Sünek demir: özellikleri, işaretler ve kapsam

Demir - 2.14% 6.67 aralığında, C arasında bir karbon içeriğine sahip sert, aşınmaya dayanıklı, fakat kırılgan demir karbon alaşım. Belirli bir problemin varlığına rağmen, tipleri, özellikleri, çeşitli sahiptir uygulamalar. Yaygın sünek dökme demir kullanılacak.

öykü

Bu malzeme IV yüzyılda beri bilinmektedir. e. Onun Çinli kökleri VI içindedir. MÖ. e. XVI yüzyıl - Avrupa'da, alaşım sanayi üretimi ilk söz XIV, ve Rusya'da tarihli. Ama sünek demir üretimi teknolojisi XIX yüzyılda Rusya'da patentlidir. AD Annosovym geliştirilmesi sonra.

gray irons, düşük mekanik özellikler, ve çelik kullanımı sınırlıdır yana - pahalıdır ve düşük sertlik ve dayanıklılık, soru arttırılmış ise, sağlam, güvenilir, sağlam gücü ve belirli bir esneklik oluşturma metal ortaya çıktı.

Dövülmüş plastik çalışma bazı türleri (örneğin, dövme) kendisi verir nedeniyle plastik özellikleri, ancak değildir.

üretim

Ana yolu - ergime yüksek fırınlarda.

Patlama işleme için başlangıç materyalleri:

• Şarj - şeklinde Ferum metal oksit içeren cevher.
• Yakıt - kok ve doğalgaz.
• Oksijen - özel marpuç vasıtasıyla enjekte edilir.
• Tozları - manganez ve (veya) silikon bazında kimyasal oluşumu.

yüksek fırın Aşamaları:

1. ocak hamlaçları vasıtasıyla verilen oksijen ile demir cevheri, kimyasal reaksiyon ile, saf demir geri kazanılması.
2. kok oluşumu ve karbon oksitlerin yanma.
3. CO ve _CO2 ile saf demir reaksiyonlarında _Karbonlama.
4. çıkış istenen özelliklerine bağlı olarak, manganez ve silikon ile _Fe3C doygunluğu.
5. akıtan musluğun içinden kalıpların içine işlenmiş metal boşaltılması; Bir cüruf musluk delikten cüruf boşaltma.

Yüksek fırın çalışma döngüsünün tamamlanması üzerine demir, cüruf ve baca gazlarını elde edilmiştir.

Metal eşya imalatı alanı

soğutma hızı ile ilgili olarak, karbon doygunluğu ve katkı maddelerinin mikro demir birkaç çeşit alabilirsiniz:

1. ilişkili bir biçimde domuz (beyaz) sadece karbon, birinci çimento. diğer demir-karbon alaşımlarının işleme eritme için ham madde olarak kullanılır. üretilen alaşım alanının% 80 kadar.
2. kısmen ya da tamamen serbest grafit, yani iki plaka şeklinde Döküm (gri) C. Malootvetstvennyh gövde parçalarının üretimi için kullanılır. yüksek fırın döküm tarafından üretilen% 19 kadar.
3. Özel: Zengin feroalaşımlar. % 1-2 türü olarak üretimi.

Dökme demir domuz ısı ile muamele edilerek hazırlanmıştır.

Demir-yapıların teorisi

mikro düzenlemesinde gösterildiği gibi Ferum Karbon kristal kafes türü alaşımlar birkaç farklı türde meydana gelebilir.

1. Katı çözelti α-demir Penetrasyon - ferrit.
2. Katı çözelti γ-demir Penetrasyon - ostenit.
3. Fe ₃ C (bağlı durum) kimyasal oluşumu - sementit. Birincil eritilmiş sıvının hızlı bir şekilde soğuması ile oluşturulur. İkincil - Östenitten yavaş ısı düşer. Tersiyer - ferrit kademeli soğutma.
4. ferrit ve sementit tanelerinin mekanik karışım - perlit.
5. Ledebur - östenit taneleri ve perlit veya sementit mekanik karışımı.

Dökme demir için özel bir mikro yapısıyla karakterize edilir. grafit formu ve yukarıdaki yapının bağlı formda olabilir ve saflığını bozan çeşitli maddeler şeklinde serbest halde olabilir. özelliklerine temel tahıl ve bu oluşumları hem etkiledi. Grafit fraksiyonlar metal levhalar, pulları ya da küre bulunmaktadır.

yaprak şekli gri demir karbon alaşımları için tipiktir. Bu onların kırılganlık ve kaypaklık neden olur.

Kapsama alınan kendi mekanik performansı olumlu etkisinden çok kabarık sünek demir vardır.

küresel grafit yapısı ayrıca sertlik, dayanıklılık, dayanıklılık önemli yüklerin artışı etkileyen, metalin kalitesini artırır. Bu özellikler yüksek mukavemetli döküm demiri vardır. nedenleri ferrite sfero özelliklerini veya pul grafit kalıntılarının varlığı ve perlit temelleri.

Ferritik sfero hazırlanması

beyaz bir domuz karbon içeriği 2.4-2.8% ve katkı maddeleri (Mn, Si, S, P) karşılık gelen varlığı ile tavlama ile düşük karbon alaşımlı külçe proötektoid It üretilir. duvar kalınlığı tavlanmış parça fazla 5 cm olmalıdır. Döküm önemli kalınlığı grafit plakalar şeklinde olduğunu ve istenilen özellikler elde edilmez.

ferritik baz metal demir döküm özel kutularına yerleştirilir ve kum dökme olup elde etmek için. Sıkıca yalıtılmış bir kap, bir ısıtma fırını içine yerleştirilmiştir. tavlama sırasında aşağıdaki adımları uygulayın:

1. Yapılar sıcaklıklarda 1000? C fırınlarda ısıtılmış ve 10 ila 24 saat boyunca sabit bir sıcaklıkta bekletilir. bölünme ve birincil sementit Ledebur sonucunda.
2. Metal fırında Cı? 720 kadar soğutulur.
3. 720 bir sıcaklıkta, yaklaşık 15 ila 30 saat arasında uzun dayan C. Bu sıcaklık, ikinci sementit parçalanmasını sağlar.
4. Son adımda tekrar 500? C çalışma fırın ile soğutulmuş, ve daha sonra hava geri dönerler.

Bu tavlama işlemi, grafitizasyon olarak adlandırılır.

iş mikro sonra grafit pul taneleriyle dolu ferrit olduğunu. bir ara siyah olduğu için bu tip "chernoserdechnym" denir.

perlitli yumuşak döküm demir hazırlanması

Ayrıca proötektoid beyaz kaynaklanan demir-karbon alaşım, fakat karbon içeriğine Bu tür arttırıldığı: 3-3,6%. perlitli esaslı döküm için, kutulara yerleştirildi ve ezilmiş toz demir cevheri ya da değirmen ölçeği dökün edilir. Tavlama işlemi kendisi basitleştirilmiştir.

1. Metal sıcaklığı 1000 yükseltildi = C, 60-100 saat devam etti.
2. fırın ile serin tasarlayın.

Metalik bir ortamda ısı etkisi altında sararma difüze için: sementit ayrışma grafit olarak ayrılabilir, kısmen cevher veya cüruf yüzeyine oturan, yüzey tabakası parça tavlanmış bırakır. katı orta ile sfero "beloserdechnogo" daha yumuşak, sağlam ve yumuşak bir üst tabaka hazırlandı.

Bu tavlama eksik denir. Uygun grafit ile plaka üzerinde sementit ve perlit ledeburite parçalanmasını sağlar. Gerekli granül perlitli sünek yüksek tokluk ve plastiklik, dökme demir ile birlikte, kullanıma ek malzeme 720 ısıtıldı? C Böylece pul grafit içerikleri ile perlit tanecikleri oluşturulur.

Özellikleri, etiketleme ve ferritik sfero uygulama

ferrit içinde ledeburite ve sementit tam dağılması halinde fırın sonuçlarında Uzun vadeli "vexation" metaldir. Teknolojik inceliklerini için, yüksek bir karbon içeriğine sahip alaşım - ferritik yapı özelliği , düşük karbonlu çelik. Ama tek başına karbon uzağa gitmiyor - ücretsiz demir ilişkili durumundan gider. Sıcaklık etkisi pul için grafit kapanım şeklini değiştirir.

Ferrit yapı gibi özelliklere sahip olup mukavemet değerlerini artırmak sertliğinde bir azalmaya neden olan tokluk ve yumuşaklık.

İşaretleme dövme demir ferrit sınıfı: KCH30-6, KCH33-8, KCH35-10, KCH37-12:

CN - tür tayini - dövülebilir;

30, 33, 35, 37: σ _bir, 300, 330, 350, 370 N / ^mm2 - bu kırılma olmaksızın dayanabilen maksimum yük;

6, 8, 10, 12 - uzama, δ, -% plastiklik endeksi (daha yüksek bir değer, daha duyarlı bir metal basınçlı işlem).

Sertlik - yaklaşık 100-160 HB.

olan performans çelik ve demir, karbon alaşım gibi arasında olan bu malzeme, gridir. özelliklerini döküm aşınma direnci, aşınma direnci ve yorulma mukavemeti açısından aşağı ferritik perlitik olarak, ancak daha yüksek mekanik dayanıklılık, yumuşaklık ile sfero. : Düşük fiyat yaygın düşük ve orta yüklerde çalışan parçaların üretimi için endüstride kullanılan ile dişlilerin, gövdeleri, arka akslar, sıhhi tesisat.

Özellikleri, etiketleme ve perlitik temper dökme demir uygulaması

Nedeniyle eksik tavlama birincil, tam olarak 720 arasındaki bir sıcaklıkta = C perlit dönüşür ostenit içinde çözülmesi sekonder ve sementit Ledebur süresi. ikinci tersiyer ferrit ve sementit tanelerin mekanik karışımıdır. Aslında, karbon parçası, bağlı formda kalır bir yapı, bir parçası olur - pul grafit "serbest". Ne zaman bu perlit bir tabak veya grenli olabilir. Böylece perlitli yumuşak döküm demir kurdu. Bu özellikler nedeniyle, doymuş sert ve daha az esnek bir yapı vardır.

Daha yüksek aşınma olduğunda ferritik ile karşılaştırıldığında bu, aşınmaya dayanıklı özellikleri, bunların dayanıklılık önemli ölçüde daha yüksek, ama esneklik ve dökülebilirlik özellikleri daha düşüktür. çekirdek, ürünün sertlik ve tokluk korurken mekanik gerilime duyarlılık yüzeyi artmıştır.

ferforje perlitli İşaretleme: KCH45-7, KCH50-5, KCH56-4, KCH60-3, KCH65-3, KCH70-2, KCH80-1,5.

Birinci basamak - tanımı gücü: 450, 500, 560, 600, 650, 700 ve 800 N / ^{mm2, sırasıyla,.}

İkinci - süneklik notasyonu uzama δ, -% 7, 5, 4, 3, 3, 2 ve 1.5.

çubuklar bağlayan eksantrik milleri, krank milleri, debriyaj parçaları, pistonlar,: statik ve dinamik hem - Perlit sünek demir yüksek yüklerde çalışmasına tasarımlar için makine mühendisliği ve enstrüman bulunan uygulamalar.

Isıl işlem

ısıl işlem nedeniyle elde edilen malzeme, yani tavlama tekrar sıcaklığı da yöntemlere tabi tutulabilir. Bunların amacı, - daha büyük bir kuvvet, dayanıklılık, korozyona ve yaşlanmaya karşı direnç.

1. Tavlama, yüksek sertlik ve dayanıklılık istenen yapılar için kullanılır; 900 ısıtılarak üretilebilir = C, parça motor yağı kullanılarak 100? C / sn arasında bir ortalama oranda soğutulmaktadır. o 650S için ısıtma ve hava soğutmalı, yüksek tatil olmalıdır sonra.
2. Normalleştirme 900? C'ye ısıtılarak bir fırın içinde orta ölçekli basit parçalar için kullanılmaktadır, hava içinde 1 ila 1.5 saat arasında bir süre ve daha sonra soğutulması için bu sıcaklıkta bekletilir. Trustit granül perlit, sıkılığını ve sürtünme güvenilirlik ve aşınma sağlar. Bu perlitli olarak anti-sürtünme yumuşak döküm demir için kullanılır.
3. Tavlama sürtünme önleyici üretiminde sürekli gerçekleştirilir: ısıtma - 900 ° C, fırın soğutma, bu uzun süreli ısı derecesinde tutulması?. Sunulmuştur ferritik veya ferritik-perlitik yapı anti sürtünme dökme demir.

Dökme demir ürünleri Isıtma lokal veya karmaşık yapılabilir. topikal uygulanan yüksek frekanslı akım ve asetilen alev için (söndürülerek tutarak). Isıtma fırını - kompleksi için. Sadece üst tabakanın lokal ısıtma sertleştiğinde, kendi sertlik ve mukavemeti artar, fakat iç kısım süneklik ve viskozite indeksi muhafaza.

Yetersizliği nedeniyle, mekanik özellikleri değil, aynı zamanda da su soğutma ile söndürülmesi sırasında kaçınılmaz ani sıcaklık değişimlerine yüksek duyarlılığı, sadece, imkansız demir dövme işaret etmek önemlidir.

Sürtünmesiz yumuşak döküm demir

Bu çeşitli da (APC) ve yüksek mukavemet (ACHV) dövme, gri (ASF) vardır, dövülebilir için de geçerlidir, ve takviyeli. APC tavlama veya normalizasyon tabi tutulur üretim sfero döküm demir için kullanılır. diğer bölümleri ile sürtünme ile aşınma direncinin - işlemler mekanik özelliklerini ve yeni özellikleri oluşumunu geliştirmek için yapılmaktadır.

Etiketli: 1-APC, APC-2. krank milleri, dişliler, rulmanlar üretimi için kullanılır.

özelliklerine katkı etkisi

manganez, silikon, fosfor, kükürt, bir alaşım elementleri: yanı sıra demir grafit tabanından ve diğer demir döküm özelliklerini neden bileşenleri, bunların bileşimi, ve.

Mangan akışkanlık geliştirir , erimiş metalin korozyon direnci ve aşınma direnci. Bu sertlik ve kimyasal formül _Fe3C granüler perlit oluşumu demir, karbon bağlanmasının mukavemetine katkıda bulunur.

Silikon da erimiş alaşımın akışkanlığı üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir, bu sementit ve grafit inklüzyonlar tahsis parçalanmasına katkıda bulunur.

Kükürt - negatif, ancak kaçınılmaz bir bileşeni. Bu, mekanik ve kimyasal özelliklerini azaltır çatlakların oluşmasını teşvik eder. Bununla birlikte, diğer elementlerin içeriği ile rasyonel bir ilişki (örneğin, manganez) mikro işlemleri düzeltir. Bu nedenle, bu oran, Mn-S 0,8-1,2 perlit zamanlama herhangi bir sıcaklık etkileri de depolandığı zaman. 3'e oranının artırılması ile, önceden belirlenmiş parametrelere bağlı olarak herhangi bir arzu edilen yapıyı elde etmek mümkündür.

Daha iyi akışkanlık, gücünü etkileyen grafitleşme süresine dayanıklılık ve uysallık, etkisini düşürür için Fosfor değişiyor.

Bazı içeriği grafit pul krom ve molibden engellemektedir oluşumu, granül perlit oluşumunu teşvik eder.

Tungsten yüksek sıcaklıklarda alanlarında çalıştırırken aşınmaya karşı direncini arttırır.

Alüminyum, nikel ve bakır grafitizasyon katkıda bulunur.

Demir-karbon alaşım, ve aynı zamanda bunların oranı oluşturan kimyasal elementlerin miktarı ayarlanarak, dökme demir nihai özelliklerini etkileyebilir.

Avantajları ve Dezavantajları

teknikte yaygın kullanımı olan sünek chugun- materyal. Başlıca avantajları şunlardır:

• özellikle yüksek seviyelerde sertlik, akışkanlığı ile birlikte direnç, dayanıklılık, aşınmaya;
• tokluk ve yumuşaklık normal özellikleri;
• Gri döküm demir aksine basınç muamelesi ile işlenebilirlik;
• termal ve kimyasal-termal tedavi bazı yöntemleri altında çeşitli düzenlemeler düzeltme ürünün özellikleri;
• düşük maliyetli.

dezavantajları bireysel özellikleri şunlardır:

• kırılganlık;
• grafit oluşumların mevcudiyeti;
• kesme kötü performans;
• önemli ağırlık dökümler.

Geçerli eksikliklere rağmen sünek demir metalurji ve makine mühendisliği görevini alır. Bu bağlantı çubukları krank milleri, fren balataları parça, dişliler, pistonların gibi önemli detayları üretilen kaynaktan. markaların küçük çeşitli olması, endüstride bireysel niş bir sfero kaplar. Onun uygulama diğer malzemelerin kullanımı olası değildir altında yük için tipik bir örneğidir.