คุณสมบัติของเหล็กหลอม

การตีเหล็กเป็นกระบวนการแปรรูปโลหะซึ่งต้องใช้เทคนิคการตอกหรือกดเพื่อเปลี่ยนรูปร่างของเหล็ก ตามด้วยการบำบัดด้วยความร้อน วิธีนี้ทำให้เหล็กมีคุณสมบัติหลายอย่างที่แตกต่างจากการรักษาอื่นๆ ของโลหะนี้ เช่น การหล่อ โดยที่โลหะเหลวเทลงในแบบหล่อแล้วปล่อยทิ้งไว้ที่ แข็ง.

การตีขึ้นรูปเหล็กโดยทั่วไปมีความแข็งแรงสูงกว่าและโดยทั่วไปแล้วจะมีความแข็งแกร่งกว่าเหล็กที่ผ่านการแปรรูปในรูปแบบอื่นๆ เหล็กมีโอกาสแตกน้อยกว่าเมื่อสัมผัสกับวัตถุอื่น เช่น การผลิต เหล็กหลอม เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสิ่งของเช่นดาบ ความแข็งแรงและความทนทานที่เพิ่มขึ้นนี้เป็นผลมาจากวิธีการที่เหล็กถูกบังคับให้เป็นรูปทรง — โดยการกดหรือโดยการตอก — ในระหว่างกระบวนการตีขึ้นรูป กระบวนการนี้ทำให้เกรนของเหล็กยืดออก และจบลงที่แนวเดียวกัน แทนที่จะเป็นแบบสุ่ม หลังจากการกดหรือการตอก การตีขึ้นรูปจะถูกทำให้เย็นลงในน้ำหรือน้ำมัน เมื่อสิ้นสุดกระบวนการ เหล็กจะแข็งแรงกว่าที่หล่อไว้เป็นต้น

ความแข็งแรงของการตีเหล็กนั้นไม่คงที่ตลอด แทน การตีขึ้นรูปเหล็กเป็นแบบแอนไอโซทรอปิก ซึ่งหมายความว่าเมื่อโลหะทำงานและเกิดการเสียรูป ความแข็งแรงของเหล็กจะสูงสุดในทิศทางของการไหลของเกรนที่เกิดขึ้น ส่งผลให้การตีขึ้นรูปเหล็กมีความแข็งแรงที่สุดตามแกนตามยาว ในขณะที่การตีขึ้นรูปจะอ่อนลงในทิศทางอื่นๆ ซึ่งแตกต่างจากการหล่อเหล็กซึ่งเป็นไอโซโทรปิกและมีคุณสมบัติเกือบเหมือนกันในทุกทิศทาง

เนื่องจากกระบวนการตีขึ้นรูปถูกควบคุมและไตร่ตรองไว้ โดยแต่ละการตีขึ้นรูปก็เหมือนกัน ตามขั้นตอน โดยทั่วไปแล้วจะมั่นใจได้ว่าวัสดุมีความสม่ำเสมอตลอดหลักสูตรที่แตกต่างกันมากมาย การตีขึ้นรูป ซึ่งตรงกันข้ามกับเหล็กหล่อซึ่งมีลักษณะเป็นแบบสุ่มมากกว่าเนื่องจากกระบวนการที่ใช้

ในระหว่างกระบวนการตีขึ้นรูป จะทำให้ขึ้นรูปโลหะได้ยากขึ้น เนื่องจากการตีขึ้นรูปเกิดขึ้นขณะเหล็ก ยังคงเป็นของแข็ง ไม่เหมือนกับการหล่อที่โลหะถูกลดสภาพให้อยู่ในรูปของเหลวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ กระบวนการ. เนื่องจากนักโลหะวิทยาที่ทำงานกับเหล็กจะมีปัญหาในการเปลี่ยนรูปร่างของโลหะ จึงมีข้อจำกัดเกี่ยวกับขนาดและความหนาของเหล็กที่สามารถปลอมแปลงได้สำเร็จ ยิ่งส่วนโลหะมีขนาดใหญ่เท่าไหร่ก็ยิ่งหลอมยากขึ้นเท่านั้น