Gömbgrafitos öntöttvas: tulajdonságok, jelölések és hatálya

Vas - kemény, korrózióálló, de törékeny vas-szén ötvözet széntartalma C tartományban 2,14-6,67%. Annak ellenére, hogy egy adott probléma, azt a különböző típusú, tulajdonságok, alkalmazások. Széles körben használják a gömbgrafitos öntöttvas.

történet

Ez az anyag már ismert, mivel a IV században. e. Ő kínai gyökerei a VI. BC. e. Európában az első említés az ipari termelés az ötvözet is kelt XIV és Oroszországban - XVI században. De lágyvas gyártási technológia szabadalmaztatott Oroszországban a XIX. Miután az AD kifejlődéséhez Annosovym.

Mivel a gray irons korlátozottan használható az alacsony mechanikai tulajdonságai, és az acél - drága és alacsony keménység és tartósság, felmerült a kérdés, fém egy megbízható, tartós, szilárd, valamint egyúttal fokozott szilárdság és egy bizonyos rugalmasságot.

Kovácsoltvas azonban nem, mivel a műanyag tulajdonságai, alkalmas arra, hogy bizonyos típusú műanyag feldolgozásra (például kovácsolás).

termelés

A fő út - olvasztása a vasolvasztókban.

A kiindulási anyagok a robbanás feldolgozás:

• Charge - vasérc tartalmazó fém-oxid formájában Ferum.
• Üzemanyag - koksz és a földgáz.
• Oxigén - fecskendeznek a speciális lándzsát.
• Folyósítószerek - kémiai képződése alapján a mangán és a (vagy) szilícium.

Szakaszai nagyolvasztó:

1. Recovery a tiszta vas kémiai reakció révén vasérc oxigénnel mellékelt fúvókákon keresztül.
2. Koksz elégetésével kialakulása és szén-oxidok.
3. Carburizing a tiszta vas reakciók CO és CO _2.
4. Telítettség Fe ₃ C mangán és a szilícium, függően a kívánt tulajdonságok a kimeneti.
5. Leeresztése a kész fém öntőformákba töltjük át a csapoló nyíláson; elvezetését salak keresztül salak csaplyukkal.

Az adagolás befejezése után a nagyolvasztó működési ciklus kapott vas, salak és füstgázok.

Fém termékek gyártása domén

Attól függően, hogy a hűtési sebesség, a mikroszerkezet a szén telítettség és adalékok kaphat több féle vas:

1. Pig (fehér) szén kötött formában, az elsődleges cement. Használják nyersanyagként Olvasztásra más vas-szén ötvözet feldolgozása. Akár 80% -a a termelt ötvözet domént.
2. Öntödei (szürke) szén formájában teljes egészében vagy részben szabad grafit, nevezetesen annak lemezek. Malootvetstvennyh előállításához használt testrészek. Akár 19% által termelt nagyolvasztó casting.
3. Speciális: gazdag vasötvözetek. 1-2% típusú vizsgált termelési.

Lágyvas állítjuk elő hőkezelés a sertés.

Az elmélet a vas-szerkezetek

Szénatomján Ferum képezhet több különböző típusú ötvözetek a kristályrács típusú amint az a kiviteli alakja a mikroszerkezet.

1. Hatolnak be a szilárd oldatban α-vas - ferrit.
2. Hatolnak be a szilárd oldatban γ-vas - ausztenit.
3. A kémiai képződése Fe ₃ C (kötött állapotban) - cementit. Az elsődleges képződik gyors hűtéssel Az olvadt folyadék. Másodlagos - lassú hőmérséklet csökkenést ausztenit. Tercier - fokozatos hűtés a ferrit.
4. Mechanikai keverékéből ferrit és cementit szemes termékek - perlit.
5. Mechanikai keverékéből ausztenit szemcsék és a perlit vagy cementit - Ledebur.

Az öntöttvas jellemzi különleges mikroszerkezet. A grafit lehet abban a formában és kötött formában a fenti szerkezeti, és lehet szabad állapotban formájában különböző szennyeződések. Az ingatlan egyaránt érintette az alapvető gabona, és ezek a képződmények. Grafit frakciók a fémlemezek, pelyhek vagy gömbök.

A levél alakja jellemző szürke vas-szén ötvözet. Ez okozza, hogy a törékeny és megbízhatatlan.

Zárványok bolyhos lágyvas, mint egy pozitív hatással van a mechanikai teljesítmény.

A gömb alakú grafit struktúra továbbá javítja a fém, érintő növekedése keménysége, a tartósság, tartóssági jelentős terhek. Ezek a jellemzők nagy szilárdságú öntöttvas. Lágyvas tulajdonságok annak okait ferrit vagy perlit alapjait jelenlétében grafitlemezek zárványok.

Előállítása ferrites gömbgrafitos öntöttvas

Ez elő a fehér sertés proeutektoid alacsony széntartalmú ötvözött tömbök által izzítással van széntartalom 2,4-2,8% és a megfelelő adalékanyagok jelenlétében (Mn, Si, S, P). A falvastagság összeforrasztott részek nem lehet több, mint 5 cm. Öntvények jelentős vastagságú grafit formájában lemezek és a kívánt tulajdonságokat nem érhető el.

Ahhoz, hogy öntöttvas ferrites nemesfém kerül speciális dobozok és öntsük a homok. Szorosan lezárt konténert behelyeztük egy kemencén. Végezze el a következő lépéseket a temperálás során:

1. Konstrukciók melegítünk kemencék hőmérsékletnek 1000? C és állni hagyjuk állandó lángon 10 és 24 óra. Ennek eredményeként a szakadások és az elsődleges cementitet Ledebur.
2. A fém-ra hűtjük, 720? C a kemencében.
3. A hőmérséklet 720? C-rát hosszabbítjuk 15 30 órán át. Ez a hőmérséklet biztosítja a felbomlása az másodlagos cementit.
4. A végső lépés ismét lehűtjük a dolgozó sütőt 500? C, majd vissza a levegőt.

Ezt hőkezelési folyamat a graphitizing.

A munka befejezése után mikroszerkezetnek ferrit szemcsék grafiipeheHye. Ez a típus az úgynevezett „chernoserdechnym”, mivel egy kis szünetet fekete.

Előállítása perlites temperöntvényből

Ez a fajta a vas-szén ötvözet, amely szintén származik proeutektoid fehér, de a szén-dioxid-tartalmat annak növeljük: 3-3,6%. Mert öntvények perlites alapján, ezek a dobozok, és öntsük a zúzott por vasérc vagy reveréteg. Lágyító eljárás maga egyszerűsített.

1. Fém-ra emeljük, hogy 1000? C, tartjuk 60-100 óra hosszat.
2. Tervezés hűvös a kemence.

Mivel elsárgulhatnak hatására hő egy fémes környezetben diffundál: oldható a cementit bomlási grafit levelek részben lágyítjuk felületi réteg részeit, ülepítő ércet vagy salakot felületre. Készül lágyabb, szívós és képlékeny fedőréteg „beloserdechnogo” lágyvas szilárd közepén.

Ezt hőkezelés nevezzük hiányos. Ez biztosítja a felbomlása cementit és a perlit ledeburite a lemezen a megfelelő grafit. Ha szükséges szemcsés perlites gömbgrafitos öntöttvas nagyobb szívósság és plaszticitás, használjon további anyagot melegítjük 720? C Így vannak kialakítva szemes perlit grafitlemezek zárványok.

Tulajdonságok, címkézés és alkalmazása ferrites lágyvas

Hosszú távú „vexation” fém a kemencében eredményez egy teljes szétesését ledeburite és cementit ferrit. A technológiai bonyolult, az ötvözet egy nagy széntartalmú - ferrites szerkezettel jellemző alacsony széntartalmú acél. De a szén önmagában nem megy el - megy a hozzá tartozó állami vas ingyen. Hőmérséklet hatása megváltoztatja az alakját grafit zárványok pehely.

Ferritszerkezetben csökkenését okozza keménység, növeli szilárdsági értékek, a jelenléte az ilyen tulajdonságokkal rendelkezik, mint a szívósság és a képlékenység.

Jelölés kovácsoltvas ferrit osztály: KCH30-6, KCH33-8, KCH35-10, KCH37-12 ahol:

CN - fajmeghatározásban - képlékeny;

30, 33, 35, 37: σ _egy, 300, 330, 350, 370 N / mm ² - maximális terhelés, hogy ellenálljon törés nélkül;

6, 8, 10, 12 - nyúlás, δ,% - plasztikus index (minél magasabb az érték, annál több fogékony a fém nyomás kezelés).

Keménység - mintegy 100-160 HB.

Ez az anyag, amelynek teljesítménye közötti közbenső, mint az acél és vas-szén ötvözet szürke. Lágyvas ferrites perlites alapján rosszabb szempontjából kopásállóság, korrózióállóság és a fáradtság erőt, de nagyobb mechanikai állóképesség, alakíthatóság, casting jellemzőit. Az alacsony ár is széles körben használják az iparban a gyártás részeinek működő kis és közepes terhelésű: fogaskerekek, burkolatok, hátsó tengely, vízvezeték.

Tulajdonságok, címkézés és alkalmazása perlites temperöntvényből

Miatt hiányos hőkezelés primer, szekunder és cementit Ledebur ideje, hogy teljesen feloldódjon a ausztenit, amely hőmérsékleten 720? C átalakul perlit. Az utóbbi egy mechanikus keverékét, ferrit és cementit szemcsék tercier. Valójában, része a szén marad kötött formában, okoz szerkezetet, egy része - „megjelent” a grafitlemezek. Ha ez a perlit lemez lehet, vagy szemcsés. Így alakult perlites temperöntvényből. A tulajdonságai miatt telített keményebb és kevésbé hajlékony szerkezettel.

Ezek, ha összehasonlítjuk a ferrites magasabb korrózió, kopásálló tulajdonságokkal, a tartósság jelentősen magasabb, de alacsonyabb, alakíthatóság és önthetőség jellemzőit. Fogékonyság a mechanikai igénybevétel megnövekedett felületi megtartva a keménysége és szilárdsága a fő termék.

Jelölés kovácsoltvas perlites: KCH45-7, KCH50-5, KCH56-4, KCH60-3, KCH65-3, KCH70-2, KCH80-1,5.

Az első számjegy - kijelölése szilárdság: 450, 500, 560, 600, 650, 700 és 800 N / mm ^2, ill.

Második - képlékenység jelölést nyúlás δ,% - 7, 5, 4, 3, 3, 2 és 1,5.

Perlit lágyvas alkalmazások találhatók a gépiparban és műszer minták működnek nagy terhelések - mind statikus, mind dinamikus: vezérműtengely, forgattyústengely, kuplung alkatrészek, dugattyúk, hajtókarok.

hőkezelés

A kapott anyag miatt a hőkezelés, azaz, a hőkezelési lehet alávetni ismételt hőmérséklet hatások módszerek. A fő cél - még nagyobb tartósságot, ellenáll a korróziónak és az öregedésnek.

1. Edzésére használják szerkezetek igénylő nagy keménység és szívósság; által termelt melegítéssel 900? C, alkatrészeket lehűtjük átlagosan körülbelül 100? C / sec a motorolaj. Miután meg kell egy nagy pihenés való melegítéssel 650S és lefúvatás.
2. Normalizálást használtuk a közepes méretű egyszerű alkatrészeket kemencében történő melegítéssel 900? C, hagyjuk állni ezen a hőmérsékleten egy ideig 1 és 1,5 óra, és az ezt követő hűtés levegőben. Troostite biztosít szemcsés perlit, feszességét és megbízhatóságát a súrlódást és a kopást. Ezt alkalmazzák a súrlódáscsökkentő kovácsolható öntöttvasból perlites alapon.
3. Lágyító többször elvégezzük gyártásához súrlódásgátló: fűtés - 900? C, hőntartás ezen a hosszú távú hő, hűtés a kemence. Feltéve ferrites vagy ferrites-perlites szerkezetet súrlódásgátló lágyvas.

Fűtés az öntöttvas termékek elvégezhetjük helyileg vagy bonyolult. Topikális alkalmazott nagyfrekvenciás áramok vagy acetilén láng (holding kvencselés). A komplex - fűtési kazán. Amikor a helyi hőkezelést, csak a felső réteg keményített, növeli annak keménysége és szilárdsága, de megtartotta a képlékenység és viszkozitás indexei a mag.

Fontos kiemelni, hogy a vas kovácsolás lehetetlen, nem csak azért, mert a nem megfelelő mechanikai tulajdonságokkal, hanem azért is, mert a magas érzékenység a hirtelen hőmérséklet-változás, ami elkerülhetetlen, ha leállítjuk vízhűtéssel.

Súrlódáscsökkentő temperöntvényből

Ez a fajta is vonatkozik formálható, adalékolt, ezek szürke (ASF), kovácsolás (APC) és nagy szilárdság (ACHV). Az APC előállítására használják gömbgrafitos öntöttvas, amely a lágyítási vagy normalizálás. Az eljárásokat végezni annak érdekében, hogy javítsák a mechanikai tulajdonságok és a kialakulását új jellemzők - kopásállóság a súrlódás más részein.

A jelzett: 1-APC, APC-2. Előállításához használt főtengelyek, fogaskerekek, csapágyak.

Az adalékanyagok hatása az ingatlanok

Eltekintve a vas-grafit bázis és van annak összetétele, és más komponensek, amelyek szintén okozhatnak tulajdonságait öntöttvas: mangán, szilícium, foszfor, kén, egyes ötvözőelemek.

Mangan javítja a folyóképességet olvadt fém, korrózióállóság és kopásállóság. Ez hozzájárul a keménység és a kötődés erőssége szempontjából a szén vassal kémiai képletében Fe ₃ C, a formáció a szemcsés perlit.

Szilícium is pozitív hatással van a fluiditása az olvadt ötvözet, hozzájárul a felbomlása cementit és grafit zárványok elosztása.

Kén - negatív, de elkerülhetetlen összetevője. Ez csökkenti a mechanikai és kémiai tulajdonságai, stimulálja a repedések. Azonban, a racionális kapcsolatot annak tartalmát más elemek (például mangán) korrigálja mikroszerkezeti folyamatok. Így, ha az arány Mn-S 0,8-1,2 perlit tároljuk bármely hőmérsékleten hatások időzítés. Arányának növelésével, hogy 3 ez lehetséges bármilyen kívánt szerkezetet függően előre beállított paraméterek.

A foszfor változik a jobb folyékonyság befolyásolja a szilárdságot, csökkenti a szívósságot és alakíthatóság, hatás időtartamától grafitosodottsági.

A króm és a molibdén akadályozza kialakulását grafitpikkelyekből, néhány tartalmát kialakulásának elősegítésére szemcsés perlit.

Tungsten növeli a kopásállóságot, amikor területeken működő magas hőmérsékletek miatt.

Alumínium, nikkel és réz hozzájárul a grafitizációs.

Mennyiségének beállításával a kémiai elemek teszik ki a vas-szén ötvözet, valamint azok aránya, ez hatással lehet a végső tulajdonságait öntöttvas.

Előnyök és hátrányok

Ductile chugun- anyag, amelynek széles körű használata a szakterületen. Fő előnyei:

• magas szintű keménység, kopásállóság, szilárdság, valamint a folyékonyság;
• szokásos jellemzőit a szívósság és a képlékenység;
• feldolgozhatóság nyomással történő kezeléssel, szemben a szürke öntöttvas;
• tulajdonságai különböző kiviteli alakok korrekciós tételt bizonyos módszerek a termikus és kémiai-hőkezelési;
• alacsony költségek mellett.

A megoldás hátránya, hogy egyes jellemzők:

• törékeny;
• jelenlétében zárványok grafit;
• gyenge teljesítmény vágás;
• jelentős súlyt öntvények.

Annak ellenére, hogy a jelenlegi hiányosságok, lágyvas átveszi a kohászat és a gépipar területén. Belőle készült olyan fontos részleteket, főtengelyek, fékbetétek alkatrészek, fogaskerekek, dugattyúk, hajtókarok. Miután egy kis különböző márkák, egyedi niche az iparban foglal lágyvas. Az alkalmazása jellemző a terhelés alatt, amely a felhasznált egyéb anyagok nem valószínű.