fierul forjat este o formă dură, dar maleabilă de fier. A fost odată utilizat pe scară largă în orice, de la potcoave la căi ferate, dar în timp ce a fost în mare parte înlocuit cu oțel, rămâne în uz în principal pentru fierărie ornamentală.
numele de fier forjat se referă la modul în care acest tip de fier este lucrat sau forjat în formă, mai degrabă decât să fie turnat într-o matriță ca fonta. Fierul forjat este un aliaj de fier relativ pur, Cu un conținut de carbon mult mai mic decât fonta., Cu toate acestea, are o cantitate mică de zgură adăugată în timpul procesului de fabricație. Zgura este deșeurile rămase atunci când fierul pur este extras din minereul său. Este un amestec de siliciu, sulf și oxizi metalici care conferă fierului forjat unele proprietăți unice.proprietățile fierului forjat
- dur: fierul forjat are o rezistență la tracțiune mai mare decât fonta și este foarte rezistent la oboseală. De obicei, se va deforma fără a eșua, cu excepția cazului în care este foarte supraîncărcat sau expus la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, nu este la fel de puternic ca oțelul.,
- maleabil: în ciuda rezistenței sale, fierul forjat poate fi prelucrat în diferite forme atunci când este încălzit sau reîncălzit. De fapt, devine mai puternic cu cât este lucrat mai mult și poate fi format într-o gamă largă de forme folosind tehnici precum ciocanul și laminarea.
- ductil: fierul forjat poate fi extras în fire lungi sau filamente, ceea ce îi permite să fie modelat în diferite forme și îi permite să se întindă mai degrabă decât să se rupă sub presiune. Acest lucru a fost deosebit de important atunci când fierul forjat a fost utilizat în țevi, cazane și lucrări de construcție.,
- ușor de sudat: datorită conținutului redus de carbon, fierul forjat poate fi îmbinat prin sudură, ceea ce mărește gama de forme și moduri în care poate fi utilizat.
- rezistent la coroziune: deși fierul forjat se va coroda atunci când este lăsat deschis la aer și umiditate, este mai lent să ruginească decât fonta. De asemenea, poate fi protejat cu vopsea sau alte acoperiri pentru a-și crește durata de viață.
ce face fierul forjat diferit?principala diferență între fier forjat și alte tipuri utilizate în mod obișnuit de Fier, Fonta, ea modul în care acesta este modelat în forma dorită., Fierul forjat este lucrat cu unelte, în timp ce fonta este topită și turnată într-o turnare sau matriță. Compoziția fierului și modul în care este produs este, de asemenea, diferită, ceea ce are ca rezultat proprietăți ușor diferite. Fonta este mai puțin maleabilă și mai fragilă decât fierul forjat. Nu poate fi ciocanit sau forjat în formă, dar punctul său de fierbere inferior îl face ușor de utilizat cu matrițe.oțelul împărtășește unele dintre proprietățile fierului forjat, deoarece ambele sunt forme maleabile de fier. Cu toate acestea, oțelul modern este mult mai puternic, așa că a înlocuit fierul forjat în multe aplicații, cum ar fi construcția., Unele „fierărie” elemente care seamănă cu fier forjat tradiționale sunt astăzi fabricate din oțel în loc.o caracteristică care face ca fierul forjat să stea în afară de fontă și oțel este că are un aspect unic de cereale din lemn atunci când este spart. Aspectul fibros provine din filamentele de silicat de fier amestecate cu fierul, care sunt, de asemenea, responsabile pentru a conferi fierului forjat proprietățile valoroase ale ductilității, rezistenței ridicate la tracțiune și rezistenței la coroziune.,
istoria fierului forjat
istoria fierului forjat
fierul forjat a fost folosit de mii de ani, deși metodele de fabricație s-au schimbat. Procesul implică, în esență, încălzirea fierului și îndepărtarea zgurii pentru a obține compoziția corectă. Fierul forjat poate fi apoi reîncălzit și ciocanit, laminat sau altfel prelucrat în diferite forme.
fierul forjat a fost inițial fabricat ca fier de cărbune, care a fost topit direct din minereul de fier într-un cuptor cunoscut sub numele de bloomery., Minereul a fost încălzit și separat de zgură, dar nu i sa permis să se topească, deoarece acest lucru ar permite carbonului să se dizolve în el, formând fontă. Fierul forjat rezultat păstrat zgură suficient pentru a fi maleabil, ductil și puternic. Cu toate acestea, calitatea a variat, în funcție de tipul de minereu de fier care a fost utilizat și de cantitatea de zgură rămasă în el la sfârșitul procesului. Ar putea avea niveluri foarte diferite de rezistență și rezistență la coroziune.o cale alternativă pentru producerea fierului forjat a fost dezvoltată la începutul secolului al XIII-lea., Procesul Osmond a permis fier forjat pentru a fi produse din fontă, care este o formă fragilă de fier cu un conținut ridicat de carbon, care este extras din minereu prin topire. Picături de fontă topită au fost prinse într-un personal și filate pentru a încuraja carbonul să se oxideze în aer. Cu toate acestea, fierul de cărbune a continuat să fie produs și el.producția de fier forjat sa schimbat în secolul al XV-lea, când furnalul a început să fie folosit pentru a extrage fierul din minereul său., Deoarece furnalul ar putea produce cantități mari de fontă, a devenit mai frecvent să se utilizeze acest lucru, mai degrabă decât minereul atunci când se face fier forjat. Forjele de podoabă au fost folosite pentru a îndepărta carbonul din fontă prin oxidare. Fonta a fost topită și apoi ciocănită. Forjarea valonă a fost principalul tip de podoabă folosit în Marea Britanie, dar au fost utilizate și sisteme ușor diferite.pe măsură ce revoluția industrială a început, ironmasters a făcut mai multe încercări de a proiecta un proces pentru a face cantități mari de fier forjat mai eficient, fără cărbune., Cel mai de succes proces a fost puddling, care a fost inventat în 1784. Fierul Puddled este produs din fier rafinat într-un tip special de cuptor reverberator, unde metalul este păstrat separat de combustibil pentru a preveni contaminarea. Fierul este agitat și expus la un curent de aer, precum și la agenți oxidanți precum oxidul de fier din vatră. Aceasta elimină carbonul și impuritățile, determinând formarea Globurilor de fier forjat deasupra bălții de fier topit. Aceste bile de băltoacă sunt îndepărtate și prelucrate prin șindrilă și rulare pentru a îndepărta impuritățile rămase.,
Pudlare cu condiția fier forjat, care a fost în utilizarea pe scară largă de-al lungul secolelor 18 si 19, cu mai mult de 4 milioane de tone de fier forjat sunt produse în fiecare an, numai în marea BRITANIE prin anii 1870. Băltite de fier a fost folosit în clădiri, căi ferate, ironclad nave, și chiar pentru construirea Turnului Eiffel.cu toate acestea, în anii 1860 a fost creat procesul Bessemer. Inițial, oțelul pe care l-a produs a fost fragil, dar până în 1890 a creat suficient oțel de înaltă calitate pentru a înlocui fierul forjat în majoritatea scopurilor., Deși procesul Aston a fost inventat în 1925 pentru a produce fier forjat rapid prin răcirea oțelului topit alături de zgură, nu a putut concura. Fier forjat a fost mai slab decât oțelul, mai scumpe pentru a produce, și a necesitat mult mai mult efort pentru a forma și de a folosi.
cum se face fierul forjat astăzi?
fierul forjat nu este produs acum la aceeași scară ca odinioară, dar este încă în uz. Acesta poate fi produs prin metodele tradiționale, care sunt încă demonstrate la site-uri de istorie vie, cum ar fi Blists Hill. Fierul forjat este, de asemenea, adesea obținut prin reciclarea fierului vechi.,în trecut, o gamă largă de articole au fost realizate din fier forjat. Acesta a fost utilizat în mod obișnuit pentru a face cuie, potcoave, nuci și șuruburi, nituri, șine și cuplaje de cale ferată, conducte pentru a transporta abur și apă, precum și pentru fierărie Ornamentale. Astăzi, fierul forjat este folosit în principal în scopuri ornamentale. Acesta este adesea folosit pentru a face porti metalice, balustrade de fier, mobilier de gradina, porti alee și alte feronerie decorative pentru afișare în aer liber. Obiecte Decorative, cum ar fi bedsteads, Sfesnice, tije cortina și rafturi de vin sunt încă uneori făcute din fier forjat., Este, de asemenea, utilizat în lucrările de conservare pentru a păstra sau înlocui lucrările din fier forjat mai vechi.,fier forjat poate fi o alegere bună pentru aceste tipuri de feronerie, deoarece:
- Fier Forjat este mai rezistent la coroziune decât alternativele, motiv pentru care atât de multe dintre porțile antice din fier forjat și ornamente în biserici și case impunătoare sunt încă în stare excelentă astăzi, cum ar fi porțile din fier forjat și ornamente mormânt în Westminster Abbey, dintre care unele datează încă din secolul al 13-lea
- Fier Forjat este sudarea, deoarece este mai maleabilă decât oțelul sau fierul pur., Prin urmare, poate fi o alegere mai bună pentru lucrări Ornamentale delicate sau sculptură
- lucrările de conservare pot fi realizate cu același material și tehnici utilizate pentru original, în timp ce alegerea fierului forjat pentru piese noi poate ajuta la păstrarea metodelor tradiționale de fierărie