Dlaczego tak trudno jest przecinać żeliwo?

Ostatnio obserwowałem, jak ktoś przecina żeliwną rurę i żeliwny radiator, a nawet przy użyciu bardzo mocnej piły szablastej cięcie było bardzo powolne. Wcześniej rozmawiałem również z kontrahentami, którzy twierdzili również, że przecinanie żeliwa jest około 5 razy wolniejsze niż przecinanie stali.

Czy ktoś wie, dlaczego tak jest i o ile trudniej jest przeciąć żeliwo niż stal? Założyłem, że przyczyną może być smarujący węgiel w żelazie, ale naprawdę przydatna byłaby znajomość prawdziwego powodu.

Szybki odczyt dostarcza niezbędnych informacji. Co ciekawe, żeliwo nie jest naprawdę czystym żelazem. W rzeczywistości prosta stal może być bliższa czystemu żelazu niż żeliwom. Różnica polega na tym, że stal ma zawartość węgla mniejszą niż 2,1% masy. Więcej węgla sprawia, że ​​mieszanka jest twardsza, bardziej krucha, a przez to mniej plastyczna. Żeliwo zawiera więcej węgla niż ten szorstki górny limit 2,1% dla stali.

Co się dzieje? Ten węgiel zapobiega tworzeniu się zwichnięć podczas próby odkształcenia (zgięcia) żeliwa. Żeliwo po prostu się nie ugina. Zamiast tego pęka, pęka pod wpływem stresu. Dlatego przy usuwaniu żeliwa najlepszym rozwiązaniem jest często rozbicie go na mniejsze części.

Ok, co to oznacza w kategoriach prawdziwego cięcia ostrym ostrzem, zamiast cięcia ściernego za pomocą ściernicy? Jeśli spróbujesz przeciąć stal twardą, ostrą krawędzią, która jest twardsza niż stal, krawędź faktycznie zdziera cienki kawałek stali. Stal odkształca się podczas cięcia. Tak więc brzeszczot lub wiertło naprawdę odcina wióry ze stali. Ale jeśli spojrzysz na każdy układ, zobaczysz, że są to zakrzywione kawałki metalu.

Ściernica składa się z agregatu kawałków bardzo twardego materiału, zwykle bardzo twardych materiałów, takich jak tlenek glinu, węglik krzemu, diament i sześcienny azotek boru. Każdy maleńki kawałek tego twardego materiału będzie również przecinany w bardziej miękkim żeliwie. Ale tnie tylko bardzo mały pokos, co powoduje duże wytwarzanie ciepła i bardzo drobnych cząstek odlatujących.

Należy logicznie stwierdzić, że cięcie względnie plastycznej stali jest znacznie szybsze i znacznie wydajniejsze pod względem nakładu pracy, ponieważ każde cięcie wytwarza stosunkowo duży wiór.

Żeliwo w tym stanie czystym nazywa się szarym żeliwem lub surówką, a w czasach minionych używano go do cięcia ostrza, ponieważ jest to jeden z najtwardszych metali, jakie mieli. Normalnie żeliwo jest bardzo łatwe do cięcia i wiercenia, ponieważ węgiel działa jak wosk , ale jeśli żelazo zostało schłodzone po wytworzeniu lub schłodzeniu w wodzie, wraca z powrotem do żeliwa szarego.