Kas yra Crucible Steel?

Terminas „tiglis plienas“ gali būti šiek tiek klaidinantis, nes jis reiškia ne konkretų plieno gaminį, o konkretų plieno gamybos procesą. Tiglio plieno procesas apima žaliavų, pvz., kaltinio ketaus, ketaus ir pūslinio plieno, lydymą mažuose liejyklų tigliuose, skirtuose karbonizavimui arba dekarbonizavimui. Šių procesų metu anglis išsklaidoma į žaliavą arba pašalinama iš jos, kad galutiniame produkte susidarytų optimalios metalurginės savybės. Po išlydymo tiglis išimamas iš krosnies ir plienas supilamas į luito formas. Tiglio plieno procesas yra vienas iš seniausių dokumentais patvirtintų plieno gamybos būdų ir, nors jis buvo pakeistas efektyvesniais metodais, vis dar naudojamas gaminant nedidelius aukštos kokybės medžiagų kiekius specializuotoms reikmėms.

Plienas yra geležies ir nedidelio anglies kiekio derinys. Tokie deriniai kaip šie yra žinomi kaip lydiniai su priedais, šiuo atveju anglis, pagerinantys pagrindinės medžiagos kokybę ir suteikiantys galutiniam produktui specifinių savybių. Pavyzdžiui, plienas yra kietesnis nei kaltinis, mažiau trapus nei ketus, o jo atsparumas dilimui ir korozijai yra geresnis nei bet kuris kitas. Plienas gali būti gaminamas įvairiais būdais, dažniausiai lydant geležies žaliavas, esant anglies šaltiniui. Dėl šio proceso į išlydytą geležį pasklinda nedideli anglies kiekiai, o tipinė galutinė anglies koncentracija svyruoja nuo 0.2 % iki 2.1 %, priklausomai nuo lydinio naudojimo paskirties.

Viena iš seniausių plieno gamybos formų yra tiglio plieno procesas; pirmieji patikimi dokumentai apie tiglį pagamintus plienus yra viduramžių islamo įrašai, maždaug 1050 m. Pagrindinis tiglio plieno principas yra susijęs su metalo žaliavų lydymu induose arba talpyklose, pagamintose iš įvairių ugniai atsparių medžiagų, pakankamai mažų, kad galėtų tvarkyti vienas ar du asmenys. Talpyklos arba tigliai pripildomi įvairiais metalais, įskaitant kaltą geležį, ketų arba pūslinį plieną, ir iškaitinami specialiose krosnyse, kad užtaisas ištirptų. Mažai anglies turinčios medžiagos, pvz., kaltinė geležis, yra papildytos anglies šaltiniu, pvz., medžio anglimi, kuri karbonizuoja arba užpildo lydalą anglimi. Priešingai, žaliavos, kuriose anglies kiekis per didelis bendrai plieno gamybai, yra dekarbonizuojamos; tai paprastai daroma išlydytą medžiagą veikiant deguonies šaltiniui.

Procesas paprastai prasideda tiglius kaitinant iki baltos ugnies kokso arba dujomis kūrenamoje krosnyje, tada jie pašalinami iš šilumos šaltinio, įkraunami žaliavomis ir grąžinami į krosnį. Tada jie paliekami kelioms valandoms, kol žaliavos visiškai ištirps. Tada tigliai išimami iš krosnies, išlydyto plieno paviršiuje nugriebiami nešvarumai ir plienas supilamas į luito formas. Šis procesas užima daug laiko ir yra brangus, jį iš esmės pakeitė ekonomiškesni, didelio pajėgumo procesai, tokie kaip Bessemer krosnys. Tačiau aukšta tiglio plieno kokybė lėmė, kad šis procesas vis dar naudojamas gaminant nedidelius plieno kiekius specializuotoms nišinėms rinkoms.