Chemische Prinzipien der Steinschleiftiegel-Stahlherstellungsmethode
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Chemische Prinzipien der Steinschleiftiegel-Stahlherstellungsmethode
Wenn Stahl in einem Tiegel schmilzt, kann Graphitkohlenstoff auch als Reduktionsmittel wirken und die folgenden Reduktionsreaktionen eingehen:
C FeO=CO Fe
2C SiO2=2CO Si
Sauerstoff im Stahl kann entfernt werden, und verschiedene Einschlüsse können auch durch Aufschwimmen aus flüssigem Stahl entfernt werden. Daher ist die Qualität von Stahl (Werkzeugstahl) verschiedenen damaligen Metallmaterialien überlegen und kann zur Herstellung von Werkzeugen zur Verarbeitung von Metallmaterialien verwendet werden. Das Tiegelverfahren ist das erste Verfahren in der Menschheitsgeschichte zur Herstellung von flüssigem Stahl.
2: Verwendung
1. Veränderungen beim Eisenerz:
Die kontinuierliche Heizzeit von Eisenerz variiert zwischen 24 und 48 Stunden. Wenn die Temperatur von 1000 Grad Celsius auf 1200 Grad Celsius steigt, verwandelt sich das Erz in poröses Eisen und bleibt am Boden des Tiegels. Der Tiegel ist in einem geschlossenen Zustand und die Kohle und die Blätter aus der Verbrennung schmelzen im Eisen zusammen. Bambus enthält viel Kieselsäure, die die Auflösung unterstützen kann. Während dieses Prozesses erreicht Eisen nicht seinen Schmelzpunkt. Durch Feststoffdiffusion wird Kohlenstoff absorbiert und über einen langen Zeitraum gegossen. Dann wird es langsam für etwa 12 bis 24 Stunden auf 800 Grad Celsius abgekühlt. Diese großen Kristalle sind tatsächlich die Hauptbestandteile von Damaszenerstahlmustern oder Wasserzeichen. Karbid oder Karbidkristalle sind sehr hart und stark säurebeständig. Wenn der Stahl poliert ist, erscheint er in einer weißen oder silbernen Farbe. Der Perlit hingegen besteht aus gebundenem Metall, das schwarz korrodiert ist, was zeigt, warum unterschiedliche Farben entstehen.
Entkohlungswärmebehandlung:
Nach dem Abkühlen den Tiegel aus dem Feuer nehmen und zerbrechen, um den halbkugelförmigen Stahlbarren zu entnehmen. Zum Hämmern auf einen Amboss legen und einen Härtetest durchführen. Gegossene Stahlbarren sind normalerweise sehr hart und weisen auch nach dem Hämmern keine Dellen auf. Daher ist es notwendig, den Stahlbarren mit einer Tonmischung zu bedecken, die Eisenspäne oder pulverisiertes Eisenerz enthält. Den Stahlbarren bei etwa 700 bis 900 Grad Celsius erneut erhitzen, bis er eine feuerrote Farbe annimmt, und dann durch Hämmern einen Härtetest durchführen. Diese Wärmebehandlung wiederholen, bis das Metall weich genug zum Schmieden ist.
3. Stahlbarren-Übung:
Senken Sie die Temperatur des Stahlbarrens langsam und halten Sie sie zwischen 700 °C und 900 °C. Nach dem Tempern des Stahlbarrens sinkt der Kohlenstoffgehalt allmählich von 2,2 % oder mehr auf 1,8 %, d. h. vom Zustand des weißen Gusseisens zum Kohlenstoffstahl. Dieser Vorgang kann auch als Glühen und Kugelbehandlung bezeichnet werden, und der Stahlstab wird formbar und spröde.
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