Kaļamā čuguna: īpašības, marķējumiem un joma

Dzelzs - grūti, izturīgs pret koroziju, bet trausls dzelzs oglekļa sakausējums ar oglekļa saturu C diapazonā no 2,14 līdz 6,67%. Lai gan pastāv īpaša problēma, tā ir dažādu veidu, īpašībām, lietojumu. Plaši tiek izmantota kaļamā čuguna.

stāsts

Šis materiāls ir pazīstams jau kopš IV gadsimtā pirms mūsu ēras. e. Viņa Ķīniešu saknes ir VI. BC. e. Eiropā Pirmais pieminēt rūpniecības produkcijas sakausējuma tiek datēta XIV, un Krievijā - XVI gadsimtā. Bet kaļamā čuguna ražošanas tehnoloģija ir patentēta Krievijā XIX gs. Pēc attīstības AD Annosovym.

Tā kā pelēks gludekļi ir ierobežotas izmantošanas dēļ zemām mehāniskajām īpašībām un tērauda - ir dārgas, un ir zems cietību un izturību, radās jautājums par metāla radot drošu, izturīgu, cieta, bet palielinoties spēku un zināmu elastību.

Kaltas dzelzs nav, tomēr, sakarā ar plastmasas īpašībām, tas pakļauj sevi dažiem plastmasas darba veidiem (piemēram, kalšanas).

ražošana

Galvenais veids - kausēšanas in domnās.

Par sākot materiāli sprādziena apstrādei:

• Charge - dzelzs rūdas, kas satur metāla oksīda formā Ferum.
• Degviela - koksa un dabasgāze.
• Skābeklis - tiek ievadīts caur speciālu šķēpu.
• Flux - ķīmiskā veidošanās mangāna bāzes u (vai) silīciju.

Posmi domnas:

1. Atgūšana tīra dzelzs ar ķīmiskas reakcijas dzelzsrūdas ar piegādi caur tuyeres skābekli.
2. Sadedzināšana koksa veidošanās un oglekļa oksīdu.
3. Carburizing tīrā dzelzs reakciju ar CO un CO _2.
4. Saturation of Fe ₃ C ar mangāna un silīcija atkarībā vēlamām īpašībām output.
5. Nosusināšana gatavo metāla veidnēs caur taphole; nosusināšana izdedži pa izdedžu kvēpi caurums.

Pabeidzot domnu darbības ciklā iegūst dzelzs, sārņi un dūmgāzes.

Metāla izstrādājumi ražošana domēna

Atkarībā no dzesēšanas ātrumu, mikrostruktūra oglekļa piesātinājumu un piedevām var saņemt dažāda veida dzelzs:

1. Pig (white) oglekļa saistītā veidā, ka primārais cements. Izmanto kā izejvielu kausēšanai citu dzelzs un oglekļa sakausējumi apstrādi. Līdz 80% no saražotās sakausējuma domēnu.
2. Lietuves (pelēks) oglekļa veidā, lai pilnīgi vai daļēji brīvas grafītu, proti, tās plāksnēm. Malootvetstvennyh izmanto ražošanā ķermeņa daļām. Līdz 19%, ko domnas liešana.
3. Īpašs: bagātas dzelzs sakausējumu. 1-2% produkcija veidu.

Čuguna sagatavoja termiski apstrādājot cūka.

Teoriju Iron-konstrukciju

Carbon ar Ferum var veidot vairāku veidu sakausējumu kristāla režģa veida, kā parādīts iemiesojumu mikrostruktūru.

1. Iespiešanās cietā šķīduma alfa-dzelzs - ferrite.
2. Iespiešanās cietā šķīduma gamma-dzelzs - austenīts.
3. Ķīmiskā veidošanās Fe ₃ C (saistītā valsts) - cementite. Galvenais veido strauju dzesēšanu izkausēta šķidruma. Sekundārā - lēna temperatūra samazinās no austenīts. Terciārā - pakāpeniska atdzesēšana ferīta.
4. Mechanical maisījums no ferīta un cementite graudiem - perlīts.
5. Mehāniska maisījums austenīts graudu un pearlite vai cementite - Ledebur.

Par čuguna raksturo īpaša mikrostruktūru. Grafīta var būt tādā formā un saistītā veidā iepriekš minēto struktūru, un tā var būt brīvā stāvoklī veidā dažādu piemaisījumu. Uz īpašības ietekmē gan pamata graudus, un šie veidojumi. Grafīta frakcijas ir metāla plāksnes, pārslas vai lodītes.

Lapu forma ir tipiska pelēkā dzelzs un oglekļa sakausējumi. Tas rada savu trauslumu un neuzticamību.

Ieslēgumi ir pūkains kaļamā čuguna nekā pozitīva ietekme uz viņu mehānisku darbību.

Sfērisks grafīta struktūra vēl uzlabo metāla kvalitāti ietekmē pieaugumu cietību, izturību, izturības būtiskas slodzes. Šādas īpašības ir augstas stiprības čuguna. Kaļamā ķeta īpašības tās iemesli Ferīta vai pearlite pamati klātbūtnes pārslveida grafīta ieslēgumi.

Sagatavošana ferīta kaļamā čuguna

Tas tiek ražots no balta cūka proeutectoid zemu oglekļa sakausējumu stieņi ar rūdīšana ar oglekļa saturu 2.4-2.8% un atbilstošo klātbūtnē piedevu (Mn, Si, S, P). Sienas biezums atdzesēšana daļām ir jābūt ne vairāk par 5 cm. Lējumus ievērojams biezums grafīts ir plākšņu veidā, un netiek sasniegts vēlamais īpašības.

Lai iegūtu čuguna ar ferīta bāzes metālu ievieto speciālās kastēs un pārlej smiltis. Cieši noslēgts trauks tika ievietoti apkures krāsns. Veiciet rūdīšana laikā šādus soļus:

1. Konstrukcijas tiek apsildīti, krāšņu temperatūrām 1000? C un nostādina ar konstantu siltumu 10 līdz 24 stundām. Tā rezultātā plaisām un primārās cementite Ledebur.
2. Metāla atdzesē līdz 720? C krāsnī.
3. Pie temperatūras 720? C izturēt pagarināts no 15 līdz 30 stundas. Šī temperatūra nodrošina iziršanu sekundāro cementite.
4. Pie pēdējā posmā atkal tika atdzesēts ar darba krāsni līdz 500? C, un pēc tam izņemt gaisā.

Šis apdedzināšanai procesu sauc graphitizing.

Pēc tam, kad darba mikrostruktūras ir ferīta ar graudu grafīta pārslu. Šis veids tiek saukts "chernoserdechnym", jo pārtraukums ir melns.

Preparation of Perlīta formējamā čuguna

Šī dzelzs-oglekļa sakausējuma, kas arī nāk no proeutectoid balta, bet oglekļa saturu veida tā ir palielināts: 3-3.6%. Lējumi ar Perlīta pamata, tie ir ievietoti kastēs un pārlej sasmalcināta pulveris dzelzs rūdas vai dzirnavu mērogā. Rūdīšanas procedūra pati par sevi ir vienkāršota.

1. Metāla temperatūra tika paaugstināta līdz 1000? C, tur 60-100 stundas.
2. Design atdzist ar krāsni.

Jo dzeltēt saskaņā ar rīcības siltuma metālisku vidē izplatās: atvienošanas no cementite sadalīšanās grafīts atstāj daļēji rūda virsmas slāņa daļas, nosēšanos uz rūdu vai izdedžiem virsmas. Sagatavots mīkstāka, grūts un kaļamā topsheet "beloserdechnogo" kaļamā čuguna ar cieto vidu.

Šo rūdīšana sauc nepilnīga. Tā nodrošina iziršanu cementite un pearlite ledeburite uz plāksnītes ar atbilstošu grafīta. Ja nepieciešams granulēts Perlīta kaļamais čuguns ar augstāku izturību un plastiskums, izmantot papildu materiāls uzsildīta līdz 720? C. Tādējādi veidojas graudiņiem perlīta ar pārslveida grafīta ieslēgumi.

Īpašības, marķēšana un piemērošana ferīta kaļamā čuguna

Ilgtermiņa "dusmas", metāla kurtuvē rezultātus pilnīgu sabrukumu ledeburite un cementite ar ferīta. Sakarā ar tehnoloģiskās nianses, sakausējums ar augstu oglekļa saturu - ferīta struktūra raksturīga zema oglekļa tērauda. Bet oglekļa pati nav dodas prom - tas iet no saistītā stāvoklī dzelzs bezmaksas. Temperatūras ietekme maina formu grafīta ieslēgumu pārslveida.

Ferīta struktūra izraisa samazināšanos cietība, palielināt izturību vērtības klātbūtni šādu īpašību kā izturību un plastiskums.

Marķēšanas kaltas dzelzs ferīta klase: KCH30-6, KCH33-8, KCH35-10, KCH37-12 kur:

CN - sugu identifikāciju - kaļams;

30, 33, 35, 37: σ _a, 300, 330, 350, 370 N / mm ² - maksimālā slodze, ka tā var izturēt bez pārrāvuma;

6, 8, 10 un 12 - Izplešanās, δ,% - plastiskums indekss (jo lielāka vērtība, jo vairāk uzņēmīgi metāla spiediens ārstēšana).

Cietība - aptuveni 100-160 HB.

Šis materiāls, kuru sniegums ir starpprodukts starp, piemēram, tērauda un dzelzs-oglekļa sakausējuma ir pelēka. Kaļamā čuguna ar ferīta Perlīta pamatojoties sliktākas ziņā nodilumizturība, izturība pret koroziju un noguruma stiprums, bet augstāku mehānisko izturību, lokanība, liešanas īpašības. Ar savu zemo cenu plaši izmanto rūpniecībā, lai ražotu detaļas, kas darbojas pie zemiem un vidējiem kravu: zobratu, korpusi, aizmugurējās ass, santehnika.

Īpašības, marķēšana un piemērošana Perlīta kaļamā čuguna

Sakarā ar nepilnīgu atlaidināšanas primāro, sekundāro un cementite Ledebur laika, lai pilnīgi izšķīstu austenīts, kas temperatūrā 720? C tiek pārveidots perlīta. Pēdējais ir mehāniska maisījums no ferīta un cementite graudiem terciārā. Faktiski, kas ir daļa no oglekļa paliek saistītā veidā, izraisa struktūrā, daļa - "atbrīvo", kas pārslveida grafīta. Kad tas perlīts var būt plāksni vai graudains. Tādējādi veidojas Perlīta kaļamā čuguna. Tās īpašības ir saistīts piesātināts grūtāk un mazāk padevīgs struktūru.

Tie, salīdzinot ar ferīta ir lielāks korozijas, nodiluma izturīgi īpašības, to izturība ir ievērojami augstāks, bet zemāks plastiskums un castability īpašības. Uzņēmība pret mehānisku iedarbību palielināts virsmas, saglabājot cietību un stingrību galveno produktu.

Marķēšanas kaltas dzelzs Perlīta: KCH45-7, KCH50-5, KCH56-4, KCH60-3, KCH65-3, KCH70-2, KCH80-1,5.

Pirmais skaitlis - apzīmējums spēks: 450, 500, 560, 600, 650, 700 un 800 N / mm ^2, attiecīgi.

Otrais - plastiskums apzīmējums pagarinājums δ,% - 7, 5, 4, 3, 3, 2 un 1.5.

Pearlite kaļamā čuguna pieteikumi atrasti un mašīnbūves instrumentu dizainu, kas darbojas pie lielas slodzes - gan statiskās un dinamiskās: sadales vārpstas, kloķvārpstas, sajūga daļas, virzuļi, klaņi.

termiskā apstrāde

Iegūto materiālu sakarā ar termiskās apstrādes, proti, rūdīšana, var tikt pakļauti atkārtotu temperatūras ietekmēm metodēm. To galvenais mērķis - vēl lielāks spēks, izturība, izturība pret koroziju un novecošanos.

1. Atlaidināšana izmanto konstrukciju, kas prasa augstu cietību un viskozitāti, ražo, karsējot līdz 900? C, daļas tiek atdzesēts ar vidējo ātrumu apmēram 100? C / sec, izmantojot smēreļļas. Pēc tam, kad tas būtu liels brīvdienas ar apkuri uz 650S un gaisa dzesēšanu.
2. Normalizācija vidēja lieluma izmantot vienkāršu daļām krāsnī karsējot 900? C, palikuši stāvot šajā temperatūrā no 1 līdz 1,5 stundām, un pēc tam dzesēšanas gaisā. Troostite nodrošina detalizētākus perlīts, savu izturību un uzticamību berzi un nodilumu. To izmanto anti-berzes plastiska čuguna ar Perlīta pamata.
3. Rūdīšanas tiek veikta atkārtoti ražošanā Pretberzes: apkure - līdz 900 C, turot šajā ilgtermiņa siltuma, dzesēšanas ar krāsni?. Paredzēts ferīta vai ferīta-Perlīta struktūra Pretberzes kaļamā čuguna.

Apkures čuguna izstrādājumus var veikt uz vietas vai sarežģīta. Par aktuāliem lietišķās augstfrekvences strāvu vai acetilēna liesmu (turot rūdīšana). Par komplekss - apkures krāsns. Kad vietējā apkure tikai augšējo slāni ir rūdīts, tas palielina savu cietību un izturību, bet saglabāja plastiskums un viskozitātes rādītājus kodols.

Ir svarīgi norādīt, ka dzelzs kalumu iespējams, ne tikai tāpēc, ka nepietiekamu mehānisko īpašību, bet arī tāpēc, ka tā augstu jutību pret straujām temperatūras izmaiņām, kas ir neizbēgama, ja dzesēt ar ūdens dzesēšanu.

Anti-berzes kaļamā čuguna

Šī dažādība attiecas arī uz kalšanai, un piedevām, tie ir pelēka (ASF), kalšana (APC) un augsta izturība (ACHV). APC tiek izmantots, lai ražotu kaļamā čuguna, kas tiek pakļauta rūdīšana vai normalizēšanai. Par procesi tiek veikti, lai uzlabotu savas mehāniskās īpašības un veidošanās jaunu īpašību - valkāt pretestību berze ar citām daļām.

Marķēts: 1-APC, APC-2. Izmanto ražošanas kloķvārpstām, zobratu, gultņu.

Ietekme piedevas uz īpašumu

Neatkarīgi no dzelzs-grafīta bāzes un viņiem ir savā sastāvā, un citas sastāvdaļas, kas arī izraisa īpašības čuguna: mangāna, silīcija, fosfora, sēra, daži sakausējuma elementi.

Mangan uzlabo plūstamību izkausēta metāla, korozijas izturība un nodilumizturība. Tas palīdz cietību un izturību saistošs oglekļa ar dzelzs ķīmiskā formula Fe ₃ C, veidojot granulēta perlīta.

Silicon ir arī pozitīva ietekme uz vienmērīgo izkausētā sakausējuma, tas veicina sabrukuma cementite un grafīta ieslēgumi piešķiršanu.

Sēra - negatīva, bet neizbēgama sastāvdaļa. Tas samazina mehāniskās un ķīmiskās īpašības, stimulē veidošanos plaisas. Tomēr racionāli attiecības ar savu saturu, citiem elementiem (piemēram, mangāns) labo microstructural procesus. Tādējādi, kad šī attiecība Mn-S 0,8-1,2 perlīts tiek glabāti pie jebkuras temperatūras ietekmēm laiku. Palielinot attiecība 3 tas ir iespējams iegūt jebkuru vēlamo struktūru atkarībā no iepriekš parametrus.

Fosfors mainās uz labo pusi plūstamība ietekmē spēku, pazemina stingrību un plastiskums, ietekmi uz ilgumu grafitizāciju.

Hroms un molibdēna kavēt veidošanās grafīta pārslu, dažos satura veicināt veidošanos granulētā perlīta.

Volframs palielina izturību pret nodilumu, kad darbojas jomās augstām temperatūrām.

Alumīnijs, niķelis un vara veicina grafitizāciju.

Pielāgojot summu, ķīmisko elementu, kas veido dzelzs-oglekļa sakausējuma, kā arī to attiecību, tas var ietekmēt gala īpašības čuguna.

Priekšrocības un trūkumi

Kaļamā chugun- materiālam plašu izmantošanu mākslā. Tās galvenās priekšrocības ir:

• augsts cietības, nodilumizturību, spēku, kopā ar plūstamība;
• normāli raksturojums stingrību un lokanība;
• processability ar spiediena terapiju, jo atšķirībā no pelēkā čuguna;
• īpašības dažādu iemiesojumi korekcijas posteņiem dažām metodēm siltuma un termodinamiskā ārstēšanai;
• zemas izmaksas.

Trūkumi ir individuālās īpašības:

• trauslums;
• klātbūtne ieslēgumi grafīts;
• slikts sniegums griešanai;
• nozīmīgas svara lējumi.

Neskatoties uz esošajiem trūkumiem, kaļamais čuguns ieņem nozīmīgu vietu metalurģijā un mašīnbūvē. Tas ražo tādas svarīgas detaļas kā kloķvārpstas, bremžu kluču daļas, zobratiņi, virzuļi, savienojošie stieņi. Ņemot nelielu zīmolu klāstu, atsevišķa niša nozarē ir kaļamais čuguns. Tās pielietojums ir raksturīgs tām slodzēm, kurās citu materiālu izmantošana nav iespējama.