Ductile Dəmir: xassələri, qeydləri və əhatə dairəsi

Dəmir - 2,14-dan 6,67% intervalında C karbon məzmunu ilə ağır, korroziyaya davamlı, lakin kövrək dəmir-karbon yüngül. xüsusi problem olmasına baxmayaraq, bu növləri, xassələri, bir sıra var applications. Geniş ductile tökmə dəmir istifadə.

hekayə

Bu material IV əsr bəri tanınmışdır. e. Onun Çin kökləri VI var. BC. e. XVI əsr - Avropada, ərinti sənaye istehsalı ilk qeyd XIV və Rusiya tarixli olunur. Amma ductile dəmir istehsal texnologiyası XIX əsrdə Rusiyada patentləşdirilmiş edir. AD Annosovym inkişafına sonra.

boz qandal aşağı mexaniki xassələri və polad istifadə məhduddur - ci ildən bahalı və aşağı sərtlik və davamlılıq var, sual artaraq isə bərk, etibarlı davamlı gücü və müəyyən rahatlıq yaratmaq metal yaranmışdır.

Ferforje plastik iş bəzi növləri (məsələn, döymə) özü verir səbəbiylə plastik xüsusiyyətləri, lakin deyil.

istehsal

əsas yolu - döküm domna sobalarında.

partlayış emal üçün başlanğıc materiallar:

• Charge - şəklində Ferum metal oksid olan dəmir filizi.
• Yanacaq - koks və təbii qaz.
• Oxygen - Xüsusi lance vasitəsilə vurulur.
• Fluxes - manqan və (və ya) silisium əsasında kimyəvi formalaşması.

blast furnace mərhələləri:

1. tuyeres vasitəsilə təchiz oksigen ilə dəmir filizi kimyəvi reaksiya ilə təmiz dəmir Recovery.
2. coke formalaşması və karbon oksidləri Combustion.
3. CO və CO ₂ saf dəmir reaksiyalar _carburizing.
4. çıxdı istədiyiniz xüsusiyyətləri asılı olaraq manqan və silisium ilə Fe ₃ C Saturation.
5. taphole vasitəsilə formalar daxil bitmiş metal qurudulması; bir şlak tap deşik vasitəsilə şlak draining.

blast furnace əməliyyat dövrü başa çatdıqdan sonra dəmir, şlak və baca qazları əldə.

Metal məhsulları istehsalı domain

soyutma dərəcəsi asılı olaraq, karbon doyma və aşqarların macrostructure dəmir bir neçə növ ala bilərsiniz:

1. bir bound şəklində Pig (ağ) karbon, əsas sement. digər dəmir-karbon ərintiləri emal döküm üçün xammal kimi istifadə olunur. istehsal yüngül domen 80% -ə qədər.
2. tamamilə və ya qismən azad qrafit, yəni onun plitələr şəklində Foundry (boz) karbon. Malootvetstvennyh bədən hissələrinin istehsalı üçün istifadə olunur. blast furnace tökmə tərəfindən istehsal 19% qədər.
3. Xüsusi: zəngin ferroərintilərin. 1-2% növü hesab istehsalı.

Ductile Dəmir donuz istilik müalicə tərəfindən hazırlanıb.

dəmir-strukturlarının nəzəriyyəsi

macrostructure təcəssümü göstərildiyi kimi Ferum ilə Carbon kristal qəfəs növü üçün ərintilərin bir neçə müxtəlif növ yarada bilərlər.

1. bərk həll α-dəmir girmə - ferrit.
2. bərk həll γ-dəmir girmə - austenite.
3. Fe ₃ C (bağlı dövlət) kimyəvi formalaşması - cementite. əsas göyərmiş maye sürətli soyutma təşkil edir. Orta - austenite bir yavaş temperatur azalması. Üçüncü - ferrit tədricən soyutma.
4. ferrit və cementite taxıl Mechanical qarışıq - perlit.
5. Ledebur - austenite taxıl və perlit və ya cementite mexaniki qarışıq.

Çuqun üçün xüsusi macrostructure ilə xarakterizə olunur. qrafit forma və yuxarıda strukturunun bağlı şəklində ola bilər və müxtəlif çirkləri şəklində azad dövlət ola bilər. xassələrinə əsas taxıl və bu formasiyaları də təsir etdi. Graphite fraksiyaları metal lövhələr, lopa və ya sahələrdir.

yarpaq forma boz dəmir-karbon ərintiləri üçün səciyyəvidir. Bu, onların kövrəklik və etibarlı olmadığı səbəb olur.

Daxiletmənin onların mexaniki performans müsbət təsiri daha qabarıq ductile dəmir var.

sferik qrafit strukturu daha da inadkar, davamlılıq, dözümlülük əhəmiyyətli yüklərin artması təsir metal keyfiyyətini yaxşılaşdırır. Belə xüsusiyyətləri yüksək gücü tökmə dəmir var. onun səbəbləri Ferit yumşaq dəmir xassələri və ya lopa qrafit inclusions iştirakı perlit əsasları.

ferritic yumşaq dəmir hazırlanması

ağ donuz karbon məzmun 2.4-2.8% və aşqarların (Mn, Si, S, P) müvafiq iştirakı ilə annealing aşağı karbon yüngül alüminium külçə proeutectoid onu istehsal olunur. divar qalınlığı tavlı hissələri daha 5 sm olmalıdır. Castings əhəmiyyətli qalınlığı qrafit lövhələr şəklində və istədiyiniz xassələri əldə deyil.

ferritic qiymətsiz metallardan ilə çuqun xüsusi qutularda yerləşdirilmiş və qum tökmək olunur almaq üçün. Temaları möhürlənmiş konteyner istilik soba yerləşdirilib. annealing ərzində aşağıdakı adımları həyata keçirir:

1. Constructions temperatur 1000? C soba qızdırılıb 10 24 saat daimi istilik durmaq üçün icazə verilir. böler və əsas cementite Ledebur nəticəsində.
2. metal soba C? 720 soyudulur.
3. 720 temperaturda 15 30 saat uzun dözə bilməyərək C. Bu temperatur orta cementite dağılması təmin edir.
4. son addım da yenə 500? C iş soba ilə soyudulur, sonra hava geri.

Bu annealing prosesi graphitizing adlanır.

iş macrostructure sonra qrafit lopa taxıl ilə ferrit edir. fasilə qara, çünki bu növü "chernoserdechnym" adlanır.

pearlitic döymə çuqun hazırlanması

də proeutectoid ağ əmələ dəmir-karbon xəlitəli, lakin karbon məzmun Bu cür onun artır: 3-3.6%. pearlitic əsasında tökmə, onlar qutuları yerləşdirilmiş və əzilmiş pudra dəmir filizi və ya dəyirman miqyaslı tökmək olunur. Annealing proseduru özü sadələşdirilmiş edir.

1. Metal temperatur 1000 qaldırılıb? C, 60-100 saat saxlanılır.
2. soba ilə sərin dizayn.

metal mühitdə istilik təsiri altında sarar yayır Çünki cementite parçalanma qrafit ilə releasable qismən filiz və ya şlak səthində həll səthi qat hissələri tavlı yaradır. möhkəm orta ilə yumşaq dəmir "beloserdechnogo" yumşaq, sərt və yumşaq topsheet hazırlanmışdır.

Bu annealing natamam adlanır. Bu müvafiq qrafit ilə boşqab cementite və perlit ledeburite dağılması təmin edir. zəruri dənəvər pearlitic ductile ali uyuşqanlıq və plastiklik ilə dəmir tökmə əgər istifadə əlavə material 720 qızdırılıb? C. Belə ki, lopa qrafit inclusions ilə perlit taxıl formalaşır.

Properties, etiketleme və ferritic yumşaq dəmir proqram

ferrit da ledeburite və cementite tam dağılması ilə soba nəticələri uzunmüddətli "acıq" metal. Due texnoloji intricacies ilə, yüksək karbon məzmunu ilə yüngül - bir ferritic strukturu xarakterik aşağı karbon polad. Amma özü karbon üz niyyətində deyil - pulsuz dəmir bağlı dövlət gedir. Temperatur təsiri lopa üçün qrafit inclusions şəklində dəyişir.

Ferit quruluşu kimi xüsusiyyətləri iştirakı gücü dəyərləri artırmaq, sərtlik azalması səbəb uyuşqanlıq və ductility.

Marking dövme dəmir ferrit sinif: KCH30-6, KCH33-8, KCH35-10, KCH37-12:

CN - növ eyniləşdirmə - döymə;

30, 33, 35, 37: σ _a, 300, 330, 350, 370 N / mm ² - pozmadan tab gətirə bilər ki, maksimum yük;

6, 8, 10, 12 - elongation, δ,% - plastiklik indeksi (ali dəyəri, daha həssas metal təzyiq müalicə).

Sərtlik - haqqında 100-160 HB.

kimin performans polad və dəmir-karbon xəlitəli kimi arasında aralıq Bu material boz edir. xüsusiyyətləri çəkiliş geyimi müqavimət, korroziya müqavimət və yorğunluq gücü baxımından aşağı ferritic pearlitic əsasında, lakin ali mexaniki dözümlülük, ductility ilə yumşaq dəmir. Onun aşağı qiymət geniş aşağı və orta yük fəaliyyət hissələrinin istehsalı üçün sənayesində istifadə olunur dişli, qutuları arxa oxlar, santexnika.

Properties, etiketleme və pearlitic döymə çuqun tətbiqi

Due natamam annealing ibtidai tam 720 temperaturda isti perlit çevrilir austenite, həll orta və cementite Ledebur vaxt. sonuncu ali ferrit və cementite taxıl mexaniki qarışığıdır. Əslində, karbon hissəsi bağlı şəklində qalır bir quruluş, bir hissəsi səbəb - lopa qrafit ildə "azad". Zaman bu perlit bir boşqab və ya dənəli ola bilər. Belə ki, pearlitic döymə çuqun formalaşır. Onun xüsusiyyətləri səbəbiylə doymuş daha az üzüyumşaq quruluşu var.

ali korroziya zaman ferritic ilə müqayisədə bu, aşınmaya davamlı xassələri, onların davamlılıq xeyli yüksək, lakin ductility və castability xüsusiyyətləri aşağıdır. əsas məhsulun sərtlik və uyuşqanlıq saxlamaqla mexaniki stress uyğunluq səthi artıb.

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

First rəqəmli - təyin gücü: 450, 500, 560, 600, 650, 700 və 800 N / müvafiq mm ^2.

İkinci - ductility notation elongation δ,% - 7, 5, 4, 3, 3, 2 və 1.5.

çubuqlar birləşdirən camshafts, Krank, clutch hissələri, porşenlər, statik və dinamik, həm də - perlit ductile dəmir yüksək yük fəaliyyət dizayn maşınqayırma və alət tapıldı applications.

istilik müalicəsi

istilik müalicəsi ilə əldə material, yəni, annealing təkrar temperatur təsir metodları məruz bilər. Onların əsas məqsədi - daha gücü, davamlılıq, korroziya və yaşlanma müqavimət.

1. Temperlənməsi yüksək sərtlik və möhkəmlik tələb strukturları üçün istifadə olunur; 900 istilik tərəfindən istehsal? C, hissələri mühərrik yağı istifadə təxminən 100? C / san orta dərəcəsi soyudulur. Bu, 650 istilik və hava soyutma ilə yüksək vacation olmalıdır.
2. Normallaşması 900? C istilik bir soba orta ölçülü sadə hissələri üçün istifadə olunur, hava 1 1,5 saat müddətinə və sonrakı soyutma üçün bu temperaturda daimi sol. Troostite dənəvər perlit, onun möhkəmliyini və sürtünmə etibarlılığı və geyinmək edir. Bu pearlitic əsasında anti-sürtünmə döymə çuqun üçün istifadə olunur.
3. Annealing antifriksion istehsalı dəfələrlə həyata keçirilir: istilik - 900 C, soba ilə soyutma, bu uzunmüddətli istilik keçirilməsi?. Təmin ferritic və ya ferritic-pearlitic strukturu antifriksion yumşaq dəmir.

çuqun məhsulları İsitmə yerli və ya kompleks həyata keçirilə bilər. aktual tətbiqi yüksək tezlikli cərəyanlar və ya asetilen alov (quenching keçirilməsi). istilik soba - kompleks üçün. yalnız üst qatı yerli istilik bərkimiş, o, onun sərtlik və gücü artırır, lakin əsas ductility və özlülük göstəriciləri qorudu.

Çünki kifayət qədər mexaniki xüsusiyyətləri, həm də su soyutma ilə quenching zaman qaçılmazdır ani istilik dəyişiklikləri yüksək həssaslıq, yalnız qeyri-mümkün olduğunu dəmir döymə qeyd etmək vacibdir.

Anti-sürtünmə döymə çuqun

Bu müxtəliflik də (APC) və yüksək gücü (ACHV) döymə, onlar boz (ASF) var, döymə aiddir və aşqarlanmış. APC annealing və ya normallaşması məruz istehsal ductile tökmə dəmir, üçün istifadə olunur. digər hissələri ilə sürtünmə müqavimət köhnəlir - proseslər onun mexaniki xassələri və yeni xüsusiyyətləri formalaşması yaxşılaşdırılması üçün həyata keçirilir.

Etiketlendirme: 1-APC, APC-2. Krank, dişli, yataklar istehsalı üçün istifadə olunur.

xassələrinə aşqarların təsiri

manqan, silisium, fosfor, kükürd, bəzi alloying elementləri: Apart dəmir-qrafit baza və digər da çuqun xassələri səbəb komponentləri, onların tərkibində var və.

Mangan axıcılıq yaxşılaşdırır göyərmiş metal korroziya müqavimət və müqavimət köhnəlir. Bu sərtlik və kimyəvi formula Fe ₃ C, dənəvər perlit formalaşması dəmir ilə karbon məcburi gücü verir.

Silicon də göyərmiş ərintisi axıcılıq müsbət təsiri var, bu cementite və qrafit inclusions ayrılması dağılması verir.

Kükürd - mənfi, lakin qaçılmaz komponenti. Bu mexaniki və kimyəvi xassələri azaldır çatlar formalaşması stimullaşdırır. Lakin, digər elementləri onun məzmunu ilə səmərəli əlaqələr (məsələn, manqan) microstructural prosesləri islah. Belə ki, nisbəti Mn-S 0,8-1,2 perlit vaxtı hər hansı temperatur təsir saxlanılır zaman. 3 nisbəti artıraraq bu Əvvəlcədən parametrləri asılı olaraq istənilən strukturu əldə etmək mümkündür.

daha axıcılıq, gücü təsir Graphitization müddəti uyuşqanlıq və ductility, təsir azaldır üçün fosfor dəyişir.

bəzi məzmunu qrafit lopa xrom və molibden maneə törədən formalaşması, dənəvər perlit formalaşması təşviq.

Volfram yüksək temperatur sahələrdə fəaliyyət göstərən zaman geyinmək müqavimətini artırır.

Alüminium, nikel və mis Graphitization kömək edir.

dəmir-karbon xəlitəli, habelə onların nisbəti etmək kimyəvi elementlərin miqdarı düzəliş, bu çuqun final xassələri təsir göstərə bilər.

Üstünlükləri və mənfi cəhətləri

sənət geniş istifadə olan yumşaq chugun- material. Onun əsas üstünlükləri aşağıdakılardır:

• sərtlik yüksək səviyyəsi, axıcılıq ilə birlikdə müqavimət gücü, geyinmək;
• uyuşqanlıq və ductility normal xüsusiyyətləri;
• boz çuqun fərqli olaraq təzyiq müalicə ilə processability;
• istilik və kimyəvi-termik müalicə müəyyən üsulları altında müxtəlif qaydalara düzəliş maddə xassələri;
• aşağı qiyməti.

mənfi cəhətləri fərdi xüsusiyyətləri aşağıdakılardır:

• kövrəklik;
• qrafit inclusions iştirakı;
• kəsmə pis performans;
• əhəmiyyətli çəki castings.

cari çatışmazlıqlar baxmayaraq, ductile dəmir metallurgiya və maşınqayırma ilə ittiham edir. Bu çubuqlar birləşdirən crankshafts, əyləc yastiqciqlar hissələri, dişli, silindirler kimi mühüm ayrıntıları istehsal edir. markaları kiçik bir sıra olan, sənaye fərdi niş bir ductile dəmir tutur. Onun tətbiqi digər materialların istifadəsi mümkün deyil altında yük üçün səciyyəvidir.