Pletbare yster: eienskappe, merke en omvang

Yster - hard, korrosiebestande, maar broos yster-koolstof legering met 'n koolstofinhoud van C in die reeks 2,14-6,67%. Ten spyte van die bestaan van 'n spesifieke probleem, dit het 'n verskeidenheid van tipes, eienskappe, aansoeke. Wyd gebruik is rekbaar gietyster.

storie

Hierdie materiaal is bekend sedert die IV eeu vC. e. Sy Chinese wortels is in die VI. BC. e. In Europa, die eerste melding van die industriële produksie van die legering is gedateer XIV, en in Rusland - XVI eeu. Maar pletbare yster produksie-tegnologie is gepatenteer in Rusland in die XIX eeu. Na die ontwikkeling van AD Annosovym.

Sedert die grys yster in gebruik is beperk as gevolg van lae meganiese eienskappe, en staal - is duur en 'n lae hardheid en duursaamheid, het die vraag ontstaan van metaal skep van 'n betroubare, duursame, soliede, terwyl hy verhoogde krag en 'n sekere buigsaamheid.

Yster is nie, maar as gevolg van plastiek eienskappe, dit leen hom tot 'n paar soorte plastiek werk (bv, vervalsing).

produksie

Die belangrikste manier - smelt in hoogoonde.

Die begin materiaal vir die ontploffing verwerking:

• Aanklag - ystererts bevat metaaloksied in die vorm Ferum.
• Brandstof - coke en aardgas.
• Suurstof - ingespuit deur spesiale Lance.
• Strome - chemiese vorming op die basis van mangaan en (of) silikon.

Stadiums van hoogoond:

1. Herstel van suiwer yster deur chemiese reaksie van ystererts met suurstof deur tuyeres verskaf.
2. Verbranding van vorming en koolstof coke oksiede.
3. Carbonitreren in suiwer yster reaksies met CO en CO _2.
4. Versadiging van Fe ₃ C met mangaan en silikon, afhangende van die gewenste eienskappe van die uitset.
5. Dreineer die finale metaal in die vorm deur die taphole; dreineer slag deur 'n slag kraan gat.

Na voltooiing van die hoogoond bedryfsiklus verkry yster, slag en rookgassen.

Metaal produkte vervaardig domein

Afhangende van die koel koers, kan die mikrostruktuur van die koolstof volop en bymiddels verskeie soorte yster ontvang:

1. Vark (wit) koolstof in 'n gebonde vorm, die primêre sement. Gebruik as grondstof vir die smelt van ander yster-koolstof legerings verwerking. Tot 80% van die geproduseer legering domein.
2. Foundry (grys) koolstof in die vorm van heeltemal of gedeeltelik vry grafiet, naamlik sy plate. Malootvetstvennyh gebruik vir die produksie van liggaamsdele. Tot 19% wat deur die hoogoond giet.
3. Special: ryk ysterlegerings. 1-2% tipe beskou produksie.

Pletbare yster is opgestel deur die hitte behandeling van vark.

Die teorie van yster-strukture

Koolstof met Ferum kan verskillende tipes van legerings vir die kristalrooster tipe vorm soos in die verpersoonliking van die mikrostruktuur.

1. Penetrasie in vaste oplossing α-yster - ferriet.
2. Penetrasie in vaste oplossing γ-yster - austeniet.
3. Die chemiese vorming van Fe ₃ C (gebind staat) - sementiet. Die primêre word gevorm deur 'n vinnige afkoeling van die gesmelte vloeistof. Sekondêre - 'n stadige temperatuur afname van austeniet. Tersiêre - die geleidelike afkoeling van die ferriet.
4. Meganiese mengsel van ferriet en sementiet korrels - perliet.
5. Meganiese mengsel van austeniet korrels en perliet of sementiet - Ledebur.

Vir die gietyster word gekenmerk deur 'n spesiale mikrostruktuur. Die grafiet kan wees in die vorm en gebonde vorm van die bogenoemde struktuur, en dalk in die Vrystaat in die vorm van verskeie onsuiwerhede. Op die eiendom wat geraak word beide basiese korrels, en hierdie formasies. Grafiet breuke is die metaalplate, flakes of sfere.

Die blaarvorm is tipies vir grys yster-koolstof legerings. Dit veroorsaak dat hulle broosheid en onbetroubaarheid.

Insluitings is donsig pletbare yster as 'n positiewe uitwerking op hul meganiese prestasie.

Die sferiese grafiet struktuur verbeter verder die kwaliteit van die metaal, wat die toename in hardheid, duursaamheid, uithouvermoë beduidende vragte. Sulke eienskappe het 'n hoë sterkte gietyster. Pletbare yster eienskappe die oorsake ferriet of perliet basiese beginsels van die teenwoordigheid van flake grafiet insluitings.

Voorbereiding van ferritiese pletbare yster

Dit is afkomstig van 'n wit vark proeutectoid lae-koolstof legering blokke deur uitgloeiing met koolstofinhoud 2,4-2,8% en die ooreenstemmende teenwoordigheid van bymiddels (Mn, Si, S, P). Die wanddikte uitgegloei dele moet wees nie meer as 5 cm. Giet aansienlike dikte grafiet is in die vorm van plate en die verlangde eienskappe word nie bereik.

Bekombaar gietyster met ferritiese basismetaal geplaas in spesiale bokse en gooi sand. Styf verseëlde houer geplaas is in 'n verwarming oond. Uit te voer die volgende stappe tydens uitgloeiing:

1. Konstruksies verhit in oonde te temperature 1000? C en toegelaat teen 'n konstante hitte te staan vir 10 tot 24 uur. As gevolg van split en primêre sementiet Ledebur.
2. Die metaal word afgekoel tot 720? C in die oond.
3. By 'n temperatuur van 720? C kan weerstaan langdurige 15-30 uur. Hierdie temperatuur verseker die disintegrasie van die sekondêre sementiet.
4. By die finale stap is weer afgekoel met die werking oond tot 500? C, en dan onttrek om lug.

Hierdie uitgloeiing proses staan bekend as graphitizing.

Na werk mikrostruktuur is ferriet met korrels van grafiet vlok. Hierdie tipe staan bekend as "chernoserdechnym" sedert 'n onderbreking is swart.

Voorbereiding van pearlitic smeebare gietyster

Hierdie soort van yster-koolstof legering, wat ook sy oorsprong in proeutectoid wit, maar die koolstofinhoud daarvan verhoog: 3-3,6%. Vir giet met pearlitic basis, is hulle in bokse geplaas en gooi die gebreekte poeier ystererts of meul skaal. Uitgloeiing prosedure self is vereenvoudig.

1. Metaal temperatuur is verhoog tot 1000? C, gehou 60-100 uur.
2. Ontwerp koel met die oond.

Omdat vergeling onder die optrede van hitte in 'n metaal omgewing versprei: releasable in die sementiet ontbinding grafiet blare gedeeltelik uitgegloei oppervlak laag dele, die vestiging van erts of slak oppervlak. Voorberei sagter, taai en rekbaar topsheet "beloserdechnogo" pletbare yster met 'n stewige middel.

Hierdie uitgloeiing is onvolledig genoem. Dit bied die disintegrasie van sementiet en perliet ledeburite op die bord met die toepaslike grafiet. Indien nodig korrel pearlitic rekbaar gietyster met 'n hoër taaiheid en plastisiteit, gebruik addisionele materiaal verhit tot 720? C So is gevorm korrels van perliet met flake grafiet insluitings.

Eienskappe, etikettering en toepassing van ferritiese pletbare yster

Langtermyn " 'n gejaag na" metaal in die oond resultate in 'n volledige disintegrasie van ledeburite en sementiet in ferriet. As gevolg van tegnologiese verwikkeldheid, die legering met 'n hoë koolstofinhoud - ferritiese struktuur kenmerk van 'n lae-koolstof staal. Maar koolstof op sigself is nie weg te gaan - dit gaan van die verband staat van yster in 'n vrye. Temperatuur effek verander die vorm van grafiet insluitings te vlok.

Ferriet struktuur veroorsaak 'n afname in hardheid, verhoog sterkte waardes, die teenwoordigheid van sulke eienskappe soos taaiheid en smeebaarheid.

Merk yster ferriet klas: KCH30-6, KCH33-8, KCH35-10, KCH37-12 waar:

CN - identifisering van spesies - smeebaar;

30, 33, 35, 37: σ _n, 300, 330, 350, 370 N / mm ² - maksimum vrag wat dit kan weerstaan sonder om te breek;

6, 8, 10, 12 - verlenging, δ,% - plastisiteitsindeks (hoe hoër die waarde, hoe meer vatbaar die metaal druk behandeling).

Hardheid - oor 100-160 HB.

Hierdie materiaal waarvan die prestasie is intermediêre tussen soos staal en yster-koolstof legering is grys. Pletbare yster met ferritiese pearlitic basis minderwaardig in terme van slytasie weerstand, weerstand teen korrosie en moegheid krag, maar 'n hoër meganiese uithouvermoë, smeebaarheid, beslissende eienskappe. Met sy lae prys is wyd gebruik word in die bedryf vir die vervaardiging van onderdele wat teen 'n lae en medium vragte: ratte, omhulsels, agterasse, loodgieter.

Eienskappe, etikettering en toepassing van pearlitic smeebare gietyster

As gevolg van onvolledige uitgloeiing primêre, sekondêre en sementiet Ledebur tyd om ten volle ontbind in austeniet, wat by 'n temperatuur van 720? C is omskep in perliet. Laasgenoemde is 'n meganiese mengsel van ferriet en sementiet korrels tersiêre. Eintlik is deel van koolstof bly in gebonde vorm, veroorsaak 'n struktuur, 'n deel - "vrygestel" in die flake grafiet. Wanneer hierdie perliet 'n bord of korrel kan wees. So gevorm pearlitic smeebare gietyster. Sy eienskappe is te danke versadig harder en minder soepel struktuur.

Hiervan is wanneer dit vergelyk word met ferritiese hoër roes, dra-bestand eiendomme, hul duursaamheid is aansienlik hoër, maar laer smeebaarheid en castability eienskappe. Vatbaarheid vir meganiese spanning verhoog oppervlak terwyl die behoud van die hardheid en taaiheid van die kern produk.

Merk yster pearlitic: KCH45-7, KCH50-5, KCH56-4, KCH60-3, KCH65-3, KCH70-2, KCH80-1,5.

Eerste syfer - aanwysing krag: 450, 500, 560, 600, 650, 700 en 800 N / mm ^2, onderskeidelik.

Tweede - smeebaarheid notasie verlenging δ,% - 7, 5, 4, 3, 3, 2 en 1.5.

Perliet gevind in meganiese ingenieurswese en instrument vir ontwerpe wat werk by hoë belastings pletbare yster aansoeke - beide statiese en dinamiese: nokasse, kruk, koppelaar dele, suiers, sluit ringe.

hitte behandeling

Die verkry as gevolg van die hitte behandeling materiaal, naamlik die uitgloeiing mag onderwerp word aan herhaalde temperatuur invloede metodes. Hul hoofdoel - selfs 'n groter krag, duursaamheid, weerstand teen korrosie en veroudering.

1. Tempering gebruik word vir strukture wat hoë hardheid en taaiheid; geproduseer deur verhitting tot 900? C, dele afgekoel teen 'n gemiddelde koers van ongeveer 100? C / sek met behulp van die enjin olie. Nadat dit 'n hoë vakansie met verhitting te 650˚S en verkoeling lug moet wees.
2. Normalisering gebruik vir medium-grootte eenvoudige dele in 'n oond deur verhitting tot 900? C, links staan by hierdie temperatuur vir 'n tydperk van 1-1,5 uur en daaropvolgende afkoeling in die lug. Troostite bied korrel perliet, sy fermheid en betroubaarheid van die wrywing en dra. Dit word gebruik vir anti-wrywing smeebare gietyster met 'n pearlitic basis.
3. Uitgloeiing is herhaaldelik uitgevoer word in die vervaardiging van antifriction: verwarming - tot 900 C, hou by hierdie langtermyn hitte, koel met die oond?. Met dien verstande ferritiese of ferritiese-pearlitic struktuur antifriction pletbare yster.

Verhitting van die gietyster produkte kan uit plaaslik of kompleks word. Vir aktuele Toegepaste hoë-frekwensie strome of asetileen vlam (hou blus). Vir komplekse - verwarming oond. Wanneer die plaaslike verhitting van net die boonste laag is geharde, dit verhoog die hardheid en sterkte, maar smeebaarheid en viskositeit indekse van die kern behou.

Dit is belangrik om daarop te wys dat yster smee onmoontlik, nie net as gevolg van onvoldoende meganiese eienskappe, maar ook as gevolg van sy hoë sensitiwiteit vir skielike temperatuur veranderinge, wat is onvermydelik wanneer blus met water verkoeling.

Anti-wrywing smeebare gietyster

Hierdie verskeidenheid is ook van toepassing smeebaar, en gedoopte, hulle is grys (ASF), vervalsing (APC) en 'n hoë sterkte (ACHV). APC word gebruik vir die produksie rekbaar gietyster, wat onderworpe is aan uitgloeiing of normalisering. dra weerstand in die wrywing met ander dele - die prosesse uit om sy meganiese eienskappe en die vorming van nuwe eienskappe te verbeter gedra.

Gemerk: 1-APC, APC-2. Gebruik vir die produksie van krukasse, ratte, laers.

Effek van toevoeging van eienskappe

Afgesien van die yster-grafiet basis en het hulle in hul samestelling, en ander komponente, wat ook die eienskappe van gietyster veroorsaak: mangaan en silikon, fosfor, swael, sommige legeringselemente.

Mangan verbeter flowability van gesmelte metaal, weerstand teen korrosie en dra weerstand. Dit dra by tot die hardheid en sterkte van binding van koolstof met 'n yster in die chemiese formule Fe ₃ C, die vorming van korrel perliet.

Silicon het ook 'n positiewe uitwerking op die vloeibaarheid van die gesmelte aluminium, dit dra by tot die disintegrasie van sementiet en grafiet insluitings toekenning.

Swael - negatiewe, maar 'n onvermydelike deel. Dit verminder die meganiese en chemiese eienskappe, stimuleer die vorming van krake. Maar die rasionele verband met die inhoud daarvan van ander elemente (bv mangaan) reggemaak mikrostrukturele prosesse. Dus, wanneer die verhouding Mn-S 0,8-1,2 perliet gestoor by enige temperatuur invloede tydsberekening. Deur die verhoging van die verhouding tot 3 is dit moontlik om enige gewenste struktuur te verkry, afhangende van voorkeur parameters.

Fosfor is om te verander vir die beter vloeibaarheid invloed op die krag, verlaag die taaiheid en smeebaarheid, impak op die duur van graphitization.

Chroom en molibdeen belemmer vorming van grafiet flakes, in 'n paar inhoud te bevorder die vorming van korrel perliet.

Tungsten verhoog die weerstand te dra wanneer die bedryf in gebiede van hoë temperature.

Aluminium, nikkel en koper by te dra tot graphitization.

Deur die aanpassing van die bedrag van die chemiese elemente wat make-up die yster-koolstof legering, asook hul verhouding, kan dit invloed op die finale eienskappe van gietyster.

Voor- en nadele

Rekbaar chugun- materiaal met wydverspreide gebruik in die kuns. Die belangrikste voordele is:

• hoë vlakke van hardheid, dra weerstand, krag, saam met die vloeibaarheid;
• normale eienskappe van taaiheid en smeebaarheid;
• prosesseerbaarheid deur druk behandeling, in teenstelling met die grys gietyster;
• eienskappe van verskeie belichaming regstelling item onder sekere metodes van hitte en chemiese-termiese behandeling;
• lae koste.

Die nadele is die individuele eienskappe:

• broosheid;
• die teenwoordigheid van insluitings van grafiet;
• swak prestasie in sny;
• beduidende gewig giet.

Ten spyte van die bestaande tekortkominge beslaan slypbare gietyster 'n kritieke plek in metallurgie en masjienbou. Dit produseer so belangrike besonderhede soos krukas, remblokdele, tandwiele, suiers, verbindingsstange. Met 'n klein verskeidenheid handelsmerke, is 'n individuele nis in die bedryf smeebaar gietyster. Die toepassing daarvan is tipies vir die laste waarin die gebruik van ander materiale onwaarskynlik is.