smedejern er en hård, men formbar form for jern. Det blev engang udbredt i alt fra hestesko til jernbaner, men selvom det stort set er blevet erstattet af stål, forbliver det hovedsageligt i brug til dekorativt jernværk.
navnet smedejern refererer til den måde, hvorpå denne slags jern er bearbejdet eller smedet i form, snarere end at blive hældt i en form som støbejern. Smedejern er en relativt ren jernlegering med et meget lavere kulstofindhold end støbejern., Det har dog en lille mængde slagge tilsat det under fremstillingsprocessen. Slagge er det affald, der er tilbage, når rent jern ekstraheres fra malmen. Det er en blanding af silicium, svovl og metalo .ider, der giver smedejern nogle unikke egenskaber.
egenskaber af smedejern
- Hård: smedejern har en højere trækstyrke end støbejern og er meget modstandsdygtig over for træthed. Det vil normalt deformere uden at fejle, medmindre det er meget stærkt overbelastet eller udsat for høje temperaturer. Det er dog ikke så stærkt som stål.,
- formbar: på trods af sin styrke kan smedejern bearbejdes i forskellige former, når det opvarmes eller genopvarmes. Det vokser faktisk stærkere, jo mere det arbejdes, og det kan formes til en lang række former ved hjælp af teknikker som hamring og rullning.
- duktilt: smedejern kan trækkes ud i lange tråde eller filamenter, som gør det muligt at formes til forskellige former og gør det muligt at strække i stedet for at bryde under tryk. Dette var især vigtigt, når smedejern blev brugt i rør, kedler og bygningsarbejde.,
- let at svejse: på grund af dets lave kulstofindhold kan smedejern forbindes ved svejsning, hvilket øger rækkevidden af former og måder, hvorpå det kan bruges.
- korrosionsbestandigt: selvom smedejern vil korrodere, når det er åbent for luft og fugt, er det langsommere at ruste end støbejern. Det kan også beskyttes med maling eller andre belægninger for at øge levetiden.
Hvad gør smedejern anderledes?
den væsentligste forskel mellem smedejern og den anden almindeligt anvendte type jern, støbejern, det den måde, at det er formet til den ønskede form., Smedejern arbejdes med værktøj, mens støbejern smeltes og hældes i en støbning eller form. Sammensætningen af jernet og den måde, det produceres på, er også anderledes, hvilket resulterer i lidt forskellige egenskaber. Støbejern er mindre formbart og mere skørt end smedejern. Det kan ikke hamres eller smedes i form, men dets lavere kogepunkt gør det nemt at bruge med forme.
stål deler nogle af egenskaberne af smedejern, da begge er formbare former for jern. Men moderne stål er meget stærkere, så det har erstattet smedejern i mange applikationer, såsom byggeri., Nogle” Iron “ork ” elementer, der ligner traditionelle smedejern er i dag fremstillet af stål i stedet.
en egenskab, der får smedejern til at skille sig ud fra støbejern og stål, er, at det har et unikt trækornsudseende, når det er brudt åbent. Det fibrøse udseende kommer fra filamenterne af jernsilicat blandet med jernet, som også er ansvarlige for at give smedejern de værdifulde egenskaber ved duktilitet, høj trækstyrke og korrosionsbestandighed.,
smedejerns historie
smedejern er blevet brugt i tusinder af år, selvom fremstillingsmetoderne er ændret. Processen involverer i det væsentlige opvarmning af jern og fjernelse af slagge for at opnå den korrekte sammensætning. Smedejernet kan derefter genopvarmes og hamres, rulles eller på anden måde arbejdes i forskellige former.
smedejern blev oprindeligt fremstillet som trækul jern, som blev smeltet direkte fra jernmalm i en ovn kendt som en bloomery., Malmen blev opvarmet og adskilt fra slaggen, men det var ikke tilladt at smelte, da dette ville tillade kulstof at opløses i det, danner råjern. Den resulterende smedejern beholdt nok slagge til at være plastisk, sejt og stærk. Imidlertid, kvaliteten gjorde variere, afhængigt af typen af jernmalm, der blev brugt, og hvor meget slagge blev efterladt i det i slutningen af processen. Det kunne have meget forskellige niveauer af styrke og korrosionsbestandighed.
en alternativ rute til fremstilling af smedejern blev udviklet i begyndelsen af det 13.århundrede., Osmond-processen gjorde det muligt at fremstille smedejern af råjern, som er en sprød form af jern med et højt kulstofindhold, der ekstraheres fra malmen ved smeltning. Dråber af smeltet råjern blev fanget på en stab og spundet for at tilskynde kulstoffet til at O .idere i luften. Imidlertid, trækul jern fortsatte med at blive produceret også.
smedejernsproduktionen ændrede sig i løbet af det 15.århundrede, da højovnen begyndte at blive brugt til at udvinde jern fra malmen., Da højovnen kunne producere store mængder råjern, blev det mere almindeligt at bruge dette snarere end malmen, når man fremstiller smedejern. Finery smedjer blev brugt til at fjerne kulstof fra råjern ved O .idation. Strygejernet blev smeltet og derefter hamret ud. Den vallonske smedje var den vigtigste slags finery, der blev brugt i Storbritannien, men lidt forskellige systemer var også i brug.
da den industrielle Revolution begyndte, gjorde ironmasters flere forsøg på at designe en proces til at gøre store mængder smedejern mere effektivt uden trækul., Den mest succesrige proces var puddling, som blev opfundet i 1784. Puddled jern er fremstillet af raffineret jern i en særlig slags efterklangsovn, hvor metallet holdes adskilt fra brændstoffet for at forhindre forurening. Jernet omrøres og udsættes for en luftstrøm såvel som for O .idationsmidler som jerno .id i ildstedet. Dette fjerner kulstof og urenheder, forårsager globs af smedejern til at danne oven på pøl af smeltet jern. Disse vandpytkugler fjernes og behandles ved shingling og rullning for at fjerne resterende urenheder.,
Puddling forudsat smedejern, der var i udbredt brug i hele slutningen af det 18. og 19 århundrede, med mere end 4 millioner tons af smedejern, der bliver produceret hvert år alene i STORBRITANNIEN i 1870’erne. Puddled jern blev brugt i bygninger, jernbaner, panserskib skibe, og selv for opførelsen af Eiffeltårnet.
i 1860 ‘ erne blev Bessemer-processen imidlertid oprettet. Oprindeligt stål det producerede var skørt, men ved 1890 det var at skabe nok høj kvalitet stål til at erstatte smedejern til de fleste formål., Selvom Aston-processen blev opfundet i 1925 for hurtigt at producere smedejern ved at afkøle smeltet stål sammen med slagge, kunne den ikke konkurrere. Smedejern var svagere end stål, dyrere at producere, og krævede meget mere indsats for at forme og bruge.
hvordan fremstilles smedejern i dag?
smedejern produceres nu ikke i samme skala som det engang var, men det er stadig i brug. Det kan produceres ved de traditionelle metoder, som stadig demonstreres på living history sites som Blists Hill. Smedejern opnås også ofte ved genanvendelse af skrotjern.,
anvendelse af smedejern
tidligere var en lang række varer lavet af smedejern. Det blev almindeligt anvendt til fremstilling af søm, hestesko, møtrikker og bolte, nitter, skinner og jernbane koblinger, rør til at bære damp og vand, samt til dekorative jernværk. I dag anvendes smedejern hovedsageligt til dekorative formål. Det bruges ofte til at lave metalporte, jernrækværk, havemøbler, indkørsel porte og andet dekorativt jernværk til udendørs visning. Dekorative elementer såsom sengetøj, lysestager, gardinstænger og vin stativer er stadig nogle gange lavet af smedejern., Det bruges også i bevaringsarbejde til at bevare eller erstatte ældre smedejernsarbejde.,
Fordele ved at Bruge Smedejern
Smedejern kan være et godt valg for den slags station, fordi:
- Smedejern er mere modstandsdygtige over for korrosion end alternativerne, hvilket er hvorfor så mange af de antikke smedejern porte og udsmykninger i kirker og herregårde er stadig i god stand i dag, som den smedejern porte og grav ornamenter i Westminster Abbey, nogle af hvilken dato fra så langt tilbage som det 13 århundrede
- Smedejern er velegnet til at smede og svejse, da det er mere plastisk end stål eller rent jern., Det kan derfor være et bedre valg for fine dekorative arbejde eller skulptur
- Bevarelse arbejde kan udføres med samme materialer og teknikker, der anvendes til den oprindelige, mens du vælger smedejern til nye værker, som kan hjælpe med til at bevare de traditionelle metoder af smed