Wenn Stange-Eisen erforderlich war, wurde eine schlitzende Mühle verwendet.

Der Schmuck-Prozess hat in zwei ein bisschen verschiedenen Formen bestanden. In Großbritannien, Frankreich und Teilen Schwedens, wurde nur der wallonische Prozess verwendet. Das hat zwei verschiedene Herde, einen Schmuck-Herd verwendet, für das Eisen und einen chafery Herd zu bestrafen, um es im Laufe des Herausziehens der Blüte in eine Bar wiederzuheizen. Der Schmuck hat immer Holzkohle verbrannt, aber der chafery konnte mit Mineralkohle angezündet werden, da seine Unreinheiten dem Eisen nicht schaden würden, als es im festen Zustand war. Andererseits hat der deutsche Prozess, der in Deutschland, Russland und dem grössten Teil Schwedens verwendet ist, einen einzelnen Herd für alle Stufen verwendet.

Die Einführung des Colas für den Gebrauch im Hochofen durch Abraham Darby 1709 (oder vielleicht andere ein wenig früher) hatte am Anfang wenig Wirkung auf die Schmiedeeisen-Produktion. Nur in den 1750er Jahren war Cola-Roheisen, das auf jeder bedeutenden Skala als der feedstock von Schmuck-Schmieden verwendet ist. Jedoch hat Holzkohle fortgesetzt, der Brennstoff für den Schmuck zu sein.

Potting und Pressstück

Vom Ende der 1750er Jahre hat ironmasters begonnen, Prozesse zu entwickeln, um Bar-Eisen ohne Holzkohle zu machen. Es gab mehrere patentierte Prozesse dafür, auf die heute als potting und Pressstück verwiesen wird. Die frühsten wurden von John Wood von Wednesbury und seinem Bruder Charles Wood von der Niedrigen Mühle an Egremont, patentiert 1763 entwickelt. Ein anderer wurde für Coalbrookdale Company von den Krangebühr-Brüdern entwickelt. Ein anderer wichtiger war dieser von John Wright und Joseph Jesson von Westlichem Bromwich.

Prozess von Puddling

Mehrere Prozesse, um Schmiedeeisen ohne Holzkohle zu machen, wurden ausgedacht, als die Industrielle Revolution während der letzten Hälfte des 18. Jahrhunderts begonnen hat. Der erfolgreichste von diesen war puddling, mit einem puddling Brennofen (eine Vielfalt des reverberatory Brennofens). Das wurde von Henry Cort 1784 erfunden. Es wurde später durch andere einschließlich Joseph Halls verbessert. In diesem Typ des Brennofens tritt das Metall in Kontakt mit dem Brennstoff nicht ein, und wird durch Unreinheiten darin so nicht verseucht. Die Flamme vom Feuer wird zurückgestrahlt oder gesandt treten auf das Metall auf der Feuerbrücke des Brennofens zurück.

Wenn der verwendete Rohstoff weißes Gusseisen nicht ist, mussten das Roheisen oder der andere Rohstoff zuerst in raffiniertes Eisen oder finers Metall raffiniert werden. Das würde in einer Raffinerie getan, wo rohe Kohle verwendet wird, um Silikon und Bekehrter-Kohlenstoff von einer Graphitic-Form bis eine vereinigte Form zu entfernen.

Dieses Metall wurde in den Herd des puddling Brennofens gelegt, wo es geschmolzen wurde. Der Herd wurde mit dem Oxidieren von Agenten wie Hämatit und Eisenoxid liniert. Diese Mischung wird einem starken Strom von Luft unterworfen und mit langen Bars, genannt puddling Bars oder Mengen durch Arbeitstüren gerührt. Die Luft, das Rühren und "das Kochen" der Handlung des Metalls helfen den Oxidieren-Agenten, die Unreinheiten und den Kohlenstoff aus dem Roheisen zu ihrer maximalen Fähigkeit zu oxidieren. Da die Unreinheiten oxidieren, bilden sie eine geschmolzene Schlacke während die behaltenden Eisenpartikeln solidifiy in schwammige Schmiedeeisen-Bälle, genannt Pfütze-Bälle.

Shingling

Es gibt noch eine Schlacke, die in den Pfütze-Bällen so verlassen ist, während sie noch heiß sind, müssen sie shingled sein, um die restliche Schlacke und Schlacke zu entfernen. Es kann durch das Fälschen der Bälle unter einem Macht-Hammer, oder durch das Drücken der Blüte in einer Maschine erreicht werden. Das am Ende shingling erhaltene Material ist als Blüte bekannt, und es ist noch glühend heiß. Die Blüten sind in dieser Form nicht nützlich, so müssen sie in ein Endprodukt gerollt werden.

Manchmal würde europäisches Stahlwerk diesen Schritt völlig auslassen und die Pfütze-Bälle rollen. Der einzige Nachteil dazu besteht darin, dass die Ränder der rauen Bars nicht ebenso zusammengepresst werden. Wenn die raue Bar wiedergeheizt wird, können sich die Ränder trennen und werden in den Brennofen verloren.

Das Rollen

Die Blüte wird durch gerillte Rollen passiert, und flache Bars wurden erzeugt. Diese Bars von Schmiedeeisen sind von schlechter Qualität, genannt Dreck-Bars oder Pfütze-Bars gewesen. Um die Qualität von Schmiedeeisen zu verbessern, wurden diese Bars geschnitten, angehäuft und zusammen durch Leitungen, ein Prozess bekannt als faggoting oder das Anhäufen gebunden. Sie wurden dann wiedergeheizt und haben wieder in Handelsrollen gerollt. Dieser Prozess kann mehrere Male wiederholt werden, um Schmiedeeisen der gewünschten Qualität zu bekommen. Schmiedeeisen, das mehrmals gerollt worden ist, wird Handelsbar oder Handelseisen genannt.

Prozess von Lancashire

Der Vorteil von puddling bestand darin, dass er Kohle, nicht Holzkohle als Brennstoff verwendet hat. Jedoch war das wenig Vorteil in Schweden, das an Kohle Mangel hat. Gustaf Ekman hat Holzkohle-Schmücke an Ulverstone beobachtet, die von irgendwelchem in Schweden ziemlich verschieden waren. Nach seiner Rückkehr nach Schweden in den 1830er Jahren hat er experimentiert und hat einen puddling ähnlichen Prozess entwickelt, aber forewood und Holzkohle verwendend, die in Bergslagen in den folgenden Jahrzehnten weit angenommen wurde.

Der Aston-Prozess

1925 hat James Aston der Vereinigten Staaten einen Prozess für Produktionsschmiedeeisen schnell und wirtschaftlich entwickelt. Es schließt nehmenden geschmolzenen Stahl von einem Konverter von Bessemer und dem Strömen davon in die kühlere flüssige Schlacke ein. Die Temperatur des Stahls ist ungefähr 1500 °C, und die flüssige Schlacke wird an etwa 1200 °C aufrechterhalten. Der geschmolzene Stahl enthält einen großen Betrag von aufgelöstem Benzin so, wenn der flüssige Stahl die kühleren Oberflächen der flüssigen Schlacke schlägt, wird das Benzin befreit. Der geschmolzene Stahl friert dann, um eine schwammige Masse nachzugeben, die eine Temperatur von ungefähr 1370 °C hat. Diese schwammige Masse muss dann beendet, indem sie shingled gewesen wird, und wie beschrieben, unter puddling (oben) gerollt werden. Drei bis vier Tonnen können pro Gruppe mit dieser Methode umgewandelt werden.

Schmiedeeisen als reines Eisen

Dr Gerry McDonnell 2010 England, das durch die Analyse demonstriert ist, dass eine Schmiedeeisen-Blüte, von einem gerochenen traditionellen, in reines 99.7-%-Eisen ohne Beweise von Kohlenstoff gearbeitet werden konnte. Es wurde gefunden, dass die für andere Schmiedeeisen üblichen Längsbalken so nicht da gewesen sind, es sehr verformbar für den Schmied machend, um heiß und kalt zu arbeiten. Eine kommerzielle Quelle von reinem Eisen ist verfügbar und wird von Schmieden als eine Alternative zu traditionellem Schmiedeeisen und anderer neuer Generation Eisenmetalle verwendet.

Das Ende von Schmiedeeisen

Stahl hat begonnen, Eisen für Schienen zu ersetzen, sobald der Prozess von Bessemer, um Stahl zu machen (1865 auf) begonnen hat. Eisen ist dominierend für Strukturanwendungen bis zu den 1880er Jahren wegen Probleme mit sprödem Stahl geblieben, der durch hohen Kohlenstoff, Überphosphor oder übermäßige Temperatur während des Rollens oder zu schnellen Rollens verursacht ist. Vor 1890 hatte Stahl Eisen für Strukturanwendungen größtenteils ersetzt.

Platte-Eisen (Armco reines 99.97-%-Eisen) hatte gute Eigenschaften für den Gebrauch in Geräten einschließlich des gut anpasset, um zu emaillieren und sich schweißen zu lassen und widerstandsfähiger Rost zu sein.

In den 1960er Jahren fiel der Preis der Stahlproduktion wegen der Wiederverwertung, und sogar das Verwenden der Prozess-Schmiedeeisen-Produktion von Aston war ein arbeitsintensiver Prozess. Es ist geschätzt worden, dass die Produktion von Schmiedeeisen ungefähr doppelt so viel als die Produktion von niedrigem Flussstahl kostet. In den Vereinigten Staaten hat das letzte Werk 1969 geschlossen. Das letzte in Großbritannien (und die Welt) war die Atlas-Schmiede von Thomas Walmsley and Sons in Bolton, der 1973 geschlossen hat. Seine Ausrüstung, eines Typs, der von den 1860er Jahren datiert, wurde zur Blists Hügel-Seite des Ironbridge-Engpass-Museums für die Bewahrung bewegt. Etwas Schmiedeeisen wird noch zu Erbe-Wiederherstellungszwecken, aber nur durch die Wiederverwertung des Stückes erzeugt.

Eigenschaften

Die Schlacke-Einschließungen oder Längsbalken, in Schmiedeeisen geben ihm in anderen Formen von Eisenmetall nicht gefundene Eigenschaften. Es gibt etwa 250,000 Einschließungen pro Quadratzoll. Ein frischer Bruch zeigt eine klare bläuliche Farbe mit einem hohen seidigen Schimmer und faserigem Äußerem.

Schmiedeeisen hat am Kohlenstoff-Inhalt Mangel, der notwendig ist, um durch die Wärmebehandlung hart zu werden, aber in Gebieten, wo Stahl ungewöhnlich oder unbekannt war, waren Werkzeuge manchmal Kälte-bearbeitet (folglich kaltes Eisen), um sie zu härten. Ein Vorteil seines niedrigen Kohlenstoff-Inhalts ist sein ausgezeichneter weldability. Außerdem kann sich Platte-Schmiedeeisen nicht so viel biegen wie Stahlmetallblech (als Kälte gearbeitet hat). Schmiedeeisen kann geworfen werden, jedoch gibt es keinen Technikvorteil verglichen mit Gusseisen; Gusseisen ist viel leichter zu erzeugen und so preiswerter, so wird es über Schmiedeeisen exklusiv gewählt.

Wegen der Schwankungen im Eisenerz-Ursprung und Eisenfertigung kann Schmiedeeisen untergeordnet oder im Korrosionswiderstand im Vergleich zu anderer Eisenlegierung höher sein. Es gibt viele Mechanismen hinter diesem Korrosionswiderstand. Chilton und Evans haben gefunden, dass Nickel-Bereicherungsbänder Korrosion reduzieren. Sie haben auch gefunden, dass in puddled und geschmiedet hat und sich angehäuft hat, hat das Arbeiten des Eisens Kupfer, Nickel und Zinnunreinheiten ausgedehnt, die elektrochemische Bedingungen erzeugen, die Korrosion verlangsamen. Wie man gezeigt hat, haben die Schlacke-Einschließungen Korrosion in zu einem gleichen Film verstreut, um punktförmiger Korrosion zu widerstehen. Eine andere Studie hat gezeigt, dass Schlacke-Einschließungen Pfade zur Korrosion sind. Andere Studien zeigen, dass Schwefel-Unreinheiten im Schmiedeeisen Korrosionswiderstand, aber Phosphor-Zunahme-Korrosionswiderstand vermindern. Umgebungen mit einer hohen Konzentration von Chlor-Ionen vermindern auch den Korrosionswiderstand von Schmiedeeisen.

Schmiedeeisen kann auf dieselbe Weise wie Flussstahl geschweißt werden, aber die Anwesenheit von Oxyd oder Einschließungen werden fehlerhafte Ergebnisse geben.

Das Material hat eine raue Oberfläche, so kann es platings und Überzüge besser halten. Zum Beispiel ist ein galvanischer Zinkschluss etwa um 25-40 % dicker als derselbe Schluss auf Stahl. In der Tabelle 1 ist die chemische Zusammensetzung von Schmiedeeisen im Vergleich zu diesem von Roheisen und Flussstahl. Obwohl es scheint, dass Schmiedeeisen und einfacher Flussstahl ähnliche chemische Zusammensetzungen haben, täuscht das. Der grösste Teil des Mangans, Schwefels, Phosphors und Silikons wird in die Schlacke-Faser-Gegenwart im Schmiedeeisen vereinigt, so ist Schmiedeeisen wirklich reiner als einfacher Flussstahl.

Unter seinen anderen Eigenschaften wird Schmiedeeisen weich an der roten Hitze und kann leicht geschmiedet werden, und Schmiede geschweißt. Es kann verwendet werden, um vorläufige Magnete zu bilden, aber kann dauerhaft nicht magnetisiert werden, und ist hämmerbar, verformbar und zäh.

Die Wichtigkeit von der Dehnbarkeit

Zu den meisten Zwecken ist Dehnbarkeit ein wichtigeres Maß der Qualität von Schmiedeeisen als Zugbelastung. In der dehnbaren Prüfung sind die besten Eisen im Stande, beträchtliche Verlängerung vor dem Misserfolg zu erleben. Höher ist dehnbares Schmiedeeisen spröde.

Wegen der Vielzahl von Boiler-Explosionen auf Dampfschiffen hat der amerikanische Kongress Gesetzgebung 1830 passiert, die Kapital genehmigt hat, für das Problem zu korrigieren. Das Finanzministerium hat einen Vertrag von 1500 $ dem Institut von Franklin zuerkannt, um eine Studie zu führen. Als ein Teil der Studie haben Walter R. Johnson und Benjamin Reeves Kraft-Tests auf verschiedenem Boiler-Eisen mit einem Prüfer geführt, den sie 1832 gestützt auf dem Design von einem durch Lagerhjelm in Schweden gebaut hatten. Leider, wegen des Missverständnisses der Zugbelastung und Dehnbarkeit, hat diese Arbeit wenig getan, um Misserfolge zu reduzieren.

Die Wichtigkeit von der Dehnbarkeit wurde von einigen sehr früh in der Entwicklung von Tube-Boilern wie die Anmerkung von Thurston anerkannt:

Um das späte 19 th Jahrhundert, als Metallurgie im Stande gewesen ist besser zu verstehen, was Eigenschaften und Prozesse gutes Eisen gemacht haben, wurde es durch Stahl versetzt.

Anwendungen

Schmiedeeisen-Möbel haben eine lange Geschichte, auf römische Zeiten zurückgehend. Es gibt Schmiedeeisen-Tore des dreizehnten Jahrhunderts in Westminster Abtei in London, und Schmiedeeisen-Möbel sind geschienen, seine Maximalbeliebtheit (in Großbritannien) im siebzehnten Jahrhundert während der Regierung von William und Mary zu erreichen. Jedoch haben Gusseisen und preiswerterer Stahl einen allmählichen Niedergang in der Schmiedeeisen-Fertigung mit dem letzten bearbeiteten Stahlwerk in Großbritannien verursacht, das 1974 schließt.

Es wird auch verwendet, um Hausdekor-Sachen wie die Gestelle des Bäckers, Wein-Gestelle, Topf-Gestelle, etageres, Tabellenbasen, Schreibtische, Tore, Betten, Kerze-Halter, Gardinenstangen, Bars und Barhocker zu machen.

Siehe auch

• Dekoratives Metall
• Halbstahl, sich werfend

Referenzen

Bibliografie

Links

• Die Wiederherstellung von Schmiedeeisen-Möbeln
• Schmiedeeisen in China und Europa