Støpejern

Støpejern er en betegnelse på en gruppe jern-baserte legeringer med karbon og silisium, som størkner i et eutektikum (dvs. smeltepunktet for en blanding av to kjemiske forbindelser som samlet har lavere smeltepunkt enn hver av dem separatAndersen, Per; Fjellvåg, Helmer; Pedersen, Bjørn: «eutektisk blanding» i Store norske leksikon på snl.no. Hentet 6. februar 2025 fra ). Karboninnholdet er minimum 2,1 % (vektprosent), ettersom jernlegeringer med lavere innhold defineres som karbonstål. Vanlig innhold av legeringselementer er 2,1–4 % karbon, 1–3 % silisium og inntil 0,5–1 % av andre elementer som mangan, kobber, tinn m.fl., alt etter hvilke egenskaper støpejernet skal ha.

 Bruk 
Eksempler på bruk er maskindeler, skipsdeler, vannrør (soilrør), gategods (kumlokk) og bildeler. Sistnevnte står for en betydelig del av verdensproduksjonen av støpejern, og eksempler er motor-, styrings- og bremsedeler. Støpejern benyttes også i vedovner, stekepanner, gryter og kasseroller.

 Fremstilling 
Støpejern lages ved at jernholdige råmaterialer, sammen med karbon og andre legeringselementer, smeltes i en smelteovn, en masovn. Når ønsket temperatur og analyse er oppnådd, blir det smeltede jernet tappet i en øse, tilført nye legeringselementer og deretter støpt i sandformer som gir den ønskede form på delen som skal lages.

 Typer 
Støpejern inndeles i to hovedgrupper, hvitt og grått, etter utseendet på bruddflaten. I hvitt støpejern foreligger karbonet som «sementitt» (et hardt og sprøtt jernkarbid kjent fra støpejern og i ulegerte og lavlegerte stålSolberg, Jan Ketil; Lohne, Otto: «sementitt» i Store norske leksikon på snl.no. Hentet 6. februar 2025 fra ) som gir et meget hardt og slitesterkt materiale. I grått støpejern foreligger karbonet som utskilt grafitt. Grunnen til denne forskjellen er å finne i at legeringer av jern og karbon har to ulike fasediagrammer, det metastabile Fe-Fe3C og det stabile Fe-C. Enkelt sagt vil en ved rask størkning følge det metastabile systemet, mens det stabile er foretrukket ved noe senere størkning. Det er også vanlig å tilsette ympemiddel«ympemiddel», patent, ''google.com til smelten før støping for å unngå dannelse av hvitt støpejern.

Grått støpejern har igjen flere varianter, etter hvordan den utskilte grafitten opptrer. De to viktigste er flakgrafitt, omtalt som «grått støpejern», og kulegrafitt omtalt som «seigjern», «kulegrafittjern» eller «nodulært støpejern».Store norske leksikon (2005-07): «seigjern» i Store norske leksikon på snl.no. Hentet 6. februar 2025 fra  De mekaniske egenskapene til disse to er ganske forskjellige, ettersom flakgrafitt gir høy varmelednings- og dempningsevne, egnet for motorblokker, mens kulegrafitt gir høy motstand mot plastisk deformasjon. Enkelt sagt kan en skille mellom disse ved at grått støpejern kan slås i stykker med en slegge, mens slår en på seigjern vil en knekke skaftet på slegga før støpejernet gir seg. Seigjern lages ved tilsetting av behandlingslegering til smelten før støping.

Det er også mulig å varmebehandle støpejern etter støping for å oppnå andre mekaniske egenskaper.

Tonnasjemessig er grått støpejern fortsatt størst, mens seigjern øker mest og har fått betydelig anvendelse. Eksempler er komponenter i vindmøller og annet maskingods som avløser langt dyrere løsninger med sveiste konstruksjoner.

 Referanser 

 Se også 
 Jernovn

 Eksterne lenker 
 Furnes Jernstøperi AS - Ett av Nordens største jernstøperier.
 |title=DigitaltMuseum: Søk:  'støpejern' |publisher=DigitaltMuseum 

Kategori:Metaller
Kategori:Metallurgisk industri