วัสดุเหล็กหล่อ — วัสดุศาสตร์

เหล็กหล่อไม่ใช่วัสดุชนิดเดียว แต่เป็นตระกูลใหญ่ทั้งตระกูล – และความแตกต่างอยู่ที่รูปแบบของ ต่างจากเหล็กกล้า ตรงที่ปริมาณคาร์บอนในเหล็กหล่อสูงกว่า 2 % และส่วนเกินจะแยกตัวออกมาเป็นขณะแข็งตัว ว่าแกรไฟต์จะโตเป็นแผ่น เป็นก้อนกลม หรือเป็นหนอน สิ่งนี้ตัดสินทุกอย่างที่เหลือ

ใน เหล็กหล่อเทา (GJL) จะโตเป็นเส้นเล็กๆ แผ่นเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนรอยบากเล็กๆ นับไม่ถ้วน – ทำให้วัสดุเปราะและแทบจะไม่สามารถขึ้นรูปได้ แต่มันก็ช่วยลดการสั่นสะเทือน หล่อได้ดี และทนแรงอัดได้เยี่ยม เหล็กหล่อเทาเจอได้ในแท่นเครื่องจักร ตัวเรือน ดิสก์เบรก และเครื่องยนต์เก่าๆ ส่วน เหล็กหล่อเหนียว (GJS) แกรไฟต์จะถูกบังคับให้เป็นด้วย: ก่อนเทเล็กน้อย น้ำหล่อเย็นจะได้แมกนีเซียมเล็กน้อย ซึ่งไปขัดขวางไม่ให้โตเป็นแผ่นเปราะ ก้อนกลมไม่ใช่รอยบาก – วัสดุจะเหนียว และขึ้นรูปได้ เกือบเหมือนเหล็กกล้า เหล็กหล่อเหนียวรับเพลาข้อเหวี่ยง สลักเพลา และท่อส่งของ นอกจากนี้ยังมี เหล็กหล่อแกรไฟต์อัดแน่น (GJV) ที่มีรูปร่างคล้ายหนอนเป็นทางเลือกประนีประนอม และเหล็กหล่อขาว ซึ่งไม่ได้อยู่ในรูปแกรไฟต์เลย แต่เป็นเหล็กคาร์ไบด์แข็ง

ทำไมถึงยุ่งยากนัก? มีสองเหตุผล ข้อแรก: ตรงที่หลอมเหล็กหล่อและเนื้อวัสดุเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วหลังจากนั้น ในจะเกิดสิ่งที่ช่างหล่อพยายามหลีกเลี่ยง – และเลเดบูไรต์ที่แข็งและเปราะ จะแข็งเหมือนแก้วและแตกร้าวเมื่อมีเพียงเล็กน้อย ข้อสอง: เหล็กหล่อมีรูพรุนและมักดูดซับน้ำมัน ไขมัน และสนิมไว้เต็ม – เมื่อ สิ่งสกปรกเหล่านี้จะระเหยออกมาเป็นก๊าซและทำลายแนวเชื่อม

กลยุทธ์การซ่อมจึงเรียกว่า: ควบคุมความร้อน ไม่เชื่อมแบบ "เย็น" ด้วยความร้อนน้อยและลวดเชื่อมพิเศษที่ยังนุ่มและ หรือให้ความร้อนชิ้นงานทั้งหมดที่ 300–600 °C ก่อน เชื่อมแบบร้อน แล้วปล่อยให้เย็นลงในเตาอย่างช้ามาก ทั้งสองวิธีใช้ได้ผล: และการเย็นตัวช้าๆ คือหัวใจสำคัญ ใครที่เชื่อมรอยแตกเหล็กหล่อเทาเก่าๆ ด้วยลวดเชื่อมเหล็กโครงสร้างธรรมดา "แป๊บเดียว" มักจะทำให้รอยแตกยาวขึ้นเท่านั้น

⚠️ กับดัก 20 องศา: ในเหล็กหล่อ แค่ความแตกต่างประมาณ 20 °C ระหว่างจุดที่เย็นกับโซนที่คุณกำลังเชื่อมอยู่ ก็เพียงพอที่จะทำให้เกิด บริเวณที่ร้อนจะหดตัวเมื่อเย็นลงและดึงส่วนที่เย็นที่เหลือ – และเหล็กหล่อที่เปราะไม่สามารถคลายความเค้นนี้ได้ ดังนั้น: รักษาความแตกต่างของอุณหภูมิให้เล็ก ไม่ว่าคุณจะเชื่อมแบบเย็นหรือแบบร้อน

🧊 การเชื่อมแบบเย็นต้องใช้ความอดทน: ถ้าเชื่อมเหล็กหล่อในสภาพเย็น ต้องใช้เวลา วางแนวเชื่อมสั้นๆ แล้วปล่อยให้ชิ้นงานเย็นลงจนก่อนวางแนวถัดไป ใครที่รีบวางแนวต่อเนื่องกันจะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น – และนั่นแหละที่กับดัก 20 องศาจะเล่นงาน