Нодуларен лив: својства, ознаки и обемот

Железо - тешко, отпорни на корозија, но кревка железо-јаглерод легура со содржина на јаглерод од C во опсег од 2,14-6,67%. И покрај постоењето на еден специфичен проблем, има различни видови, својства, апликации. Широко се користи е нодуларен лив.

приказна

Овој материјал е познат уште од IV век пред нашата ера. д. Својот кинески корени потекнуваат од VI. Пред нашата ера. д. Во Европа, првото споменување на индустриското производство на алуминиумски датираат од XIV, а во Русија - XVI век. Но производство нодуларен лив технологија е патентиран во Русија во XIX век. По развојот на АД Annosovym.

Од сива железо се ограничени во употреба поради ниските механички својства, и челик - се скапи и имаат низок цврстина и издржливост, се појави прашањето на метални создавање на сигурни, трајни, цврсти, додека има зголемување на силата и одредена флексибилност.

Ковано железо не се, сепак, се должи на пластични карактеристики, тоа е подложна на некои видови на пластични работа (на пример, фалсификување).

производство

Главниот начин - топење во високи печки.

На почетните материјали за обработка на експлозијата:

• Полнење - железо руда кои содржат метал оксид во форма Ferum.
• Гориво - кокс и природен гас.
• Кислород - се инјектира преку посебни копје.
• Прашоци - хемиски формирање врз основа на манган и (или) силикон.

Фази на печката:

1. Обнова на чисто железо од хемиската реакција на железна руда со кислород доставени преку tuyeres.
2. Согорување на формирање на кокс и јаглеродни оксиди.
3. Carburizing во чиста реакции железо со CO и CO _2.
4. Заситеноста на Fe ₃ C со манган и силициум во зависност од саканата својства на излез.
5. Одвод на готовиот метал во калапи преку taphole; одвод згура згура преку чешма дупка.

По завршувањето на работниот циклус печки добиени железо, згура и димни гасови.

Метални производи доменот на производство

Во зависност од стапката на ладење, микроструктурата на сатурација на јаглерод и адитиви може да добие неколку видови на железо:

1. Свиња (бела) јаглерод во врзана форма, основните цемент. Се користи како суровина за топење на друга обработка на железо-јаглерод легури. До 80% од произведената домен легура.
2. За леење (сива) на јаглерод во форма на целосно или делумно слободни графит, имено својата плочи. Malootvetstvennyh се користи за производство на делови од телото. До 19% произведени од страна на кастинг печки.
3. Специјални: богата феролегури. 1-2% тип сметаат за производство.

Нодуларен лив беше подготвен од термичка обработка на свиња.

Теоријата на железо-структури

Јаглен со Ferum може да се формира неколку различни видови на легури за видот кристално решетки како што е прикажано во олицетворение на микроструктурата.

1. Пенетрацијата во цврст раствор α-железо - феритни.
2. Пенетрацијата во цврст раствор γ-железо - остенит.
3. формирање на хемиски на Fe ₃ C (врзани состојба) - cementite. Основното е формирана од страна на брзо ладење на стопена течност. Средно - намалување бавно температура од аустенитно. Терцијарно - постепено ладење на феритни.
4. Механички мешавина на феритни и cementite зрна - перлит.
5. Механички мешавина на austenite зрна и pearlite или cementite - Ledebur.

За железо за кастингот се карактеризира со посебни микроструктура. Графит може да биде во форма и е врзана форма на горенаведените структура, и може да биде во слободна држава во форма на разни нечистотии. На својствата погодени и основните зрна, и овие формации. Графит фракции се на метални плочи, снегулки или сфери.

форма на лист е типично за сива железо-јаглерод легури. Тоа предизвикува нивната кршливост и недоверливост.

Содржини се меки нодуларен лив од позитивен ефект врз нивните механички перформанси.

топчести графит структура дополнително го подобрува квалитетот на метал, кои влијаат на зголемување на цврстина, издржливост, трпеливост значајни товари. Таквите карактеристики има висока јачина леано железо. Нодуларен лив својства нејзините причини феритни и pearlite основите на присуство на шушка графит подмножества.

Подготовка на феритни нодуларен лив

Се произведува од бел свиња proeutectoid ниско ниво на јаглерод легури инготи од страна на annealing со содржина на јаглерод 2,4-2,8% и соодветните присуство на адитиви (Mn, Si, S, P). Дебелината на ѕидот annealed делови не смее да биде поголем од 5 cm. Одлеаноци значителен графит дебелината е во форма на плочи и саканиот својства не се постигне.

За да се добие леано железо со феритно базен метал се сместени во специјални кутии и се прелива песок. Цврсто затворен сад беше ставен во греење печка. Изведете ги следните чекори за време на annealing:

1. Објекти се загреваат во печки на температура од 1000? С и е дозволено да стои на константна топлина за 10 до 24 часа. Како резултат на поделби и основно cementite Ledebur.
2. На метал се лади до 720? С во печка.
3. На температура од 720? C издржат продолжено 15-30 часа. Оваа температура обезбедува распаѓањето на средно cementite.
4. Во последниот чекор повторно беше ладен со работен ја рерната на 500? С, а потоа се повлече на воздух.

Овој процес се нарекува annealing graphitizing.

После работа микроструктура е феритни со зрна шушка графит. Овој тип е наречен "chernoserdechnym" од пауза е црна.

Подготовка на pearlitic податлив леано железо

Овој вид на железо-јаглерод легура, кој исто така потекнува од proeutectoid бела, но содржината на јаглерод од него се зголемува: 3-3,6%. За одлеаноци со pearlitic основа, тие се сместени во кутии и се прелива мелени во прав железна руда или мелница скала. самата постапка annealing е поедноставен.

1. температура метал е издигнат до 1000? С, се чуваат 60-100 часа.
2. Кул дизајн со печка.

Бидејќи пожолтување под дејство на топлина во метален средина дифундира: откопчава во графит на cementite распаѓање остава делумно annealed површинскиот слој делови, решавање на руда или згура површината. Подготвени помек, цврст и еластичен topsheet "beloserdechnogo" нодуларен лив со солидна средина.

Ова annealing се нарекува нецелосни. Таа им нуди на распаѓањето на cementite и pearlite ledeburite на плочата со соодветни графит. Доколку е потребно гранули pearlitic нодуларен лив со поголема цврстина и еластичност, се користи дополнителен материјал загреана на 720? В. Така се формираат зрна перлит со шушка графит подмножества.

Својства, етикетирање и примена на феритни нодуларен лив

Долг рок "досада" метал во резултатите од печката во целосен распад на ledeburite и cementite во феритни. Поради технолошките сложеноста, легура со висока содржина на јаглерод - феритни структура карактеристика на ниско-јаглероден челик. Но, јаглерод по себе не се случува далеку - тоа оди од поврзани состојба на железо во слободни. Температура ефект го менува обликот на графит подмножества да се шушка.

Феритни структура предизвикува намалување на цврстина, зголемување на силата вредности, присуството на такви карактеристики како цврстина и еластичност.

Обележување ковано железо феритни класа: KCH30-6, KCH33-8, KCH35-10, KCH37-12 каде што:

CN - идентификација видови - податлив;

30, 33, 35, 37: σ _A, 300, 330, 350, 370 N / mm ² - максимум товар дека тоа може да издржи без да се прекрши;

6, 8, 10, 12 - издолжување, δ,% - индекс пластичност (повисока вредноста, толку повеќе подложни третман на метал притисок).

Тврдина - околу 100-160 HB.

Овој материјал чија изведба е средно помеѓу како челик и железо-јаглерод легура е сива. Нодуларен лив со феритно pearlitic основа инфериорен во однос на отпорност на абење, отпорност на корозија и замор сила, но повисоки механичка издржливост, еластичност, кастинг карактеристики. Со својата ниска цена е широко се користат во индустријата за производство на делови кои работат на ниско и средно товари: запчаници, куќишта, задни оски, молк.

Својства, етикетирање и примена на pearlitic податлив леано железо

Се должи на некомплетна annealing основното, средното и cementite Ledebur време целосно да се раствори во austenite, кои на температура од 720? С се трансформира во перлит. Последново е механички мешавина на феритни и cementite зрна терциерна. Всушност, дел од јаглерод останува во обврзани форма, предизвикува структура, дел - "ослободен" во графит на снегулка. Кога ова перлит може да биде плоча или зрнеста. На тој начин формираат pearlitic податлив леано железо. Нејзините својства се должат заситени потешко и помалку еластична структура.

Овие, кога во споредба со феритно имаат повисоки корозија, отпорни на абење својства, нивната издржливост е значително поголема, но помала еластичност и карактеристики castability. Подложност на механички стрес зголеми површината, додека задржување на цврстина и цврстина на основни производи.

Обележување ковано железо pearlitic: KCH45-7, KCH50-5, KCH56-4, KCH60-3, KCH65-3, KCH70-2, KCH80-1,5.

Првата цифра - ознака сила: 450, 500, 560, 600, 650, 700 и 800 N / mm ^2, соодветно.

Второ - еластичност нотација издолжување δ,% - 7, 5, 4, 3, 3, 2 и 1.5.

Pearlite апликации нодуларен железо се најде во машинството и инструмент за дизајни кои работат на високи оптоварувања - и статички и динамички: осовини, crankshafts, спојката делови, клипови, поврзување прачки.

термичка обработка

Добиени се должи на топлина третман материјал, имено, annealing може да бидат подложени на повторени методи температура влијанија. Нивната главна цел - уште поголема сила, издржливост, отпорност на корозија и стареењето.

1. Калење се користи за структури кои бараат висока цврстина и цврстина; произведени од страна на греење до 900? С, делови се лади со просечна стапка од околу 100? С / sec со користење на моторното масло. По тоа треба да биде висок одмор со греење за 650S и ладење на воздухот.
2. Нормализација се користи за средни едноставни делови во печка со загревање на 900? С, оставен да стои на оваа температура за период од 1 до 1,5 часа и последователните ладење во воздух. Troostite дава грануларна перлит, неговата цврстина и сигурност на триење и абење. Тоа се користи за анти-триење податлив леано железо со pearlitic основа.
3. Annealing се врши постојано во производството на антифрикционен: греење - до 900 C, кои учествуваат во оваа долгорочна топлина, ладење со печка?. Под услов феритни или феритно-pearlitic структура антифрикционен нодуларен лив.

Греење производи леано железо може да се врши на локално ниво или комплекс. За локална применети висока фреквенција струи или ацетилен пламен (држи калење). За комплексни - греење печка. Кога ќе се стврдне локално греење на само горниот слој, што ја зголемува неговата цврстина и сила, но го задржа еластичност и вискозност индекси на јадрото.

Важно е да се истакне дека железото фалсификување невозможно, не само поради недоволна механички карактеристики, но, исто така, поради неговата висока чувствителност на ненадејна температурни промени, која е неизбежна кога калење со вода за ладење.

Валчести податлив леано железо

Оваа сорта се однесува и податлив, како и смешан, тие се сива (ASF), ковање (АПЦ) и висока јачина (ACHV). АПЦ се користи за леано железо производство еластичен, кое се подложува на annealing или нормализација. Процесите се врши со цел да ги подобри своите механички својства и формирање на нови карактеристики - отпорност на абење со триење со другите делови.

Со назнака: 1-APC, APC-2. Се користи за производство на crankshafts, запчаници, лагери.

Ефект на адитиви на својства

Освен база на железо-графит и тие ги имаат во својот состав, и други компоненти, кои, исто така, предизвика својства на леано железо: манган, силициум, фосфор, сулфур, некои легирање елементи.

Манган подобрува проточност на растопен метал, отпорност на корозија и отпорност на абење. Тоа придонесува за цврстина и сила на врзување на јаглерод со железо во хемиска формула Fe ₃ C, формирање на гранули перлит.

Силиконската исто така, има позитивен ефект врз флуидноста на стопена легура, тоа придонесува за распаѓањето на cementite и графит подмножества распределба.

Сулфур - негативни, но неизбежна компонента. Тоа го намалува механички и хемиски својства, го стимулира формирање на пукнатини. Сепак, рационална врска со неговата содржина на други елементи (на пример, манган) корегира microstructural процеси. Така, кога односот Mn-S 0,8-1,2 перлит се складира на било која температура влијанија тајмингот. Со зголемување на односот на 3 тоа е можно да се добие било која саканата структура во зависност од претходно поставени параметри.

Фосфор се менува на подобро флуидност влијае на силата, ја намалува цврстина и еластичност, влијание врз времетраењето на графитизација.

Хром и молибден попречуваат формирањето на графит снегулки, во некои содржини промовираат формирањето на зрнести перлит.

Волфрам зголемува отпорност на абење, кога работат во областа на високи температури.

Алуминиум, никел и бакар придонесе за графитизација.

Со прилагодување на висината на хемиски елементи кои го сочинуваат железо-јаглерод легура, како и нивниот сооднос, тоа може да влијае на конечниот својства на леано железо.

Предности и недостатоци

Chugun- еластичен материјал кој има широка употреба во уметноста. Нејзини главни предности се:

• висок степен на цврстина, отпорност на абење, сила, заедно со флуидност;
• нормалните карактеристики на цврстина и еластичност;
• processability со третман притисок, за разлика од сиво леано железо;
• својства на различни точка корекција олицетворение под одредени методи на топлинска и хемиско-термичка обработка;
• ниска цена.

Недостатоците се индивидуалните карактеристики:

• кршливост;
• присуство на подмножества на графит;
• слабите резултати во сечење;
• значајни одлеаноци тежина.

И покрај актуелната недостатоци, нодуларен лив ги зема работите во металургијата и механички инженеринг. Од него се произведува како важни детали како crankshafts, гуртни делови, запчаници, клипови, поврзување прачки. Има мал спектар на брендови, индивидуални лажат во индустријата завзема нодуларен лив. Неговата примена е типичен за товарот под кои употреба на други материјали е малку веројатно.