Ductile izer: eigenskippen, merkteken en strekking

Iron - Hard, corrosie-resistant, mar kwetsbere iron-koalstof legearing mei in koalstof ynhâld fan C yn it berik fan 2.14 oant 6,67%. Nettsjinsteande it bestean fan in spesifyk probleem, it hat in ferskaat oan soarten, eigenskippen, tapassings. Soad brûkt is ductile jitizeren.

ferhaal

Dit materiaal is bekend sûnt de IV ieu f. e. Syn Sineeske woartels binne yn de VI. BC. e. Yn Europa, de earste fermelding fan de yndustriële produksje fan de legearing wurde dd XIV, en yn Ruslân - XVI ieu. Mar ductile izer produksje technology wurdt patintearre yn Ruslân yn de XIX ieu. Ienris ûntwikkele AD Annosovym.

Sûnt de grize izers binne beheind yn gebrûk fanwege lege meganyske eigenskippen, en stiel - binne djoer en hawwe in lege hurdens en duurzaamheid, de fraach ûntstie fan metaal it meitsjen fan in betrouber, duurzaam, bêst, wylst er ferhege krêft en in bepaalde beweeglikens.

Kokfer binne net, lykwols, fanwege plastic kenmerken, it lient him foar guon soarten plastic wurkjende (bgl, forging).

produksje

De wichtichste wize - smelting yn blast ûnen.

De begjinnende materialen foar de blast ferwurkjen:

• Charge - izererts befettet metalen okside yn de foarm Ferum.
• Fuel - coke en ierdgas.
• Oxygen - wurdt spuite fia spesjale lâns.
• Fluxes - gemyske formaasje oan de basis fan mangaan en (of) silisium.

Stadia fan blast oun:

1. Herstel fan klearebare izer troch gemyske reaksje fan izererts mei soerstof levere fia tuyeres.
2. Ferbaarning fan coke formaasje en koalstof oxides.
3. Carburizing yn suver izeren reaksjes mei CO en CO _2.
4. Sêding of Fe ₃ C mei mangaan en silisium ôfhinklik fan de winske eigenskippen fan de útfier.
5. Draining it ôfmakke metaal yn mallen troch it taphole; draining slag fia een slag tap gat.

Op ôfmeitsjen fan de blast furnace bestjoerings fytse helle izer, slag en flue gassen.

Metal Products manufacturing domein

Ofhinklik fan de koeling taryf, de microstructure fan de koalstof sêding en additieven meie ûntfange ferskate soarten izer:

1. Pig (wyt) koalstof yn in bûne foarm, de primêre semint. Brûkt as grûnstof foar de smelting fan oare iron-koalstof alloys ferwurkjen. Up to 80% fan de produsearre alloy domein.
2. Foundry (grize) koalstof yn de foarm fan hielendal of foar in part frije grafyt, nammentlik syn platen. Malootvetstvennyh brûkt foar de produksje fan lichemsdielen. Up to 19% produsearre troch de blast oune casting.
3. Special: rike ferroalloys. 1-2% type beskôge produksje.

Ductile izer tarêden wurdt troch waarmte behanneling fan de baarch.

De teory fan 'e izeren-struktueren

Carbon mei Ferum kin foarmje ferskate ferskillende soarten alloys foar de crystal lattice type lykas werjûn yn de belichaming fan it microstructure.

1. Penetration in bêst oplossing α-izer - ferrite.
2. Penetration in bêst oplossing γ-izer - austenite.
3. It gemysk foarming fan Fe ₃ C (bûn steat) - cementite. It basisûnderwiis wurdt foarme troch flugge koeling fan de raande floeiber. Fuortset - in trage temperatuer ôfname fan austenite. Tertiary - it stadichoan koeling fan de ferrite.
4. Mechanical mingsel fan ferrite en cementite granen - perlite.
5. Mechanical mingsel fan austenite nôten en pearlite of cementite - Ledebur.

Foar de cast izer wurdt karakterisearre troch in spesjale microstructure. De graphite kin wêze yn de foarm en bound foarm fan 'e boppesteande struktuer, en kin yn de frije steat yn' e foarm fan ferskate ûnreinheden. Op de eigenskippen beynfloede sawol basis nôten, en dizze formaasjes. Graphite fraksjes binne de metalen platen, flokken of sfearen.

It blêd foarm is typysk foar grey iron-koalstof alloys. It feroarsaket harren fragility en unreliability.

Inclusions binne fluffy ductile izer as in posityf effekt op harren meganyske prestaasje.

De bolfoarmige graphite struktuur fierder ferbettert de kwaliteit fan metaal, dy't de tanimming fan hurdens, duorsumheid, úthâlden significant loads. Sokke skaaimerken hat hege sterkte getten izer. Ductile izeren eigenskippen har oarsaken ferrite of pearlite basis fan 'e oanwêzigens fan Flake grafyt inclusions.

Tarieding fan ferritic ductile izer

It wurdt makke fan in wite pig proeutectoid lege-koalstof alloy ingots troch annealing mei koalstof ynhâld 2.4-2.8% en de byhearrende oanwêzichheid fan additieven (Mn, Si, S, P). De muorre dikte annealed dielen moatte wêze net mear as 5 sm. Castings flinke dikte grafyt is yn 'e foarm fan platen en de winske eigenskippen binne net berikt.

To krijen jitizeren mei ferritic basis metaal is pleatst yn in spesjale fakjes en pour zand. Strak fersegele kontener waard pleatst yn in ferwaarming oune. Carry út de neikommende stappen ûnder annealing:

1. Konstruksjes wurde ferwaarme yn ûnen oan temperatueren 1000? C en meie stean op in konstante waarmte foar 10 oant 24 oeren. As gefolch fan splits en primêre cementite Ledebur.
2. It metaal is kuolle oant 720? C yn de ûne.
3. By in temperatuer fan 720? C withstand lang fan 15 oant 30 oere. Dit temperatuer soarget foar it útinoar fallen fan it fuortset cementite.
4. By de lêste stap wie wer kuolle mei de wurkjende oven nei 500? C, en dan weromlûke nei lucht.

Dit annealing proses hjit graphitizing.

Nei wurk microstructure is ferrite mei kerrels fan grafyt Flake. Dit type hjit "chernoserdechnym" sûnt in skoft is swart.

Tarieding fan pearlitic malleable getten izer

Dit soarte fan izer-koalstof alloy, dy't ek komt fan oarsprong út proeutectoid wyt, mar de koalstof ynhâld dêrfan wurdt ferhege: 3-3.6%. Foar Castings mei pearlitic basis, se wurde pleatst yn doazen en jit de gemalen poeder izererts of mûne skaal. Annealing proseduere sels is ferienfâldige.

1. Metalen temperatuer waard grutbrocht oant 1000? C, hâlden 60-100 oeren.
2. Design koel mei de ûne.

Omdat yellowing ûnder de aksje fan waarmte yn in metallysk omjouwing diffuses: releasable yn de cementite ûntleden grafyt blêden foar in part annealed oerflak laach parts, wenjen setten te hawwen op ore of slag oerflak. Prepared sêftere, taaie en ductile topsheet "beloserdechnogo" ductile izer mei in bêst midden.

Dit annealing hjit ûnfolslein. It jout it útinoar fallen fan cementite en pearlite ledeburite op de plaat mei it passend grafyt. As it nedich is korrelige pearlitic ductile getten izer mei hegere hurdens en plasticity, brûk ekstra materiaal ferwaarme nei 720? C. Sa wurde foarme kerrels fan perlite mei Flake grafyt inclusions.

Eigenskippen, Labeling en tapassing fan ferritic ductile izer

Lange term "argewaasje" metalen yn 'e ûne resultearret yn in folsleine útinoarfallen fan ledeburite en cementite yn ferrite. Troch technologyske intricacies, de legearing mei in hege koalstof ynhâld - ferritic struktuer karakteristyk foar lege-koalstof stiel. Mar carbon troch sels wurdt net fuort - giet út de assosjearre steat fan izer yn it frije. Temperatuer effekt feroaret de foarm fan grafyt inclusions te flake.

Ferrite struktuer feroarsaket in fermindering fan hurdens, fergrutsje krêft wearden, de oanwêzigens fan sokke skaaimerken as hurdens en ductility.

Marking wrought izeren ferrites klasse: KCH30-6, KCH33-8, KCH35-10, KCH37-12 wêr:

CN - soarten identifikaasje - malleable;

30, 33, 35, 37: σ _a, 300, 330, 350, 370 N / mm ² - maksimum load dat it kin keare sûnder breaking;

6, 8, 10, 12 - boerebedriuw, δ,% - plasticity index (de hegere de wearde, hoe mear gefoelich it metaal druk behanneling).

Hurdens - likernôch 100-160 HB.

Dit materiaal waans foarstelling is tuskenlizzende tusken lykas stiel en izer-koalstof alloy is griis. Ductile izer mei ferritic pearlitic basis mindere kwa wear ferset, corrosie ferset en wurgens sterkte, mar hegere meganyske úthâlden, ductility, casting eigenskippen. Mei syn lege priis wurdt in soad brûkt yn de yndustry foar it meitsjen fan dielen aktyf op lege en middelgrutte loads: Gears, housings hinten assen, sanitair.

Eigenskippen, Labeling en tapassing fan pearlitic malleable getten izer

Troch ûnfolsleine annealing basis-, fuortset en cementite Ledebur tiid om folslein lossen yn austenite, dy't by in temperatuer fan 720? C wurdt omfoarme ta perlite. Dy lêste is in meganyske mingsel fan ferrite en cementite granen tertiary. Eins, part fan koalstof bliuwt yn bûne foarm, soarget in struktuer, in part - "útbrocht" yn 'e flake grafyt. As dizze perlite kin wêze in plaat of grainy. Sa foarme pearlitic malleable getten izer. Har eigenskippen binne troch verzadigd hurder en minder pliable struktuer.

Dy, doe't ferlike mei ferritic hawwe hegere corrosie, wear-resistant eigenskippen, harren duorsumheid is gâns heger, mar legere ductility en castability skaaimerken. Fetberens foar meganyske stress ferhege oerflak wylst behâld fan de hurdens en hurdens fan 'e kearn produkt.

Marking wrought izeren pearlitic: KCH45-7, KCH50-5, KCH56-4, KCH60-3, KCH65-3, KCH70-2, KCH80-1,5.

Earste sifer - oantsjutting sterkte: 450, 500, 560, 600, 650, 700 en 800 N / mm ^2, resp.

Twadde - ductility notaasje boerebedriuw δ,% - 7, 5, 4, 3, 3, 2 en 1.5.

Pearlite ductile izeren tapassingen fûn yn meganyske boukunde en ynstrumint foar ûntwerpen dy't operearje op hege loads - sawol statyske en dynamyske: camshafts, crankshafts, clutch dielen, Pistons, ferbinen roeden.

waarmte behanneling

It materiaal krige fanwege de waarmte behanneling, nammentlik, de annealing kin ûnderwurpen wurde oan werhelle temperatuer ynfloeden metoaden. Harren wichtichste doel - noch gruttere krêft, duorsumheid, wjerstân tsjin corrosie en ta fergrizing.

1. Tempering wurdt brûkt foar struktueren dy't in hege hurdens en hurdens; produsearre troch ferwaarming oant 900? C, dielen wurde kuolle by in trochsneed snelheid fan likernôch 100? C / sek mei help fan de motor oalje. Neidat it moat wêze in hege fakânsje mei ferwaarming te 650˚S en loft koeling.
2. Normalization wurdt brûkt foar middelgrutte ienfâldige dielen yn in ûne troch ferwaarming oant 900? C, liet stean op dit temperatuer foar in perioade fan 1 oant 1,5 oere en de neifolgjende cooling yn loft. Troostite jout korrelige perlite, syn fêstichheid en betrouberens fan de wriuwing en draach. It wurdt brûkt foar anti-wriuwing malleable jitizeren mei in pearlitic basis.
3. Annealing wurdt útfierd kearen yn it meitsjen fan antifriction: heating - nei 900? C, holding op dit lange termyn waarmte, koeling mei de ûne. Levere ferritic of ferritic-pearlitic struktuer antifriction ductile izer.

Ferwaarming de cast izeren produkten kinne wurde útfierd lokaal of kompleks. Foar actueel applied hege-frekwinsje streamingen of Azetylen flame (holding quenching). Foar kompleks - heating oune. Doe't de lokale ferwaarming fan allinnich de boppeste laach is bihirde, it ferheget syn hurdens en krêft, mar behâlde ductility en viscosity Indices fan de kearn.

It is wichtich om op wize dat izer forging ûnmooglik, net allinnich fanwege ûnfoldwaande meganyske eigenskippen, mar ek fanwege syn hege gefoelichheid nei hommelse temperatuer feroaret, dat is net te ûntkommen as quenching mei wetter koeling.

Anti-friction malleable jitizeren

Dat ferskaat jildt ek foar malleable, en doped, se binne grize (ASF), forging (APC) en hege sterkte (ACHV). APC wurdt brûkt foar de produksje ductile cast izer, dy't ûnderwurpen wurde oan annealing of normalization. De prosessen wurde útfierd yn opdracht te ferbetterjen syn meganyske eigenskippen en de foarming fan nije skaaimerken - wear wjerstân yn de wriuwing mei oare dielen.

Bestimpele: 1-APC, APC-2. Wurdt brûkt foar de produksje fan crankshafts, Gears, lagers.

Effekt fan additieven op eigenskippen

Los fan it izer-grafyt basis en se hawwe yn harren gearstalling, en oare komponinten, dêr't ek dat de eigenskippen fan getten izer: mangaan, silisium, fosfor, swervel, guon alloying eleminten.

Mangan verbessert flowability fan raand metaal, corrosie ferset en draach ferset. It draacht by oan de hurdens en de sterkte fan de binen fan koalstof mei izer yn de gemyske formule Fe ₃ C, de foarming fan korrelige perlite.

Silicon hat ek in posityf effekt op de fluidity fan it raande alloy, it draacht by ta it útinoar fallen fan cementite en grafyt inclusions ferdielen.

Swervel - negative, mar in ûnûntkombere komponint. It ferminderet de meganyske en gemyske eigenskippen, stimulearret de foarming fan skuorren. Lykwols, de rasjonalisearring relaasje mei syn ynhâld fan oare eleminten (bgl, mangaan) korrigiert microstructural prosessen. Sa, doe't de ferhâlding Mn-S 0,8-1,2 perlite wurdt opslein op elts temperatuer ynfloeden timing. Troch hieltyd mear de ferhâlding oant 3 is it mooglik om te krijen eltse winske struktuer ôfhinklik fan ynstelde parameters.

Fosfor is feroaret foar de bettere fluidity effekt op de sterkte, ferleget de hurdens en ductility, ynfloed op 'e doer fan graphitization.

Chromium en Molybdenum behinderje formaasje fan grafyt flokken, yn guon ynhâld befoarderje de foarming fan korrelige perlite.

Tungsten fergruttet it ferset te dragen doe't opereare yn gebieten fan hege temperatueren.

Aluminium, nikkel en koper bydrage oan graphitization.

Troch it oanpassen fan de hichte fan de gemyske eleminten dy't meiïnoar it izer-koalstof alloy, en ek harren ferhâlding, dan kin gefolgen hawwe foar de finale eigenskippen fan getten izer.

Foardielen en neidielen

Ductile chugun- materiaal hawwen wiidferspraat gebrûk yn 'e keunst. Har wichtichste foardielen binne:

• hege nivo fan 'e hurdens, wear ferset, sterkte, tegearre mei de fluidity;
• normale skaaimerken fan hurdens en ductility;
• processability troch druk behanneling, yn tsjinstelling ta de grize jitizeren;
• eigenskippen fan ferskate embodiments korreksje item ûnder bepaalde metoaden fan thermische en gemysk-termyske behanneling;
• lege kosten.

De neidielen binne de yndividuele eigenskippen:

• fragility;
• de oanwêzigens fan inclusions fan grafyt;
• earme prestaasje yn cutting;
• signifikante gewicht Castings.

Nettsjinsteande de hjoeddeiske tekoarten, ductile izer fynt lading yn metallurgy en wurktúchboukunde. Ut it produsearre sokke wichtige details dêr crankshafts, brake pads dielen, gears, Pistons, ferbinen roeden. It hawwen fan in lyts ferskaat oan merken, yndividuele niche yn de yndustry nimt in ductile izer. Its applikaasje is typysk foar de lading ûnder dêr't it brûken fan oare materialen is net wierskynlik.