Cor Besi: Dasar-dasar dan Signifikansi Industri

Penemuan nilai besi membawa pada Era Besi, karena dominasi material ini dalam aplikasi sosial dan militer. Akan ada tongkat lain untuk logam - revolusi industri mengubah cara logam diproduksi dan diubah menjadi produk termasuk besi.

 

Besi cor

Besi cor diproduksi dengan melelehkan aloi besi dan karbon yang memiliki kandungan karbon lebih dari 2%. Setelah meleleh, logam dicor ke dalam cetakan. Perbedaan utama dalam produksi antara besi taik dan besi cor adalah bahwa besi cor tidak diproses dengan palu dan alat. Ada juga perbedaan dalam komposisi - besi cor mengandung 2–4% karbon dan aloi lainnya serta 1–3% silikon, yang meningkatkan properti cetakan logam cair. Ada juga jumlah kecil manganese dan beberapa impuritas seperti sulfur dan fosfor. Perbedaan antara besi taik dan besi cor juga dapat ditemukan dalam detail struktur kimia dan properti fisik.

Meskipun baik baja maupun besi cor mengandung jumlah kecil karbon dan tampak serupa, ada perbedaan signifikan antara kedua logam ini. Baja mengandung kurang dari 2% karbon, yang memungkinkan produk akhir untuk mengkristal dalam satu struktur mikro kristal tunggal. Kandungan karbon yang lebih tinggi pada besi cor berarti ia mengkristal sebagai aloi heterogen, dan oleh karena itu memiliki lebih dari satu struktur mikro kristal yang ada dalam material.

Kombinasi kandungan karbon yang tinggi dan keberadaan silikon memberikan besi cor kelembutan cetakan yang luar biasa. Berbagai jenis besi cor diproduksi menggunakan berbagai teknik perawatan panas dan pemrosesan, termasuk abu, putih, lentur, duktile, dan grafit kompak.

 

Jembatan besi cor

Detail konstruksi besi cor dibuat dengan melelehkan logam dan mencornya ke dalam cetakan.

 

besi abu

Besi cor abu ditandai oleh bentuk flak partikel grafit dalam logam. Ketika logam pecah, retakan terjadi di sepanjang flak grafit, memberikan warna abu pada permukaan logam yang pecah. Nama besi abu berasal dari karakteristik ini.

Mungkin untuk mengontrol ukuran dan struktur matriks flak grafit selama produksi dengan menyesuaikan laju pendinginan dan komposisi. Besi cor abu tidak tahan lentur seperti bentuk besi cor lainnya dan kekuatan tariknya juga lebih rendah. Namun, ini adalah konduktor panas yang lebih baik dan memiliki tingkat demping getaran yang lebih tinggi. Ia memiliki kapasitas demping 20-25 kali dari baja dan lebih unggul dari semua besi cor lainnya. Besi cor abu juga lebih mudah diproses dibandingkan besi cor lainnya, dan resistensi ausnya menjadikannya salah satu produk besi cor dengan volume terbesar.

Produk hardscape kami dibuat dari besi cor abu. Demping getaran dan resistensi aus adalah sifat yang menjadikannya material yang cocok untuk banyak aplikasi jalan raya. Besi cor abu mentah juga menghasilkan patina yang melindunginya dari korosi yang merusak bahkan di luar ruangan.

 

besi putih

Dengan kandungan karbon yang sesuai dan laju pendinginan yang tinggi, atom karbon bersatu dengan besi untuk membentuk karbida besi. Ini berarti tidak ada atau hampir tidak ada partikel grafit bebas dalam material yang mengkristal. Ketika besi putih diiris, permukaan retakan tampak putih karena kurangnya grafit. Struktur mikro kristal dari semenit keras dan rapuh dengan kekuatan tekan yang tinggi dan resistensi aus yang baik. Dalam beberapa aplikasi spesial, diinginkan agar ada besi putih pada permukaan produk. Ini dapat dicapai dengan menggunakan konduktor panas yang baik untuk membuat bagian cetakan. Ini akan dengan cepat menghapus panas dari logam cair dari area spesifik tersebut, sementara sisa cetakan akan mendingin lebih lambat.

Salah satu jenis besi putih yang paling populer adalah Ni-Hard Iron. Penambahan aloi krom dan nikon memberikan produk ini performa yang luar biasa dalam aplikasi geser aus dampak rendah.

Besi putih dan besi ni keras termasuk dalam klasifikasi aloi dalam ASTM A532; "Standard Specification for Abrasion-Resistant Cast Iron".

 

Besi cor

Besi cor putih dapat diproses lebih lanjut menjadi besi cor lentur melalui proses perawatan panas. Program pemanasan dan pendinginan yang luas merusak partikel karbida besi, melepaskan partikel grafit bebas ke dalam besi. Karena laju pendinginan yang berbeda dan penambahan aloi, besi duktile dengan struktur mikro kristal diperoleh.

 

Besi duktile (Besi duktile)

Besi duktile, atau besi duktile, mendapatkan sifat khususnya dengan menambahkan magnesium ke dalam aloi. Keberadaan magnesium menyebabkan grafit membentuk bentuk bola dibandingkan flak besi abu. Kontrol komposisi sangat penting dalam proses produksi. Jumlah kecil impuritas seperti sulfur dan oksigen bereaksi dengan magnesium, mempengaruhi bentuk partikel grafit. Berbagai grade besi duktile dibuat dengan memanipulasi struktur mikro kristal di sekitar bola grafit. Ini dicapai melalui proses cetakan atau perawatan panas sebagai langkah pemrosesan berikutnya.

Karena besi duktile melemah saat dampak daripada pecah menjadi potongan, kami menggunakan material ini untuk membuat tiang besi cor kami. Profil dampak besi nodular menjadikannya besi cor yang baik untuk tiang bundar dekat lalu lintas.

 

Besi cor dengan grafit kompak

Besi cor grafit kompak memiliki struktur grafit dan properti terkait yang merupakan campuran dari besi abu dan putih. Struktur mikro kristal dibentuk di sekitar flak grafit tumpul yang saling menyambung. Aloi, seperti titanium, berfungsi untuk mencegah pembentukan grafit spheroidal. Besi cor grafit kompak memiliki kekuatan tarik lebih tinggi dan kelemahan yang lebih baik dibandingkan besi cor abu. Struktur dan properti mikro kristal dapat disesuaikan dengan perawatan panas atau penambahan aloi lainnya.

 

SIFAT MEKANIK BESI COR

Sifat mekanik suatu material menunjukkan bagaimana ia bereaksi di bawah kondisi tertentu, yang membantu menentukan kesesuaiannya untuk aplikasi yang berbeda. Spesifikasi ditetapkan oleh organisasi seperti American Society for Testing and Materials (ASTM) sehingga pengguna dapat membeli material dengan keyakinan bahwa mereka memenuhi persyaratan untuk aplikasi mereka. Ini adalah spesifikasi besi cor abu yang paling umum digunakan adalah ASTM A48.

Untuk memenuhi persyaratan cor sesuai dengan spesifikasi, cara standar adalah mencor batang uji bersama dengan cor teknis. Tes ASTM kemudian diterapkan pada batang uji ini dan hasilnya digunakan untuk memenuhi persyaratan seluruh batch cor.

Spesifikasi juga penting saat memasang bagian besi cor bersama. Las harus memenuhi atau melebihi properti mekanik material yang akan di las, jika tidak, retakan dan kerusakan dapat terjadi.

 

Pengelasan besi cor

Saat memasang, sangat penting bahwa las memenuhi atau melebihi properti mekanik material untuk mencegah retakan dan kegagalan.

Beberapa properti mekanik umum dari besi cor meliputi:

●     Kekerasan – resistensi material terhadap aus dan indentasi

●     Keawetan – kemampuan material untuk menyerap energi

●     Kelemahan – kemampuan material untuk melemah tanpa retakan

●     Elastisitas – kemampuan material untuk kembali ke dimensi aslinya setelah melemah

●     Kelemahan – kemampuan material untuk melemah di bawah tekanan tanpa pecah

●     Kekuatan tarik – stres longitudinal terbesar yang dapat ditahan material tanpa pecah

●     Kekuatan kelelahan – stres tertinggi yang dapat ditahan material untuk jumlah siklus tertentu tanpa pecah