Чугун в Китае и Европе

Ковкий чугун

Эти стрелы для арбалета имеют бронзовые и железные стрежни, скорей всего так делали потому, что бронза обладает лучшими механическими свойствами, чем литое железо, но при этом железо стоило дешевле, чем бронза. Изучив стрежни, ученые пришли к выводу, что они изготовлены из обезуглероженного железа, которые называется «белый ковкий чугун». 

Мотыги и лопаты из дерева с железными наконечниками были широко распространены в древние времена. В наше время их тоже используют. К примеру, этот наконечник инструмента выполнен из «черного ковкого чугуна», который получали путем отжига при высокой температуре, возможно около 950 ° C, в течение нескольких дней. Это приводило к тому, что углерод выпадал в осадок и становился графитом, поэтому в результате получался материал, механические свойства которого были лучше, чем механические свойства обычного белого или серого чугуна.

Для изготовления чугунных ножниц использовали отжиг в окислительной атмосфере, что приводило к обезуглероживанию материала. В результате получалось железо с содержанием углерода около 1% в виде графита. Впоследствии кузнец придавал ножницам нужную форму. Клинки мечей в то время делали в процессе литья, затем их обезуглероживали, чтоб получить металл с содержанием углерода около 0,6%.

Серый чугун

Серый чугун представляет собой железо с низким содержанием углерода и кремния. Это практический тот же самый сплав, который известен как белый чугун, только он очень медленно охлаждается и в результате получается сплав, известный как серый чугун. Металл отливают в больших нагретых керамических формах, а затем оставляют медленно остывать в течение нескольких дней. Формы для производства серого чугуна должны быть очень жесткими, поскольку они должны выдерживать тепловой шок, когда в них заливается расплавленный чугун. Их нельзя было изготавливать из ковкого железа, потому что в процессе отжига была возможна деформация отливок, и составить части формы вместе было бы очень трудно.