Du är här

Vitjärn

Karaktäriseras av en mikrostruktur bestående av Fe3C. Kolhalt i intervallet 2,5-3,5 Vikts-%.

Beskrivning

Materialstruktur och framträdande egenskaper

- Slitstyrka
Nötning på vitjärnet i T.ex. krossar leder till sprickor som växer och kan orsaka urflisning vilket försämrar järnets prestanda och förkortar dess livslängd. Ett material med hög hårdhet och god slitstyrka kommer att hålla hög prestanda under en längre tid.

- Brottgräns
Kraftiga spänningar kan få stålet att gå sönder helt. Vitjärn klarar av stora spänningar innan brott uppstår då brottgränsen är hög.

- Tryckhållfasthet
Statiska och dynamiska spänningar kan påfresta gråjärnet i olika applikationer, god tryckhållfasthet eftersträvas för att motverka formändring och plastisk deformation.

- Varmhållfasthet
Mekaniska egenskaper försämras vid högre temperaturer, för att kunna genomföra arbetet utan att vitjärnets livslängd försämras är god varmhållfasthet en nödvändig egenskap.

Brottgräns
Mängden dragkraft ett material kan motstå innan brott uppstår.
Läs mer
Hårdhet
En metalls motstånd mot lokal plastisk deformation som uppstår vid tex repning eller skärande bearbetning.
Läs mer
Plastisk deformation
Formförändring av material genom att lägga på en så pass stor kraft att den elastiska förmågan överskrids och den inre strukturen förskjuts. Efter att kraften avlägsnas sker en viss återfjädring för de flesta material.
Slitstyrka
Ett materials motstånd mot nötning, dvs att partiklar av ytan löpande avlägsnas vid kontakt med annan yta/medie.
Tryckhållfasthet
Mängden kraft en metall kan tryckas ihop med utan att deformeras plastiskt.
Läs mer
Varmhållfasthet
Metallens förmåga att upprätthålla dess mekaniska egenskaper vid högre temperatur
Läs mer

Typiska applikationer

Slipmaskiner, diverse krossar och malningsmaskiner inom gruvindustrin.

Framställning

Genom masugnsprocessen och efterföljanande smältprocesser framställs råjärn från järnmalm. En förlegering och fördesoxidation med exempelvis Si, Mn, Al utförs ofta då råstålet tappas från konvertern eller ljusbågsugnen till skänken.
I de fall man helt utgår ifrån returstål med rätt legeringsämnen ersätts masugnsprocessen av smältning i ljusbågsugn efterföljt av raffineringsprocesser.

Smältan gjuts sedan till tackjärn för leverans till gjuterierna.

Efter gjutning utförs olika värmebehandlingar för at uppnå slutliga egenskaper.

Fe3C (Cementit) bildas då vitjärnet kyls ned snabbare efter värmebehandlingen. Dess morfologi påverkar materialets egenskaper i högsta grad och är beroende av kemisk sammansättning samt värmebehandling. Karbider i grundmassan bidrar till ökad hårdhet och slitstyrka.

Järnmalm
Råmaterial bruten från en gruva och innehållandes en majoritet järnoxid som sedan används för framställning av råjärn. Järnmalmen anrikas för att öka procentuella mängden järnoxid och reducera mängden oönskade ämnen.
Läs mer