Inhoud
Ruwijzer is een bijproduct van het smeltproces om puur ijzer te maken. IJzererts wordt verwarmd met koolstofrijke cokesbrandstof, wat resulteert in gietijzer met een zeer hoog koolstofgehalte, meestal ongeveer 4%. Tijdens de industriële revolutie werd ruwijzer veel gebruikt. Nu normaal gesproken in smeedijzer gegoten, wat een nuttiger materiaal is. Het heeft nuttige eigenschappen, maar dankzij moderne metallurgiemethoden zijn er nu betere materialen beschikbaar.
Chemische samenstelling
Alle vormen van ruwijzer bevatten tussen 3,5% en 4,5% koolstof, samen met verschillende hoeveelheden siliciumzwavel, mangaan en fosfor. Basisch ruwijzer heeft minder dan 1,5% silicium, minder dan 1% mangaan en resthoeveelheden zwavel en fosfor. Hematiet ruwijzer heeft vergelijkbare hoeveelheden van deze onzuiverheden, maar een veel hoger siliciumgehalte, meestal tussen 1,5% en 3,5%. De meest voorkomende vorm van dit materiaal van nodulair ruwijzer is siliciumvrij en 0,05% mangaan, zwavel en fosfor.
Breekbaarheid
Ruwijzer is een zeer bros metaal vanwege het hoge koolstofgehalte en andere onzuiverheden die erin ontstaan. Andere elementen die in ruwijzer worden aangetroffen, verzwakken ook de structuur. Hoewel ijzer als zeer solide wordt beschouwd, zal ruwijzer splitsen en breken als het valt.
Fusiepunt
Ruwijzer heeft een veel lager smeltpunt dan smeedijzer of staal vanwege het hoge koolstofgehalte. Qua fysische eigenschappen is dit geen probleem, maar het laat wel toe om er laagwaardig grijs gietijzer van te maken, een mengsel van ruwijzer en schrootstaal en ijzer.
Grafiet
Onzuiverheden van ruwijzer leiden tot andere materialen die tijdens het koelproces ontstaan. IJzer en koolstof worden gecombineerd om ijzercarbide te maken en de resterende koolstof vormt grafiet dat lijkt op dat in potloden. Als het ijzer heel langzaam afkoelt, vormt zich een grotere hoeveelheid grafiet, waardoor het materiaal verzwakt.
toepassingen
Het grootste deel van het ruwijzer dat sinds 2011 wordt geproduceerd, wordt niet op dezelfde manier gebruikt als voorheen. Het wordt meestal gesmeed om smeedijzer te maken of het koolstofgehalte wordt teruggebracht tot staal. Tijdens de industriële revolutie, voordat geavanceerde smeedtechnieken werden ontdekt, werd ruwijzer gebruikt voor een groot aantal gietijzeren producten.