آهن کارشده
خواص

اجزاء سرباره یا رشته‌ها در آهن فرفورژه به آن خواصی می‌دهد که در سایر اشکال فلزات آهنی یافت نمی‌شود. تقریباً ۲۵۰۰۰۰ گنجاندن در هر اینچ مربع وجود دارد. یک شکستگی تازه رنگ مایل به آبی شفاف با درخشندگی ابریشمی بالا و ظاهر فیبری را نشان می‌دهد.
آهن فرفورژه فاقد محتوای کربن لازم برای سخت شدن از طریق عملیات حرارتی است، اما در مناطقی که فولاد غیر معمول یا ناشناخته بود، گاهی اوقات ابزارها را سرد کار می‌کردند (از این رو آهن سرد) برای سخت شدن آنها. مزیت محتوای کربن کم آن جوش پذیری عالی آن است. علاوه بر این، ورق آهن فرفورژه نمی‌تواند به اندازه ورق فولادی در هنگام کار سرد خم شود. آهن فرفورژه را می‌توان ذوب و ریخته‌گری کرد. با این حال، محصول دیگر آهن فرفورژه نیست، زیرا سرباره‌های سرباره مشخصه آهن فرفورژه در هنگام ذوب ناپدید می‌شوند، بنابراین محصول شبیه فولاد ناخالص، ریخته‌گری و بسمر است. در مقایسه با استفاده از چدن یا فولاد که هر دو ارزان‌تر هستند، ذوب و ریخته‌گری آهن فرفورژه هیچ مزیت مهندسی ندارد.
با توجه به تنوع در منشأ سنگ آهن و ساخت آهن، آهن فرفورژه می‌تواند از نظر مقاومت در برابر خوردگی در مقایسه با سایر آلیاژهای آهن پایین‌تر یا برتر باشد. مکانیسم‌های زیادی پشت مقاومت در برابر خوردگی آن وجود دارد. چیلتون و ایوانز دریافتند که نوارهای غنی‌کننده نیکل خوردگی را کاهش می‌دهند. آنها همچنین دریافتند که در آهن‌های گودالی، آهنگری و انباشته شده، روی فلز ناخالصی‌های مس، نیکل و قلع پخش می‌شود که شرایط الکتروشیمیایی ایجاد می‌کند که خوردگی را کاهش می‌دهد. نشان داده شده است که اجزای سرباره خوردگی را به یک لایه یکنواخت پراکنده می‌کند و آهن را قادر می‌سازد در برابر سوراخ شدن مقاومت کند. مطالعه دیگری نشان داده است که آخال‌های سرباره مسیرهایی برای خوردگی هستند. مطالعات دیگر نشان می‌دهد که گوگرد موجود در آهن فرفورژه مقاومت به خوردگی را کاهش می‌دهد، در حالی که فسفر مقاومت به خوردگی را افزایش می‌دهد. یون‌های کلرید همچنین مقاومت در برابر خوردگی آهن فرفورژه را کاهش می‌دهند.
آهن فرفورژه ممکن است به روشی مشابه فولاد نرم جوش داده شود، اما وجود اکسید یا آخال نتایج معیوب خواهد داشت. این ماده دارای سطح ناصافی است، بنابراین بهتر از فولاد صاف می‌تواند آبکاری‌ها و پوشش‌ها را نگه دارد. به عنوان مثال، روکش روی گالوانیکی که روی آهن فرفورژه اعمال می‌شود تقریباً ۲۵ تا ۴۰ درصد ضخیم‌تر از همان پرداخت روی فولاد است. در جدول ۱، ترکیب شیمیایی آهن فرفورژه با آهن خام و فولاد کربن مقایسه شده است. اگرچه به نظر می‌رسد که آهن فرفورژه و فولاد کربنی ساده ترکیبات شیمیایی مشابهی دارند، اما فریبنده است. بیشتر منگنز، گوگرد، فسفر و سیلیکون موجود در آهن فرفورژه در الیاف سرباره گنجانده می‌شود و آهن فرفورژه را خالص تر از فولاد کربنی ساده می‌کند.
| مواد | اهن | کربن | منگنز | گوگرد | فسفر | سیلیکون |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| آهن خام | ۹۱–۹۴ | ۳٫۵–۴٫۵ | ۰٫۵–۲٫۵ | ۰٫۰۱۸–۰٫۱ | ۰٫۰۳–۰٫۱ | ۰٫۲۵–۳٫۵ |
| فولاد کربن | ۹۸٫۱–۹۹٫۵ | ۰٫۰۷–۱٫۳ | ۰٫۳–۱٫۰ | ۰٫۰۲–۰٫۰۶ | ۰٫۰۰۲–۰٫۱ | ۰٫۰۰۵–۰٫۵ |
| فرفورژه | ۹۹–۹۹٫۸ | ۰٫۰۵–۰٫۲۵ | ۰٫۰۱–۰٫۱ | ۰٫۰۲–۰٫۱ | ۰٫۰۵–۰٫۲ | ۰٫۰۲–۰٫۲ |
همه واحدها درصد وزن هستند. {{سخ}} منبع:: همه واحدها درصد وزن هستند. {{سخ}} منبع:
| 0 | 1 |
| --- | --- |
استحکام کششی نهایی [psi (MPa)]: 34000–54000 (234–372)
قدرت فشرده سازی نهایی [psi (MPa)]: 34000–54000 (234–372)
مقاومت برشی نهایی [psi (MPa)]: 28000–45000 (193–310)
نقطه تسلیم [psi (MPa)]: 23000–32000 (159–221)
مدول الاستیسیته (در کشش) [psi (MPa)]: 28,000,000 (193,100)
: 2,800 (1,540)
وزن مخصوص: 7.6-7.9
وزن مخصوص: 7.5-7.8
از دیگر خواص آن، آهن فرفورژه در حرارت قرمز نرم می‌شود و به راحتی می‌توان آن را آهنگری و جوشکاری کرد. می‌توان از آن برای تشکیل آهنرباهای موقت استفاده کرد، اما نمی‌توان آن را به‌طور دائم مغناطیسی کرد، و انعطاف‌پذیر، چکش خوار و سخت است.