Всё о кованых железе: свойства, применение и история

Свойства кованого железа

Кованый железо — это прочная, ковкая форма железа, подходящая для ковки или прокатки, а не литья. Получается пудлингом чугуна в расплавленном состоянии. Это почти чистое железо с небольшим количеством шлака в виде нитей. Сплав с очень низким содержанием углерода. До появления эффективных методов сталеплавиления кованый железо был наиболее распространённой формой ковкого железа.

Кованый железо получают переплавкой чугуна с очень низким содержанием углерода (не менее 0,08%). Оно твёрдое, ковкое, пластичное, коррозийностойкое, хорошо сваривается. Термин "кованый" означает способность к ковке, прокатке или другой обработке в горячем состоянии для удаления расплавленного шлака. Устойчиво к усталости благодаря вязкости и содержит меньше углерода, чем чугун, поэтому мягче и пластичнее.

Кованый железо высоко очищено, с небольшим количеством шлака, выкованного в волокна. Содержит 99% железа, что обеспечивает лёгкую ковку, гибку и волочение. Основные свойства:

• отличная свариваемость
• пластичность
• не поддаётся термической обработке (не закаляется нагревом и закалкой)
• ковкость
• высокая предельная прочность на растяжение
• высокая предельная прочность на сжатие
• легко куется
• не выдерживает внезапных нагрузок

Применение кованого железа

Широко используется для декоративных изделий: заборы, ворота, перила, балконы, веранды, козырьки, коньки крыш, решётки, фурнитура, гвозди, железные скобы, лампы, конструкционные элементы на растяжение (двутавры, швеллеры и др.).

В 19 веке широко применялось в строительстве, в 20 веке вытеснено сталью, которая стала массово доступна. Детали соединяют сваркой или нитovánкой. Разрушение происходит постепенно за длительный период, требует регулярного ухода. Предел прочности кованого железа — 220 Н/мм², мягкой стали — 230 Н/мм².

Из-за очень низкого содержания углерода и сплавов (содержит прокатанный шлак) шлак может вызывать дефекты шва при сварке. Предотвращается или минимизируется при малой сварочной токе. Основные области применения:

• декор: основы столов, штанги для штор, подсвечники
• болты, гайки, ниты
• цепи
• заборы и ворота
• трубы
• крюки кранов
• поручни
• столярные инструменты
• ковка
• железнодорожные сцепки

Производство кованого железа

Получают из чугуна в несколько стадий. Состоит из очень чистого железа (0,02–0,05% C) и кремнеземистого шлака. Стадии: плавка и пудлинг для воздействия кислорода, окисления и удаления примесей (кремний, углерод, марганец). Затем охлаждение до полурасплавленного пастообразного состояния железа и шлака. Кованый железо известен волокнистой структурой. Становится сильнее при обработке и деформируется без разрушения только при интенсивном нагреве (пожар).

Смотрите видео ниже о производстве кованого железа:

Преимущества и недостатки кованого железа

Преимущества:

• Вязкость
• Отличная свариваемость
• Высокая прочность на растяжение
• Высокая прочность на сжатие
• Лёгкое создание кованых изделий

Недостатки:

• Не закаляется нагревом и закалкой
• Не выдерживает внезапных нагрузок

В этой статье рассмотрены определение, свойства, применение, производство кованого железа, его преимущества и недостатки. Надеюсь, чтение было полезным — делитесь с другими студентами. Спасибо за внимание, до встречи!