formbar
mal-le-a-ble
adjektiv
1. Kan formes eller formes, som ved hamring eller tryk: et formbart metal.
2. Let kontrolleret eller påvirket: “briterne … havde foretrukket broderen, der slog dem som helt mere elskværdig, en mere formbar, mere tempereret mand” (Paul Scott).
A. i stand til at tilpasse sig skiftende omstændigheder; tilpasningsdygtig: en formbar leder, der ikke er bange for at gå på kompromis.
b. kan ændres eller justeres for at imødekomme bestemte eller varierede behov:
i 1700 ‘erne og 1800’ erne begyndte en transformation i Storbritannien, der skabte den moderne verden: den industrielle Revolution.
tidens materiale var jern: i broer, i maskiner, i fabrikkerne, der husede maskinerne, i jernbanelokomotiver og jernbanespor. Jern var overalt.
og alligevel var det ikke et nyt materiale, efter at alle Storbritanniens jernalder var begyndt omkring 800BCE. Det, der ændrede sig, var, at nye processer blev udviklet til masseproduktion af jern i lyset af enorm efterspørgsel.
fra slutningen af 1700 ‘erne indtil opfindelsen af processer til masseproduktion af stål i 1860’ erne var formbart jern det foretrukne materiale fra konstruktionsingeniører.formbart eller smedejern var blevet fremstillet i relativt små mængder i århundreder, men i 1784 patenterede en engelsk Flådeagent ved navn Henry Cort en ny måde at fremstille det på. Cort ‘ s ‘Puddling Process’, som byggede på tidligere arbejde af ironmaster Peter Onions transformerede teknik og gjorde det muligt at lave nye former for broer og andre strukturer.
støbejern vs formbart jern
støbejern fremstilles i en højovn, hvorfra smeltet jern støbes i forme. Det resulterende jern har et højt kulstofindhold og krystalstruktur, der gør det meget hårdt, men også sprødt, for sprødt til at arbejde med en hammer eller bruge i strukturer, der skal bøjes.
den anden jernbro, 1796. Bygget ved mundingen af floden overløb i Sunderland denne bro blev bygget af støbejern og skubbet materialet til sine grænser med en 73 meter span. Hvis ingeniører skulle bygge større og mere alsidige strukturer, ville de have brug for formbart jern – og meget af det!
fra slutningen af 1400-tallet og fremefter blev formbart jern fremstillet i en totrinsproces, der først involverede fremstilling af støbejern i en højovn og derefter raffinering af det. Først blev raffinering udført i en smede, hvor grisjernet blev lagt på en seng med brændende trækul og derefter slået og arbejdet for at fjerne urenheder.
behovet for en ny måde at fremstille formbart jern på var drevet af behovet for større mængder og også af det faktum, at finery smede ikke fungerede godt med støbejern fremstillet i de nye koksfyrede højovne. Dette skyldtes, at støbejern fremstillet med koks havde et højere svovlindhold end det, der blev lavet med trækul, og dette gjorde jernet sprødt, selv når det blev opvarmet.
Puddling proces
din bro. ser understøtter ikke lydelementet. Puddling var den første vellykkede proces til fremstilling af formbart jern fra råjern uden brug af trækul. I modsætning til i Fineriet var jernet ikke i direkte kontakt med brændstoffet i en pudderovn, kun med de varme gasser derfra. Dette hjalp med at reducere mængden af urenheder i det færdige jern. Den grundlæggende kemiske reaktion var den samme som i fineriet, men den nye metode var mere effektiv.
Diagram af en Puddling ovn.
før det kunne bruges, skulle indersiden af puddingovnen opvarmes forsigtigt og belægges med jernilte for at beskytte den. Dette blev kaldt ‘fettling’.
Illustration af råjern, efter at det er sat i puddingovnen. Fra ‘metallurgi af jern’ af Thomas Turner, 1920.
Puddling involverede stor dygtighed såvel som styrke. Som historikeren Richard Hayman udtrykker det i sin bog ‘Ironmaking’ (2005), puddling “var en teknik, ikke teknologi… mens en Motors bevægelse var forudsigelig og gentagelig, var produktet af en puddingovn afhængig af en række faktorer, ikke mindst håndværkerens dygtighed og dømmekraft.”
Dette var vigtigt, især inden for civilingeniør, hvor der var behov for et ensartet kvalitetsniveau. Et formbart jernværk kunne opbygge et ry på arbejdskraftens dygtighed, som da det nye firma David Colville & Sønner vandt kontrakten om at producere formbart jernarbejde til den anden Tay Bridge efter sammenbruddet af den første.
Puddlers var generelt unge mænd, da arbejdet krævede en masse fysisk anstrengelse. Produktionen af en puddingovn blev i det væsentlige styret af, hvor meget vægt en mand kunne løfte med en kugle af puddlet jern, der generelt vejer omkring 5 Vægt (ca. 250 kg!). Puddlers måtte ofte gå på pension og finde andre job på grund af skade. De led ofte øjenproblemer ved at stirre ind i den brændende ovn.
fjernelse af kuglen af puddled jern fra ovnen tog enorm styrke.
når kuglen af puddled jern blev bedømt klar, ville puddler løfte den ud af ovnen. Nu ville shingler overtage, overføre lasten på ambolten af en’shingling hammer’. Dette var en damp hammer, der gentagne gange bashed massen af jern, tvinger ud små stykker slagge som gnister. Resultatet var en klump jern med færre urenheder og flad nok til at sætte gennem et valseværk.
billedet nedenfor viser en shingling hammer på arbejde på Coatbridge ‘s Vaverley værker i 1920, det sidste sted i’ Iron Burgh ‘ til at bruge puddling proces.
Når det pudrede jern var fladt nok, ville det blive sat gennem et valseværk for at tynde det ned til stangjern af ensartet tykkelse og med glattere sider. Det glødende varme jern blev gentagne gange passeret gennem stadig små huller mellem mølleruller. Den færdige størrelse afhænger af jernets tilsigtede anvendelse. Igen viser billedet nedenfor værkerne i 1920.
Illustration af et valseværk. Jernet ville først blive kørt gennem venstre ruller og derefter langsomt passeret gennem de stadig mindre huller til højre.
Illustration af et valseværk fra en lærebog fra 1916 om fremstilling af jern og stål.
et nærmere billede af et 2-højt møllestativ, der viser de forskellige formede mellemrum mellem rullerne. Skruemekanismen på toppen hæver og sænker toprullen for at variere afstanden mellem de to ruller.
Puddling ankommer til Skotland
i slutningen af 1830 ‘ erne så formbart jernværk åbent i North Lanarkshire kl Calderbank og dundyvan. Dette var mere end 50 år efter opfindelsen af puddling. Når alt kommer til alt havde Henry Cort afholdt demonstrationer af sin nye proces i Edinburgh allerede i 1784. Men i begyndelsen af 1830 ‘erne Joseph Hall kom op med en forbedret version af puddling proces, kaldet’våd puddling’. Forskellen var, at Hall foret sin Ovn med ristet slagge snarere end støbejern. Ud over at fremskynde hele processen var våd puddling mere kompatibel med skotsk råjern.
en del af foringen af en pudderovn fundet under udgravninger på stedet for Moffat Upper Forge.
teknologisk forandring bragte også social forandring. Ligesom råjernindustrien havde trukket arbejdere til North Lanarkshire fra Irland og Skotlands højland, så bragte den formbare jernindustri også indvandrere. Puddling var begyndt i England flere årtier tidligere, så de formbare jernbearbejdningsområder i dette land var kilder til kvalificeret arbejdskraft.
i 1819, da Calderbank-værkerne rullede jernpladerne til Skotlands første jernbåd, gjorde det det ved hjælp af importeret formbart jern. Ved midten af århundredet calderbank var en af de lande største producenter med 60 puddling ovne.
Arbejderhuse ved siden af Dundyvan jernværkerne. Den formbare jernsektion er synlig til højre. De nederste to rækker af huse kaldes ‘engelsk firkant’, der afspejler deres beboers Oprindelse.
stål& nedgangen i formbart jern
stål er en legering af jern. Det er stærkere og lettere, ideelle egenskaber til teknik.
stål var blevet fremstillet i små mængder i århundreder. Det blev også lavet i Lanarkshire. For eksempel, i begyndelsen af 1800-tallet calderbank Forge lavet stål bestik.i midten af 1800 ‘ erne oplevede teknologiske ændringer, der ville gøre produktionen af stål mulig i en skala, der til sidst ville dværge den formbare jernindustri. To konkurrerende måder at fremstille stål på, Bessemer-processen (forløberen for en måde, hvorpå stål fremstilles bredt i dag) og Siemens-Martin (eller ‘åben ild’) proces blev dominerende.
i Skotland var det Siemens-Martin-processen, der vandt dagen. Dette skyldtes, at Skotsk råjern (højt i fosfor) var bedre egnet til denne proces, hvilket lignede puddingsprocessen, bortset fra at blandingen ikke behøvede at omrøres manuelt, så ovne kunne gøres meget større. En anden fordel ved denne proces er, at den brugte skrotjern såvel som råjern.
den tid, hvor massestålproduktionen begyndte i Skotland med Steel Company of Scotland’ s Hallside-værker, efterfulgt et par år senere af David Colville& Sons ‘ værker så markedet for stål ekspandere hurtigt. Stål var oprindeligt dyrere end jern, men det er fordele inden for skibsbygning, kedelfremstilling og jernbanelinjer gjorde det værd at udgiften og, da produktionen steg, så prisen faldt. Et vigtigt øjeblik kom i 1876, da Chief Naval Architect for Royal Navy godkendte brugen af åben ildstål i flådeskibe.overraskende få formbare jernværker blev omdannet til at fremstille stål. I slutningen af 1800 ‘erne trak markedet for formbart jern sig hurtigt sammen, og flertallet lukkede, inklusive Milton’ s første jernværk.
Morvels første jernværk afbildet under nedrivning i begyndelsen af 1900 ‘ erne.
typisk for tilbagegangen var Calderbank, et af de første skotske jernværker, der vedtog puddling. Det lukkede i 1887, men kun tre år senere åbnede et nyt stålværk på samme sted. Andre jernværker overlevede som rullende operationer for stålvirksomheder, og puddling fortsatte ved Coatbridge ‘s værker ind i 1950’ erne, den sidste af en engang enorm industri.