Kas ir Crucible Steel?

Tērauds ir dzelzs un neliela oglekļa daudzuma kombinācija. Tādas kombinācijas kā šīs ir zināmas kā sakausējumi ar piedevām, šajā gadījumā oglekli, kas uzlabo pamatmateriāla kvalitāti un piešķir galaproduktam specifiskas īpašības. Piemēram, tērauds ir cietāks par kaltu dzelzi, mazāk trausls nekā čuguns, un tam ir labākas nodilumizturības un korozijas īpašības nekā jebkuram citam. Tēraudu var ražot dažādos veidos, no kuriem lielākā daļa ietver dzelzs krājumu kausēšanu oglekļa avota klātbūtnē. Šis process izraisa nelielu oglekļa daudzumu izkliedēšanos izkusušajā dzelzē ar tipisku oglekļa galīgo koncentrāciju diapazonā no 0.2% līdz 2.1% atkarībā no sakausējuma paredzētā lietojuma.

Viens no vecākajiem tērauda ražošanas veidiem ir tīģeļa tērauda process; pirmā uzticamā dokumentācija par tīģelī izgatavotiem tēraudiem ir viduslaiku islāma ieraksti, kas iegūti aptuveni 1050. gadā. Tīģeļu ražotā tērauda pamatprincips ir vērsts uz metāla izstrādājumu kausēšanu traukos vai konteineros, kas izgatavoti no dažādiem ugunsizturīgiem materiāliem, kas ir pietiekami mazi, lai ar to varētu rīkoties viena vai divas personas. Tvertnes vai tīģeļus uzpilda ar dažādiem metāliem, tostarp kaltu dzelzi, čugunu vai blistera tēraudu, un apdedzina īpašās krāsnīs, lai izkausētu lādiņu. Materiāli ar zemu oglekļa saturu, piemēram, kalts dzelzs, tiek papildināti ar oglekļa avotu, piemēram, kokogli, kas pārkardina vai piesūcina kausējumu ar oglekli. Turpretim izejmateriāli, kuros oglekļa saturs ir pārāk augsts vispārējai tērauda ražošanai, tiek dekarbonizēti; to parasti veic, pakļaujot izkusušo materiālu skābekļa avotam.

Process parasti sākas ar to, ka tīģeļus uzkarsē līdz baltam karstumam koksa vai gāzes kurināmā krāsnī, un tad tos izņem no siltuma avota, uzpilda ar izejvielām un ievieto atpakaļ krāsnī. Pēc tam tos atstāj vairākas stundas, līdz izejvielas ir pilnībā izkusušas. Pēc tam tīģeļus izņem no krāsns, visus piemaisījumus no izkusušā tērauda virsmas nosmeļ un tēraudu ielej lietņu veidnēs. Šis process ir laikietilpīgs un dārgs, un tas lielā mērā ir aizstāts ar ekonomiskākiem, lielas jaudas procesiem, piemēram, Bessemer krāsnīm. Tomēr tīģeļa tērauda augstā kvalitāte ir nozīmējusi, ka šo procesu joprojām izmanto, lai ražotu nelielu daudzumu tērauda specializētiem tirgus nišas.