آهن کارشده
From Wikipedia, the free encyclopedia
آهن فرفورژه یک آلیاژ آهن با محتوای کربن بسیار کم (کمتر از 0.05٪) در مقایسه با چدن (2.1٪ تا 4٪) است. این یک توده نیمه ذوب شده از آهن با اجزاء سرباره فیبری است (تا 2٪ وزنی)، که به آن یک "سختار دانه" چوب مانند می دهد که هنگام حکاکی، زنگ زدگی یا خم شدن تا حد شکست قابل مشاهده است. آهن فرفورژه سخت، چکش خوار، انعطاف پذیر ، مقاوم در برابر خوردگی است و به راحتی جوش داده می شود ، اما برای جوشکاری الکتریکی دشوارتر است.
قبل از توسعه روش های موثر فولادسازی و وجود مقادیر زیادی فولاد، آهن فرفورژه رایج ترین شکل آهن چکش خوار بود. نام فرفورژه به آن داده شد زیرا چکش کاری می شد، نورد می شد یا در حالی که به اندازه کافی گرم بود که از آن سربازه بیرون بریزد، آهن کاری می شد. معادل کاربردی مدرن آهن فرفورژه فولاد کربنی است که فولاد کم کربن نیز نامیده می شود. نه آهن فرفورژه و نه فولاد کربنی حاوی کربن کافی برای سخت شدن با حرارت دادن و خاموش کردن نیستند، [1] : 145 اما آهن فرفورژه واقعی بسیار مقاوم تر در برابر خوردگی است.[نیازمند منبع]
آهن فرفورژه بسیار تصفیه شده است و مقدار کمی از سرباره سیلیکات به الیاف تبدیل می شود. حدود 99.4 درصد از وزن آن آهن است. [2] وجود سرباره می تواند برای عملیات آهنگری، مانند جوشکاری فورج مفید باشد، زیرا آخال های سیلیکات به عنوان یک شار عمل می کنند و ساختار منحصر به فرد و الیافی آن را به مواد می بخشند. [3] رشته های سیلیکات موجود در سرباره نیز از آهن در برابر خوردگی محافظت می کند و اثر خستگی ناشی از ضربه و لرزش را کاهش می دهد. [4]
از لحاظ تاریخی، مقدار متوسطی از آهن فرفورژه به فولاد تصفیه میشد که عمدتاً برای تولید شمشیر ، کارد و چنگال ، اسکنه ، تبر و سایر ابزارهای لبهدار و همچنین فنرها و فایلها استفاده میشد. تقاضا برای آهن فرفورژه در دهه 1860 به اوج خود رسید و تقاضای زیادی برای کشتی های جنگی آهنی و استفاده از راه آهن داشت. با این حال، از آنجایی که خواصی مانند شکنندگی فولاد ملایم با متالورژی آهنی بهتر بهبود یافت و از آنجایی که ساخت فولاد به لطف فرآیند بسمر و فرآیند زیمنس-مارتین هزینه کمتری داشت ، استفاده از آهن فرفورژه کاهش یافت.
بسیاری از اقلام، قبل از اینکه از فولاد نرم ساخته شوند، از آهن فرفورژه تولید می شدند، از جمله پرچ ، میخ ، سیم ، زنجیر ، ریل ، کوپلینگ راه آهن ، لوله های آب و بخار ، مهره ، پیچ و مهره، نعل اسب ، نرده ، لاستیک واگن، تسمه. برای خرپاهای چوبی سقف ، و آهن آلات تزئینی ، از جمله موارد دیگر. [5] [note 1]
آهن فرفورژه دیگر در مقیاس تجاری تولید نمی شود. بسیاری از محصولاتی که به عنوان آهن فرفورژه توصیف می شوند، مانند نرده های محافظ ، مبلمان باغ ، [6] و دروازه ها از فولاد نرم ساخته شده اند. [7] آنها را به عنوان "آهن فرفورژه" توصیف می کنند فقط به این دلیل که آنها را شبیه اشیایی ساخته اند که در گذشته توسط آهنگر با دست ساخته می شد (اگرچه بسیاری از اشیاء آهنی تزئینی از جمله نرده ها و دروازه ها اغلب به جای فرفورژه ریخته گری می شدند). [7]