Sắt rèn

Sắt rèn là một hợp kim của sắt với hàm lượng cacbon rất thấp (dưới 0,08%) so với gang (từ 2% trở lên). Nó là một khối bán nóng chảy của sắt với các bao thể xỉ dạng sợi (tới 2% theo trọng lượng), tạo cho nó một "thớ" tương tự như thớ gỗ, nhìn thấy được khi khắc mòn hay uốn cong tới điểm gãy. Sắt rèn dai, dễ dát mỏng, dễ kéo, chống ăn mòn và dễ hàn.

Trước khi có sự phát triển của các phương pháp sản xuất thép có hiệu quả và sự sẵn có của một lượng lớn thép thì sắt rèn là dạng sắt dễ dát mỏng phổ biến nhất. Nó được gọi là sắt rèn do nó có thể rèn, cán hay bằng các loại hình gia công khác khi đủ nóng để đẩy bật xỉ nóng chảy ra ngoài. Sản phẩm hiện đại tương đương về chức năng của sắt rèn là thép cacbon thấp. Cả sắt rèn lẫn thép cacbon thấp đều không chứa đủ cacbon để có làm cứng bằng nhiệt và tôi.

Sắt rèn có độ tinh khiết cao, với một lượng nhỏ xỉ được rèn dập thành các sợi. Nó chứa khoảng 99,4% sắt theo trọng lượng. Sự hiện diện của xỉ là có lợi cho các hoạt động rèn dập, tạo cho vật liệu cấu trúc dạng sợi duy nhất của nó. Các sợi silicat của xỉ cũng bảo vệ sắt không bị ăn mòn và giảm bớt tác động của mỏi do va đập và rung động gây ra.

Trong quá khứ, một lượng nhỏ sắt rèn được tinh luyện thành thép và được sử dụng chủ yếu để sản xuất kiếm, dao kéo, chàng đục, rìu và các công cụ có lưỡi khác cũng như lò xo và giũa. Nhu cầu về sắt rèn đạt tới đỉnh cao trong thập niên 1860, với nhu cầu cao trong đóng tàu chiến bọc sắt và sử dụng trong đường sắt. Tuy nhiên, do các tính chất như tính giòn của thép cacbon thấp được cải thiện nhờ luyện kim đen tốt hơn cũng như thép trở nên rẻ tiền hơn nhờ quy trình Bessemer và quy trình Siemens-Martin, nên việc sử dụng sắt rèn đã suy giảm.

Nhiều vật phẩm, trước khi được làm từ thép cacbon thấp, đã từng được sản xuất từ sắt rèn, bao gồm đinh rivê, đinh, dây sắt, xích, đường ray, đầu nối toa tàu, ống nước và ống hơi nước, đai ốc, đinh vít và bu lông, móng ngựa, tay vịn, bánh xe, đai buộc vì kèo mái gỗ và các vật trang trí bằng sắt v.v...

Sắt rèn hiện nay không còn được sản xuất ở quy mô thương mại. Nhiều đồ vật được mô tả như là làm từ sắt rèn, như các lan can bảo vệ, bàn ghế ngoài trời và cổng sắt, trên thực tế hiện nay được làm từ thép cacbon thấp. Chúng vẫn giữ lại mô tả đó là do chúng được làm tương tự như những đồ vật mà trong quá khứ được thợ rèn rèn dập thủ công, mặc dù nhiều đồ vật sắt trang trí, như hàng rào và cổng, thường được đúc chứ không phải được rèn. Một khác biệt khác là thép có thể làm cứng bằng nhiệt luyện.

Trong quá khứ, sắt rèn từng được biết đến như là "sắt tinh khiết thương mại", tuy nhiên nó không còn được coi là như vậy nữa, do các tiêu chuẩn hiện nay về sắt tinh khiết thương mại đòi hỏi phải có hàm lượng cacbon dưới 0,008 % theo trọng lượng.

Loại và hình dáng
Sắt thỏi là thuật ngữ chung đôi khi được sử dụng để phân biệt nó với gang đúc. Nó là tương đương với một thỏi kim loại đúc, với hình dáng thuận tiện cho việc cầm nắm, lưu giữ, vận chuyển và gia công tiếp theo thành các dạng thành phẩm.

Các thỏi sắt rèn thường là sản phẩm của rèn tinh luyện, nhưng không nhất thiết phải được sản xuất bằng quy trình này.
Sắt thanh – cắt từ sắt thỏi phẳng trong xưởng cắt dọc cung cấp nguyên liệu để làm các que nhọn và đinh.
Sắt đai – thích hợp để làm đai thùng, được làm bằng cách cho sắt thanh đi qua khuôn máy cán.
Sắt tấm – các tấm thích hợp để sử dụng làm tôn nồi hơi.
Sắt tấm đen – các tấm, có lẽ là mỏng hơn sắt tấm, từ công đoạn cán đen của sản xuất sắt tây.
'Sắt hành trình' – sắt thỏi phẳng hẹp, được sản xuất hay được cắt thành các thỏi có trọng lượng cụ thể, một mặt hàng để buôn bán tại Tây Phi trong buôn bán nô lệ Đại Tây Dương. Số lượng thỏi trên mỗi tấn tăng dần từ 70 mỗi tấn trong thập niên 1660 tới 75–80 thỏi mỗi tấn vào năm 1685 và "gần 92 thỏi mỗi tấn" năm 1731.

Nguồn gốc
Sắt than củi – cho tới cuối thế kỷ 18, sắt rèn được nấu luyện từ quặng sắt bằng cách sử dụng than củi trong quy trình lò thỏi đúc. Sắt rèn cũng được sản xuất từ gang thỏi sử dụng rèn tinh luyện hay trong lò Lancashire. Kim loại tạo thành có độ biến động cao cả về thành phần hóa học lẫn hàm lượng xỉ.
Sắt khuấy luyện - Khuấy luyện là quy trình quy mô lớn đầu tiên để sản xuất sắt rèn. Trong quy trình khuấy luyện, gang thô được tinh chế trong lò phản xạ để ngăn ô nhiễm sắt với lưu huỳnh trong than hay than cốc. Gang thô nóng chảy được khuấy thủ công để sắt tiếp xúc với oxy trong không khí nhằm mục đích khử carbide cho sắt. Trong quá trình khuấy sắt lỏng, các cục sắt rèn được thu thập dưới dạng cục hình cầu bằng que khuấy hay gậy khuấy và chúng được thợ khuấy luyện lấy ra định kỳ. Khuấy luyện được cấp bằng sáng chế năm 1784 và được sử dụng rộng rãi sau năm 1800. Vào năm 1876, sản lượng sắt khuấy luyện hàng năm chỉ tại Vương quốc Anh đã trên 4 triệu tấn. Vào khoảng thời gian đó, lò đáy bằng đã có thể sản xuất thép với chất lượng phù hợp cho các mục đích kết cấu và sản xuất sắt rèn bắt đầu suy giảm.
Sắt Öregrund – một loại sắt thỏi có độ tinh khiết cao sản xuất từ quặng sắt khai thác từ mỏ Dannemora ở Thụy Điển. Sử dụng quan trọng nhất của nó là làm liệu thô trong quy trình xementit trong sản xuất thép.
Sắt Danks – sắt nguyên được nhập khẩu vào đảo Anh từ Gdańsk, nhưng trong thế kỷ 18 có lẽ nó là một loại sắt (từ miền đông Thụy Điển) mà một thời bắt nguồn từ Gdańsk.
Sắt rừng – sắt từ rừng Dean ở Anh, nơi quặng hematit cho phép sản xuất sắt rèn đủ dai.
Sắt Lukes – sắt nhập khẩu từ Liège, với tên tiếng Hà Lan của nó là "Luik".
Sắt Ames hay sắt Amys – một loại sắt khác nhập khẩu vào Anh từ tây bắc châu Âu. Nguồn gốc của nó được cho là Amiens, nhưng dường như nó đã được nhập khẩu từ Vlaanderen trong thế kỷ 15 và muộn hơn là từ vùng Hà Lan, gợi ý về nguồn gốc trong thung lũng sông Rhein. Tuy nhiên, nguồn gốc của nó vẫn còn là điều gây tranh cãi.

Chất lượng
Sắt dai: Sắt không giòn và đủ bền để sử dụng làm công cụ.
Sắt phối trộn: Được sản xuất từ phối trộn các loại gang thô khác nhau.
Sắt tốt nhất: Sắt được gia công qua vài công đoạn xếp chồng và cán để đạt được chất lượng được coi là tốt nhất (trong thế kỷ 19).
Sắt thỏi dán nhãn: Được các thành viên của Marked Bar Association sản xuất và đánh dấu bằng nhãn hiệu của nhà sản xuất như là dấu hiệu về chất lượng của nó.

Nhược điểm
Sắt rèn là dạng sắt thương mại chứa dưới 0,10% cacbon, dưới 0,25% tổng các tạp chất khác như lưu huỳnh, phosphor, silic và mangan, và dưới 2% xỉ theo trọng lượng.

Sắt rèn bị giòn nóng hay giòn đỏ nếu nó chứa quá nhiều lưu huỳnh. Nó có độ dai vừa đủ khi nguội, nhưng bị nứt khi uốn cong hay khi được hoàn thiện ở mức nhiệt độ nóng đỏ. Phân tích cột sắt Delhi cho thấy hàm lượng phosphor là 0,11% trong sắt.

Lịch sử
Thế giới phương Tây
để sản xuất sắt rèn từ gang thô, với hình bên phải minh họa thợ đang vận hành lò cao, trong bách khoa thư Thiên công khai vật của Tống Ứng Tinh (宋應星,1587–1666), in năm 1637.]]

Sắt rèn đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ, và nó là "sắt" được nói tới trong suốt lịch sử phương Tây. Dạng khác của sắt là gang đúc được sử dụng tại Trung Quốc từ thời cổ đại nhưng đã không du nhập vào Tây Âu cho mãi tới thế kỷ 15; và ngay cả khi đó vì tính giòn nên nó chỉ được sử dụng trong một số mục đích khá hạn hẹp. Trong suốt thời kỳ Trung Cổ sắt được sản xuất bằng hoàn nguyên trực tiếp quặng sắt trong các lò thỏi đúc vận hành thủ công, mặc dù sức nước đã được sử dụng kể từ năm 1104.

Vật liệu thô được sản xuất trong mọi quy trình gián tiếp đều là gang thô. Nó có hàm lượng cacbon cao, vì thế giòn và không thể dùng để sản xuất đồ kim khí. Quy trình Osmond là quy trình gián tiếp đầu tiên, được phát triển khoảng năm 1203, nhưng sản xuất lò thỏi đúc vẫn tiếp tục ở nhiều nơi. Quy trình này phụ thuộc vào sự phát triển của lò cao, với các ví dụ Trung cổ được phát hiện tại Lapphyttan (Thụy Điển) và Đức.

Các quy trình lò thỏi đúc và Osmond dần dần bị thay thế từ thế kỷ 15 bằng các quy trình tinh luyện, trong đó có hai phiên bản là Đức và Walloon. Đến lượt mình, chúng lại bị thay thế vào cuối thế kỷ 18 bằng khuấy luyện, với các biến thể nhất định như quy trình Lancashire ở Thụy Điển. Tất cả chúng hiện nay đều lỗi thời và sắt rèn không còn được sản xuất ở quy mô thương mại nữa.

Trung Quốc
Dưới thời nhà Hán, các quy trình nấu luyện sắt mới đã dẫn tới việc sản xuất nhiều công cụ mới bằng sắt rèn để sử dụng trong nông nghiệp, như máy gieo hạt nhiều ống và cày sắt. Bổ sung cho các cục sắt rèn thấp cacbon ngẫu nhiên được sản xuất bằng cách thổi dư thừa không khí trong các lò đứng Trung Hoa cổ đại thì người Trung Hoa cổ đại tạo ra sắt rèn bằng cách sử dụng rèn tinh luyện ít nhất từ thế kỷ 2 TCN, với các mẫu vật sớm nhất của gang đúc và gang thô được tinh chế thành sắt rèn và thép được tìm thấy từ đầu thời kỳ nhà Hán (202 TCN – 220) tại các di chỉ như di chỉ sắt rèn Thiết Sinh Câu (铁生沟) ở Củng Nghĩa, Trịnh Châu, Hà Nam. Pigott suy đoán rằng rèn tinh luyện đã tồn tại từ thời kỳ Chiến Quốc (403–221 TCN) trước đó, do một thực tế là có những đồ vật làm bằng sắt rèn tại Trung Quốc có niên đại tới thời kỳ này và chưa có chứng cứ nào cho thấy lò thỏi đúc đã từng được sử dụng tại Trung Quốc.

Phương pháp lò thỏi đúc

Sắt rèn ban đầu được sản xuất bằng một loạt quy trình nấu luyện, tất cả chúng ngày nay được gọi trong các ngôn ngữ khác nhau như là lò thỏi đúc, lò sắt rèn, lò sắt hoa (tiếng Anh: bloomery), lò thấp (tiếng Pháp: bas fourneau), lò gió ẩm (tiếng Nga: сыродутный горн, сыродутная печь). Các dạng khác nhau của lò thỏi đúc được sử dụng ở những nơi khác nhau và vào những khoảng thời gian khác nhau. Cho dù tên gọi khác nhau, nhưng các lò thỏi đúc đều có cùng một nguyên lý hoạt động là được nạp than củi, quặng sắt và sau đó nhóm lửa. Không khí được thổi vào thông qua ống gió (ống bễ) để nung nóng lò thỏi đúc tới nhiệt độ hơi thấp hơn điểm nóng chảy của sắt. Trong quá trình nấu luyện, xỉ sẽ nóng chảy và được tháo ra, cacbon monoxit từ than củi sẽ khử (hoàn nguyên) quặng sắt thành sắt, tạo thành một khối xốp (gọi là "sắt hoa"/"thỏi đúc") chứa sắt và các khoáng vật silicat nóng chảy (xỉ) từ quặng. Sắt vẫn ở trạng thái rắn. Nếu nhiệt độ lò thỏi đúc được nâng cao đủ để làm nóng chảy sắt thì cacbon sẽ hòa tan vào sắt nóng chảy và tạo thành gang thô (gang thỏi) hay gang đúc, nhưng điều này không phải là mục đích của lò thỏi đúc. Tuy nhiên, thiết kế của lò thỏi đúc làm cho nó khó đạt tới điểm nóng chảy của sắt cũng như ngăn không cho nồng độ của cacbon monoxit trở nên quá cao. nó còn được sử dụng với luồng thổi nóng ở New York trong thập niên 1880. Tại Nhật Bản các lò thỏi đúc tatara cũ cuối cùng được sử dụng trong sản xuất thép tamahagane (玉鋼, ngọc cương) truyền thống, chủ yếu sử dụng trong sản xuất kiếm, chỉ dừng hoạt đọng vào năm 1925, mặc dù vào cuối thế kỷ 20 thì sản xuất được phục hồi ở quy mô nhỏ để cung cấp thép cho những người sản xuất kiếm thủ công.

Quy trình Osmond

Sắt Osmond bao gồm các cục sắt rèn, được sản xuất bằng cách nung chảy gang thô và hứng các giọt nhỏ xuống bằng một cây gậy quay tròn trong một luồng gió thổi vào sao cho nó tiếp xúc với không khí càng nhiều càng tốt để oxy hóa thành phần cacbon trong nó. Cục sản phẩm hình cầu thường được rèn thành sắt thỏi trong xưởng rèn búa.

Quy trình tinh luyện

Trong thế kỷ 15, lò cao lan truyền tới khu vực ngày nay là Bỉ, nơi nó được cải tiến. Từ đây nó lan truyền qua Pays de Bray trên ranh giới Normandy và sau đó tới Weald ở Anh. Từ đây rèn tinh luyện lan tỏa rộng. Các lò rèn tinh luyện nấu chảy gang thỏi và đốt cháy thành phần cacbon trong nó, tạo ra khối sắt hoa để sau đó rèn thành sắt thỏi. Nếu cần sắt thanh thì công đoạn cắt dọc được sử dụng.

Quy trình tinh luyện tồn tại dưới hai dạng hơi khác nhau một chút. Tại đảo Anh, Pháp và một số nơi ở Thụy Điển thì quy trình Walloon được sử dụng. Quy trình này sử dụng hai lò khác biệt, là lò tinh luyện để hoàn thiện sắt và lò rèn để nung lại sắt trong quá trình rèn sắt hoa thành thỏi. Lò tinh luyện luôn luôn dùng than củi, nhưng lò rèn có thể đốt bằng than khoáng, do các tạp chất của nó không thể gây hại cho sắt khi nó ở trạng thái rắn. Ngược lại, quy trình Đức được sử dụng ở Đức, Nga và phần lớn các nơi khác tại Thụy Điển lại sử dụng một lò cho tất cả các công đoạn.

Việc đưa than cốc vào sử dụng cho lò cao của Abraham Darby năm 1709 (hoặc có lẽ bởi những người khác hơi sớm hơn một chút) ban đầu ít cs ảnh hưởng tới sản xuất sắt rèn. Chỉ tới thập niên 1750 thì than cốc cộng gang thô mới được sử dụng ở quy mô đáng kể như là nguyên liệu đầu vào cho các lò rèn tinh luyện. Tuy nhiên, than củi vẫn tiếp tục là nhiên liệu cho các lò tinh luyện.

Nồi nung và dập vỡ
Từ cuối thập niên 1750, những nhà sản xuất sắt bắt đầu phát triển các quy trình sản xuất sắt thỏi không sử dụng than củi. Có một loạt các quy trình được cấp bằng sáng chế cho công việc này, mà ngày nay được gọi chung như là nồi nung và dập vỡ. Quy trình sớm nhất trong số này được John Wood (1701-1771/1779?) ở Wednesbury và em trai ông là Charles Wood (1702-1774) ở Lowmill tại Egremont, được cấp bằng sáng chế năm 1763. Một quy trình khác được anh em nhà Cranage phát triển cho công ty Coalbrookdale. Một quy trình quan trọng khác là của John Wright và Joseph Jesson ở West Bromwich. Sau này nó được những người khác cải tiến, trong đó bao gồm Joseph Hall, người đầu tiên thêm sắt oxit vào liệu nạp lò. Trong kiểu lò này thì kim loại không tiếp xúc trực tiếp với nhiên liệu và vì thế không bị ô nhiễm bởi các tạp chất có trong nhiên liệu. Nhiệt từ các sản phẩm cháy truyền trên bề mặt của khối khuấy luyện còn mái của lò thì phản xạ nhiệt vào khối kim loại khuấy luyện trên cầu lửa của lò.

Trừ khi nguyên liệu thô được sử dụng là gang trắng thì gang thô hay sản phẩm thô khác của khuấy luyện trước tiên phải được tinh chế thành sắt tinh chế hay kim loại tinh. Điều này có thể thực hiện trong lò tinh chế, nơi than được sử dụng để loại bỏ silic và chuyển hóa cacbon trong nguyên liệu thô, được tìm thấy dưới dạng graphit, thành một tổ hợp với sắt gọi là cementit.

Trong quy trình phát triển đầy đủ của Hall thì kim loại này được đặt trong lòng lò khuấy luyện nơi nó được nấu chảy. Nhiệt được điều chỉnh với các tác nhân oxy hóa như hematit và sắt oxit. Hỗn hợp này nằm trong luồng không khí mạnh và được khuấy bằng các thanh dài, gọi là thanh khuấy luyện hay gậy khuấy luyện, thông qua các cửa làm việc. Không khí, sự khuấy đảo và "sự sôi" của kim loại giúp các tác nhân oxy hóa nói trên oxy hóa các tạp chất và rút cacbon ra khỏi gang thô. Các tạp chất bị oxy hóa tạo thành xỉ lỏng hay bị thoát ra dưới dạng khí trong khi sắt còn lại hóa cứng thành sắt rèn xốp nổi lên trên đỉnh phần lòng lò khuấy luyện và được rút ra khỏi khối nóng chảy như là các cục sắt khuấy luyện bằng việc sử dụng các thanh khuấy luyện. để loại bỏ phần xỉ sót lại và cứt sắt.

Quy trình Lancashire

Ưu điểm của khuấy luyện là ở chỗ nó sử dụng than chứ không phải than củi làm nhiên liệu. Tuy nhiên, điều này ít có ưu thế tại Thụy Điển, nơi không có than. Gustaf Ekman đã quan sát các lò tinh luyện tại Ulverston, mà chúng là hoàn toàn khác biệt với bất kỳ lò nào tại Thụy Điển. Sau khi trở lại Thụy Điển trong thập niên 1830, ông thực nghiệm và phát triển một quy trình tương tự như khuấy luyện nhưng sử dụng củi và than củi, một công nghệ được chấp nhận rộng rãi tại Bergslagen trong các thập niên sau.

Phương pháp Aston
Năm 1925, James Aston ở Hoa Kỳ phát triển một quy trìnhsản xuất sắt rèn nhanh và kinh tế. Nó bao gồm việc múc thép lỏng từ lò chuyển Bessemer và rót nó vào xỉ lỏng nguội hơn. Nhiệt độ của thép lỏng là khoảng 1.500&nbsp;°C và xỉ lỏng được duy trì ở nhiệt độ khoảng 1.200&nbsp;°C. Thép nóng chảy chứa một lượng lớn khí hòa tan nên khi thép lỏng tiếp xúc với bề mặt lạnh hơn của xỉ lỏng thì các khí được giải thoát. Thép nóng chảy sau đó đông lại tạo ra một khối xốp có nhiệt độ khoảng 1.370&nbsp;°C. Một lượng nhỏ sắt rèn vẫn còn được sản xuất phục vụ cho mục đích phục hồi di sản, nhưng chỉ là công việc tái chế phế liệu.

Tính chất
.]]

Các thể bao xỉ hay sợi xỉ trong sắt rèn tạo cho nó những tính chất không có ở các dạng khác của kim loại sắt. Có khoảng 250.000 sợi xỉ trên mỗi inch vuông. Sắt rèn có thể nung chảy và đúc, tuy nhiên sản phẩm không còn là sắt rèn nữa, do các sợi xỉ đặc trưng của sắt rèn biến mất khi nung chảy, vì thế sản phẩm là tương tự như thép Bessemer đúc không tinh khiết. Sắt rèn không có ưu thế công nghệ nào khi so sánh với gang đúc hay thép, do chúng đều rẻ hơn.

Do các biến động về nguồn gốc quặng sắt và trong sản xuất sắt, nên sắt rèn có thể tốt hơn hoặc kém hơn các hợp kim sắt khác khi so về khả năng chống ăn mòn. Có nhiều cơ chế phía sau khả năng chống ăn mòn đó. Chilton và Evans thấy rằng các dải làm giàu niken làm giảm sự ăn mòn. Họ cũng nhận thấy rằng trong sắt khuấy luyện, sắt rèn và sắt xếp chồng thì việc gia công kim loại làm phân tán các tạp chất đồng, niken và thiếc, tạo ra các điều kiện điện hóa làm chậm sự ăn mòn. Các nghiên cứu khác chỉ ra rằng tạp chất lưu huỳnh trong sắt rèn làm giảm khả năng chống ăn mòn, Các môi trường với nồng độ ion chloride cao cũng làm giảm khả năng chống ăn mòn của sắt rèn. Vật liệu này có bề mặt thô nhám nên nó có thể giữ các lớp mạ hay tráng phủ tốt hơn. Chẳng hạn, lớp kẽm mạ hoàn thiện trên sắt rèn thường dày hơn 25–40% so với lớp kẽm mạ hoàn thiện trên thép.
|align="center" |34.000–54.000/234–372
|-
| Cường độ nén tới hạn (psi/MPa)
|align="center" |2.800/1.540
|-
|rowspan=2 |Tỷ trọng riêng
|align="center" |7,6–7,9
|-
|align="center" |7,5–7,8
|}

Trong số các tính chất khác của nó, sắt rèn trở thành mềm khi nóng đỏ, dễ rèn và hàn rèn. Nó có thể được sử dụng để tạo các nam châm tạm thời, nhưng không thể từ hóa vĩnh cửu, và là dẻo, dễ uốn và dai.}}

Các điều tra khác nhau trong thế kỷ 19 về các vụ nổ nồi hơi, đặc biệt là do các công ty bảo hiểm tiến hành, đã tìm thấy các nguyên nhân phổ biến nhất là kết quả của việc vận hành nồi hơi trên ngưỡng áp suất an toàn, hoặc là do để thu được nhiều năng lượng hơn hoặc là do các van giảm áp nồi hơi có khuyết tật và các khó khăn trong việc thu được chỉ số có thể tin cậy về áp suất và mức nước. Gia công chế tạo nồi hơi kém cũng là một vấn đề phổ biến. Bên cạnh đó, độ dày của sắt trong các trống hơi nước là thấp theo các tiêu chuẩn hiện đại.

Vào cuối thế kỷ 19, khi các nhà luyện kim hiểu tốt hơn về việc những tính chất và quy trình nào để làm ra sắt tốt thì nó đã đang trong quá trình bị thép thay thế. Bên cạnh đó, các nồi hơi hình trụ cũ với các ống lửa đã bị thay thế bằng các nồi hơi ống nước về bản chất nội tại là an toàn hơn. chứng minh bằng phân tích rằng thỏi sắt rèn từ nấu luyện truyền thống ở Anh, có thể gia công thành sắt độ tinh khiết 99,7% mà không có dấu vết của cacbon. Người ta cũng tìm thấy rằng các sợi xỉ phổ biến với các loại sắt rèn khác lại không có trong sắt rèn ở Anh, điều này làm cho nó rất dễ uốn đối với nghề rèn để gia công nóng hay nguội.

Ứng dụng
Đồ đạc bằng sắt rèn có lịch sử lâu đời, từ thời La Mã cổ đại. Tu viện Westminster ở London có những chiếc cổng sắt rèn từ thế kỷ 13. Độ phổ biến của đồ đạc bằng sắt rèn dường như đã đạt đỉnh cao tại Anh trong thế kỷ 17, dưới thời trị vì của William III và Mary II. Tuy nhiên, gang đúc và thép rẻ tiền hơn đã làm cho sản xuất sắt rèn dần dần suy giảm; xưởng sản xuất sắt rèn cuối cùng ở Anh đã đóng cửa vào năm 1974.

Sắt rèn cũng từng được sử dụng để làm ra những đồ vật trang trí trong nhà, như các loại giá để đồ đạc, để rượu vang, để nồi niêu xoong chảo, bàn, ghế, cổng, giường, chân nến, thanh treo rèm.

Phần lớn sắt rèn sẵn có ngày nay là từ các vật liệu tái sinh. Các cầu cũ và dây xích mỏ neo là nguồn chính. Khả năng chống ăn mòn tốt của sắt rèn là do các tạp chất gốc silic (có tự nhiên trong quặng sắt), cụ thể là silicat sắt (III).

Sắt rèn trong nhiều thập kỷ từng là tên gọi chung trong sản xuất cổng và hàng rào, mặc dù thép cacbon thấp là vật liệu được sử dụng để làm ra các cổng "sắt rèn" này. Điều này chủ yếu là do nguồn cung sắt rèn thật sự là rất hạn chế. Thép cũng có thể được mạ kẽm nhúng nóng để ngăn chặn sự ăn mòn, nhưng điều này lại không thể thực hiện được với sắt rèn.

Xem thêm
Gang đúc
Gang thô
Bán thép đúc

Ghi chú

Tham khảo

Đọc thêm




Liên kết ngoài