Keragrafiitmalmist: omadused, märgistused ja ulatus

Raud - kõva, korrosioonikindel, kuid habras raua-süsinik sulamist süsinikusisaldusega C vahemikus 2,14-6,67%. Hoolimata konkreetse probleemi, see on eri liiki, omadusi, rakendusi. Laialdaselt kasutatakse plastiline malmist.

lugu

See materjal on tuntud juba IV sajandil eKr. e. Tema Hiina juured asuvad VI. BC. e. Euroopas esmamainimise tööstustoodangu sulami on dateeritud XIV ja Venemaa - XVI sajandil. Aga plastiline rauda tootmise tehnoloogia on patenteeritud Venemaa XIX sajandil. Pärast AD kujunemise Annosovym.

Kuna hall triikrauad kasutamine on piiratud tänu madalale mehaanilised omadused ja terasest - on kallis ja on madala tugevuse ja vastupidavuse, tekkis küsimus, metallist luua usaldusväärne, vastupidav, tahke, samas kasvades tugevus ja teatud paindlikkust.

Sepised ei ole siiski tingitud plastist omadused, see sobib teatud tüüpi plastist töö (nt sepistatud).

tootmine

Peamine viis - sulatamiseks on kõrgahjudes.

Lähteained lööklaine töötlemine:

• Charge - rauamaaki sisaldava metalli oksiidi Ferum.
• Kütus - koks ja maagaasi.
• Hapnik - süstitakse spetsiaalne otsik.
• Flussit - keemilisest moodustumise põhjal mangaani ja (või) räni.

Etappidel kõrgahju:

1. Taastumine puhtast rauast keemilise reaktsiooni rauamaak hapnikuga toidetakse läbi õhufurmid.
2. Põlemine koks moodustumist ja süsinikoksiide.
3. Carburizing puhtal raua reaktsioonides CO ja CO _2.
4. Küllastumine _Fe3 C mangaan ja räni sõltuvalt soovitud omadustest toodangut.
5. Väljalaskmine lõppenud metallist vormidesse läbi taphole; äravool räbu kaudu räbu auk.

Lõpetamisel kõrgahju töötsükli saadud raud, räbu ja suitsugaaside.

Metal toodete valmistamise domeeni

Sõltuvalt jahutada kiirusega, mikrostruktuuri süsiniku küllastumine ja lisandid võivad saada mitut liiki rauast:

1. Pig (valge) süsiniku seotud kujul, esmane tsementi. Kasutatud tooraine sulatamiseks teiste rauasüsiniksulam töötlemiseks. Kuni 80% toodetud sulamist domeeni.
2. Valukojas (hall) süsiniku kujul täielikult või osaliselt vaba grafiit, nimelt tema plaatidel. Malootvetstvennyh kasutatakse tootmise kehaosad. Kuni 19% toodetud kõrgahju casting.
3. Special: rikas ferrosulamid. 1-2% vaadeldud tüüpi tootmist.

Keragrafiitmalmist valmistati kuumtöötlemine siga.

Teooria raua struktuurid

Carbon Ferum võivad moodustada mitmeid erinevaid sulamid kristallvõre tüüpi, nagu on näidatud teostuses mikrostruktuuri.

1. Penetratsiooni tahkes lahuses α-raua - ferriidist.
2. Penetratsiooni tahkes lahuses γ raua - austeniidi.
3. Keemilised moodustumist _Fe3 C (siduvas olekus) - tsementiitstruktuuride. Esmane on moodustatud kiirjahutust sulatatud vedelikuna. Teisene - aeglase temperatuuri langus alates austeriidsetes. Tertsiaarne - järkjärguline jahtumine ferriidist.
4. Mehaaniline segu ferriidi ja tsementiidi terad - perliit.
5. Mehaaniline segu austeniidi terad ja perliidist või tsementiitstruktuuride - Ledebur.

Sest malmist iseloomustab eriline mikrostruktuuri. Grafiidi võib esineda ja seondunud sisestatud eelnevalt struktuuri ning võib olla vabas olekus kujul erinevate lisanditega. On omadusi mõjutavad nii põhi terad ja nende koosseise. Grafiidi fraktsioonid on metallplaat, helbed või sfäärides.

Lehekuju on tüüpiline hallmalmi-süsinik sulamid. See põhjustab nende hapruse ja ebausaldusväärsed.

Kandmisel on kohev plastiline rauda kui positiivne mõju nende mehaanilised jõudlust.

Sfäärilise grafiiidistruktuuriga veelgi parandab metalli, mis mõjutavad kasvu kõvadus, vastupidavus, vastupidavus olulist koormusi. Sellised omadused on kõrge tugevuse malmist. Keragrafiitmalmist omadused selle põhjused ferriidist või perliidist põhitõdesid juuresolekul grafiidihelvestest kandmisel.

Ettevalmistus ferriitterase keragrafiitmalm

Seda valmistatakse valge siga proeutectoid madala süsinikusisaldusega valuplokid lõõmutamisel koos süsinikusisaldus 2,4-2,8% ja vastav lisanditest (Mn, Si, S, P). Seina paksus lõõmutatud osad ei tohi olla rohkem kui 5 cm. Valandid paksul grafiidi kujul plaatidele ja soovitud omadused ei saavutatud.

Et saada malmist ferriit mitteväärismetallist pannakse spetsiaalsetesse kastidesse ja valage liiva. Tihedalt suletud mahutis pandi küte ahju. Viia läbi järgmised sammud ajal lõõmutamine:

1. Konstruktsioonid köetakse ahjude temperatuuride 1000? C ja lasti seista ühtlasel kuumusel 10-24 tundi. Selle tulemusena lõheneb ja esmane tsementiitstruktuuride Ledebur.
2. Metalli jahutatakse 720? C ahjus.
3. Temperatuuril 720? C talub pikenenud 15-30 tundi. See temperatuur tagab lagunemist sekundaarse tsementiidi.
4. Viimases etapis jahutati uuesti töö ahjus 500? C ja seejärel tagasi õhku.

See noolutusprotsess nimetatakse graphitizing.

Pärast tööd mikrostruktuur on ferriidist terad grafiit lible. Seda tüüpi nimetatakse "chernoserdechnym", sest paus on must.

Ettevalmistamine perliitstruktuuriga tempermalmist malmist

Selline raud-süsiniku sulam, mis samuti pärineb proeutectoid valge, kuid süsinikusisaldus ning see suureneb: 3-3,6%. Valandite koos perliitstruktuuriga alusel, nad on paigutatud kastid ja vala purustatud pulber rauamaagi või Valtsimisjäägid. Anniilimine kord ise on lihtsustatud.

1. Metal temperatuur tõsteti kuni 1000? C, hoida 60-100 tundi.
2. Kujunda jahe ahju.

Kuna kollaseks toimel soojuse metallkraadi- keskkonna difundeerub: vabastatav on tsementiidi lagunemist grafiidi lehed osaliselt lõõmutatud pinnakiht osad, settimise maagi või räbu pinnale. Valmistati pehmem, sitke ja plastne topsheet "beloserdechnogo" keragrafiitmalm tahke keskelt.

See lõõmutamine nimetatakse puudulik. See annab lagunemist tsementiitstruktuuride perliidist ledeburite plaadil sobiva grafiidi. Vajadusel granuleeritud perliitstruktuuriga kõrgtugevast malmist kõrgema sitkust ja plastsust, kasutada lisamaterjali kuumutati 720? C Seega on moodustatud terad perliit koos grafiidihelvestest kandmisel.

Omadused, märgistamise ja kohaldamise ferriit plastiline rauda

Pikaajaline "meelehärm" metalli koldes tulemuseks täielik lagunemine ledeburite ja tsementiidi ferriidist. Tänu tehnoloogia keerukust, sulam suure süsinikusisalduse - ferriit struktuur iseloomulik madala süsinikusisaldusega terasest. Aga süsiniku ise ei kao - see läheb seotud riigi raua tasuta. Temperatuur mõju muudab kuju grafiit kandmisel ketendama.

Ferriidi struktuuri mis alandab kõvadus, jõudu suurendada väärtuste juuresolekul sellised omadused nagu sitkus ja plastsust.

Markeering sepistatud ferriidist klassi: KCH30-6, KCH33-8, KCH35-10, KCH37-12 kus:

CN - liikide tuvastamiseks - tempermalmist;

30, 33, 35, 37: σ _a, 300, 330, 350, 370 N / ^mm2 - maksimaalne koormus, et see talub lõhkumata;

6, 8, 10, 12 - venivus, δ,% - plastilisuse indeks (mida suurem väärtus, seda rohkem vastuvõtlikud metalli rõhu alandamiseks).

Kõvadus - umbes 100-160 HB.

See materjal, mille täitmine on vahepeale nagu teras ja raud-süsinik sulam on hall. Keragrafiitmalmist ferriit perliitstruktuuriga alusel halvema poolest kulumiskindlus, korrosioonikindlus ja väsimus tugevus, kuid suurem mehaaniline vastupidavus, painduvus, valu omadused. Tänu madala hinnaga kasutatakse laialdaselt tööstuses valmistamiseks osad töötavad madala ja keskmise koormused: käiku, korpused, tagateljele, veevarustus-.

Omadused, märgistamise ja kohaldamise perliitstruktuuriga tempermalmist malmist

Puudulike lõõmutus primaarsed, sekundaarsed ja tsementiidi Ledebur ajal täielikult lahustuda austeriidsetes, mis temperatuuril 720? C muundatakse perliit. Viimane on mehaaniline segu ferriidi ja tsementiidi terad tertsiaarne. Tegelikult osa jääb süsiniku seotud kujul, põhjustab struktuuri, osa - "vabastatud" on grafiidihelvestest. Kui see perliit saab plaadi või teraline. Seega moodustasid perliitstruktuuriga tempermalmist malmist. Selle omadused on tingitud küllastunud raskem ja vähem elastseks struktuuri.

Need, võrreldes nende raua suuremad korrosiooni, kulumiskindel omadused, nende kasutusiga märkimisväärselt suurem, kuid väiksem nõtkus ja valatavus omadused. Vastuvõtlikkus mehaaniline stress suurenes pinna säilitades kõvadus ja sitkus põhitoode.

Märgistamine sepistatud perliitstruktuuriga: KCH45-7, KCH50-5, KCH56-4, KCH60-3, KCH65-3, KCH70-2, KCH80-1,5.

Esimene number - nimetus tugevus: 450, 500, 560, 600, 650, 700 ja 800 N / mm ^2, vastavalt.

Teiseks - plastilisus märke venivus δ,% - 7, 5, 4, 3, 3, 2 ja 1.5.

Pearlite plastiline rauda rakendusi ei leitud masinaehituses vahend disainilahendusi, mis töötavad suure koormuse - nii staatiline ja dünaamiline: nukkvõllide, väntvõllide, sidur osad, kolvid, kepsud.

kuumtöötlemise

Saadud aine tõttu kuumtöötlemist, nimelt lõõmutus võib allutada korrati temperatuurimõjude meetoditega. Nende peamine eesmärk - veelgi suurem tugevus, vastupidavus, korrosioonikindlus ja vananemisega.

1. Karastamist kasutatakse struktuurid vajavad suure kõvaduse ja sitkus; toodetud kuumutamisega 900? C, osad on jahutati keskmiselt umbes 100? C / sek lehe mootoriõli. Pärast seda peaks olema kõrge puhkust, kuumutades 650S ja õhkjahutus.
2. Normaliseerimine kasutatakse keskmise suurusega lihtsad osad ahjus kuumutades 900? C, hoiti üle sellel temperatuuril perioodi 1-1,5 tundi ja järgneva jahutamise õhus. Troostite näeb granuleeritud perliit ja tihedusega ja usaldusväärsuse hõõrdumist ja kulumist. Seda kasutatakse hõõrdumisvastast tempermalmist malmist perliitstruktuuriga alusel.
3. Anniilimine läbi korduvalt valmistamisel antifriction: soojendus - 900? C, hoides sel pikaajaline soojust, jahutades ahju. Pakub ferriit või ferriit-perliitstruktuuriga antifriction kõrgtugevast malmist.

Küte malmist tooted saab läbi kohapeal või keeruline. Paikseks rakendusliku kõrgsagedusvooluga või atsetüleenleek (mahuga kustutamine). Keeruliste - küte ahju. Kui kohalik kuumutamise ainult ülemine kiht kõvaks see suurendab selle kõvadus ja tugevus, kuid säilitasid plastilisus ja viskoossust indekseid südamikku.

Oluline on märkida, et raua sepistamine võimatu, mitte ainult ebapiisava mehaanilised omadused, vaid ka, sest tema kõrge tundlikkus äkiliste temperatuurimuutuste mis on vältimatu, kui karastamine vesijahutusega.

Anti-hõõrdumist tempermalmist malmist

See sort kehtib ka kohanev ning legeeritud nad on hallid (ASF), sepistatud (APC) ja kõrge tugevuse (ACHV). APC kasutatakse tootmise plastiline malmist, mis allutatakse lõõmutamine või normaliseerumine. Protsessid viiakse läbi selleks, et parandada nende mehaanilisi omadusi ja moodustamise uued tunnused - kulumiskindlus hõõrdumise teiste osadega.

Märgistatud: 1-APC, APC-2. Kasutatud tootmiseks väntvõllide, hammasrattad, laagrid.

Kasutamise mõju omadused

Peale raua-grafiidi aluse ja neil on oma koostise ja muud osad, mis põhjustavad ka omadusi malmist: mangaani, räni, fosforit, väävlit, mõned legeerelemendid.

Mangan parandab voolavust sulametalli, korrosioonikindlus ja kulumiskindlus. See aitab kaasa kõvadus ja sidumistugevuse süsiniku rauaga keemiline valem Fe ₃ C, moodustamise granuleeritud perliit.

Silicon on ka positiivne mõju voolavust sula sulamist, see aitab kaasa lagunemist tsementiitstruktuuride ja grafiidist kandmisel jaotamise.

Väävel - negatiivne, kuid paratamatu osa. See vähendab mehaaniliste ja keemiliste omaduste, stimuleerib praguneda. Kuid ratsionaalse suhte selle sisuga muid elemente (nt mangaani) korrigeerib microstructural protsesse. Seega, kui suhe Mn-S 0,8-1,2 perliit ladustatakse temperatuurimõjude ajastuse. Suurendades suhteni 3 on võimalik saada mistahes soovitud struktuuri sõltuvalt etteantud parameetreid.

Fosfor muutub paremaks voolavuse mõjutab tugevust, vähendab sitkust ja plastsust, mõju kestus grafitiseeruvus.

Kroom ja molübdeen takistab selliste moodustamise grafiithelbed mõnel sisu edendada moodustamine granuleeritud perliit.

Volfram suurendab kulumiskindlus kui tegutsevad valdkondades kõrgetel temperatuuridel.

Alumiinium, nikkel ja vask kaasa grafitiseeruvus.

Reguleerides keemilise elemendid, mis moodustavad raud-süsiniku sulam, samuti nende suhe, võib see mõjutada lõpliku omadused malmist.

Eelised ja puudused

Plastiline chugun- materjali laialdase kasutamise kunsti. Selle peamised eelised on järgmised:

• kõrge kõvaduse, kulumiskindlus, tugevus, koos voolavust;
• tavalisi omadusi sitkust ja plastsust;
• processability rõhu raviks, erinevalt hallmalm;
• omadused erinevates teostustes paranduselement teatavatel meetodid termilised ja keemilised-termotöötluse
• odav.

Puudusteks on individuaalsed tunnused:

• ebakindlad
• juuresolekul kandmisel grafiidist;
• kehvade tulemuste lõikamine;
• olulise kehakaalu valandid.

Vaatamata praegused puudused, plastiline rauda võtab tasu metallurgia ja masinaehitus. Alates selle toodetud selliseid olulisi üksikasju väntvõllide, piduriklotsid osad, hammasrataste, kolvid, kepsud. Võttes väike erinevaid kaubamärke, individuaalne niši tööstus hõivab plastiline rauda. Selle rakenduse on tüüpiline koormus, mille kohaselt teiste materjalide kasutamist on ebatõenäoline.