Alloy cast iron: mga grado, katangian at mga aplikasyon

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang Alloyed iron ay isang materyal na ginawa sa pamamagitan ng pagtunaw sa mga blast furnace. Maaari itong maglaman ng iba't ibang dami ng carbon. Depende sa dami ng nilalaman ng sangkap na ito, dalawang uri ng cast iron ay nakikilala. Ang una ay tinatawag na conversion, o puti, at ang pangalawa ay gray, o pandayan.

Paglalarawan ng mga uri ng cast iron

Ang unang uri ay pig iron. Ito ang pangalan ng isang materyal kung saan ang carbon ay ipinakita sa anyo ng isang sangkap tulad ng cementite. Sa isang pahinga ito ay may puting kulay, kaya ang pangalan nito. Ang nasabing cast iron ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na tigas at brittleness. Napakahirap mag makina. Kasabay nito, halos 80% ng lahat ng tunaw na bakal ay puti. Ang pangunahing layunin ng ganitong uri ng materyal ay ang karagdagang pagtunaw sa bakal.

Gray alloy cast iron ay isang metal kung saan ang carbon ay naroroon sa anyo ng ductile graphite. Sa isang pahinga, ang kulay nito ay kulay abo, na tinutukoy din ang pangalan nito. Ang brittleness at tigas ng naturang cast iron ay mas mababa kaysa sa white cast iron, ngunit ito ay mas mahusay na makina.

Ang mga katangian ng alloy cast iron ng ganitong uri ay ang mga sumusunod:

• Una sa lahat, napakahusay nitong lumalaban sa mga compressive load.
• Pangalawa, ang metal na ito ay hindi sensitibo sa mga depekto sa ibabaw, at mayroon ding mahusay na panlaban sa fatigue failure.

Gayunpaman, ang foundry alloyed cast iron ay medyo mahina ang impact strength, pati na rin ang mababang ductility. Dahil sa dalawang disbentaha na ito, medyo mahirap gamitin ang naturang materyal para sa mga layunin ng istruktura.

Pangkalahatang paglalarawan ng mga gray cast iron grade

Ngayon, may mga ganitong grado ng alloyed gray cast iron: SCH 10, SCH 15, SCH 18, SCH 20 at marami pang iba. Ang mga letrang SCh sa pagmamarka ay nagpapahiwatig na ito ay gray na cast iron, at ang susunod na dalawang digit ay nagpapahiwatig ng pinakamataas na pagkarga na kayang tiisin ng metal kapag naunat. Ang tensile strength sa kasong ito ay sinusukat sa MPa.

Mga uri ng gray cast iron

Foundry alloyed iron ay may ilang mga subtype. Ang isa sa kanila ay ductile iron. Ang kondisyong pangalan na ito ay ibinigay sa materyal, na nakikilala sa pamamagitan ng katotohanan na ito ay mas malambot at mas malapot kaysa sa kulay abo. Kunin ito mula sa puting cast iron. Upang gawin ito, gamitin ang pamamaraan ng pagsusubo, na tumatagal ng mahabang panahon. Ang mga marka dito ay halos pareho, halimbawa KCh 30-6, KCh 33-8, KCh 37-12. Ang mga titik ay nagpapahiwatig na ang cast iron na ito ay malleable, at ang susunod na dalawang numero ay tumutukoy sa tensile strength. Ngunit para sa huling isa o dalawang digit, nailalarawan nila ang pinakamataas na kamag-anak na pagpahaba, na kung saansinusukat bilang porsyento.

Ang isa pang subtype ng foundry alloyed iron ay binago. Upang makuha ito, kailangan mong magdagdag ng mga espesyal na elemento sa kulay abo. Ang ganitong mga modifier ay idinagdag bago ibuhos ang sangkap. Ang aluminyo, silikon, k altsyum at iba pa ay maaaring gamitin bilang mga additives. Ang mga additives na ito ay makabuluhang nagpapataas ng bilang ng mga sentro ng pagkikristal. Sa madaling salita, nag-aambag sila sa makabuluhang pagbawas ng graphite.

Salamat sa mga additives na ito, ang espesyal na alloy na cast iron ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mataas na mga katangian ng lakas, mas kaunting brittleness, at mas mataas na resistensya sa pag-crack. Ito ay nagkakahalaga ng pagdaragdag na ang lahat ng pinakamahusay na grado ng haluang ito ay nakuha mula sa naturang binagong materyal.

Mga uri ng haluang metal

Ano ang ibig sabihin ng alloy cast iron? Ang Alloying ay isang operasyon upang ipasok ang iba't ibang mga impurities sa komposisyon ng isang materyal na maaaring mapabuti ang mga katangian nito. Para sa cast iron, titanium, chromium, vanadium at iba pa ay naging mga additives. Ang pagpapakilala ng mga elemento ng alloying sa komposisyon ay maaaring magpapataas ng mga katangian tulad ng lakas, tigas, paglaban sa pagkasuot, paglaban sa kaagnasan at marami pang iba.

Ngayon, depende sa dami ng alloying elements sa cast iron, tatlong uri ang maaaring makilala:

1. Kung ang mga additives ay naglalaman ng hanggang 2.5% ng kabuuang masa, ito ay low-alloy na cast iron.
2. Ang mga medium-alloyed na materyales ay ang mga materyales na ang nilalaman ng mga sangkap ay nasa hanay mula sa2.5 hanggang 10%.
3. Ang huling uri ay lubos na pinaghalo, kung ang nilalaman ng mga modifier sa kabuuan ay lumampas sa 10%.

Mga sangkap para sa paghahalo, pagmamarka

Ayon sa GOST, ang alloyed cast iron ay dapat maglaman ng isang tiyak na halaga ng mga substance para gamitin sa isang partikular na lugar. Bilang karagdagan, ang pag-label ay pamantayan din. Halimbawa, ang ChN15D7Kh ay isang high-strength alloy na naglalaman ng 15% nickel, 7% copper at humigit-kumulang 1% chromium. Tulad ng nakikita mo, sa pagmamarka, ang mga elemento ng alloying ay minarkahan ng isang titik, na sinusundan ng isang numero na nagpapahiwatig ng dami ng nilalaman ng additive. Gayunpaman, maaari ring nawawala ang figure, tulad ng pagkatapos ng chromium. Nangangahulugan ito na ang nilalaman ng sangkap sa komposisyon ay humigit-kumulang 1%.

Kung tungkol sa paggawa ng naturang cast iron, ito ay medyo mura. Kasabay nito, ang pangwakas na produkto ay may sapat na mataas na mga katangian ng pagganap. Salamat sa dalawang salik na ito, patuloy na tumataas ang saklaw ng inilarawang materyal.

Mga uri ng haluang metal

Natural na ang pagdaragdag ng anumang sangkap sa komposisyon ay magpapataas ng anumang partikular na katangian. Samakatuwid, maraming klase ng mga alloyed na materyales ang nakikilala.

Kaya, ang cast iron ay maaaring wear-resistant. Ang materyal na kabilang sa pangkat na ito ay nailalarawan sa na ito ay may mas mataas na pagtutol sa abrasion, na nangyayari sa panahon ng alitan sa ibabaw. Kasama sa kategoryang ito ang anti-friction at friction cast iron. Ang una sa mga ito ay may napakababakoepisyent ng friction. Dahil dito, ang pangunahing aplikasyon ng alloyed cast iron ng pinangalanang uri ay ang paggawa ng mga bahagi tulad ng plain bearings, bushings para sa mga ito at iba pang bahagi na may katulad na mga kinakailangan.

Ang friction material, sa kabilang banda, ay nailalarawan ng medyo mataas na coefficient ng friction, at samakatuwid ito ay kadalasang ginagamit sa paggawa ng mga brake device para sa iba't ibang mekanismo, kagamitan, atbp.

Stainless cast iron

Maraming tao ang nakakaalam na mayroong isang metal na tinatawag na hindi kinakalawang na asero. Sa katunayan, hindi ito isang napakatumpak na kahulugan. Ang gayong mga haluang metal ay naiiba sa na ang kanilang paglaban sa kaagnasan ay medyo mataas. Ang pinangalanang cast iron ay pinakamalawak na ginagamit sa paggawa ng barko. Kung higit sa 12% chromium ang idinagdag sa komposisyon ng bakal bilang isang elemento ng haluang metal at ang nilalaman ng carbon ay nabawasan hangga't maaari, kung gayon ang naturang haluang metal ay makukuha bilang resulta.

Ang ChNHT, ChN1KhMD, ChN15D7Kh2 ang naging pinakakaraniwang brand nito. Naiiba ang mga ito dahil napapanatili nila ang mataas na resistensya ng kaagnasan kahit na sa mga agresibong kapaligiran, may mahusay na pagtutol sa cavitation at pagsusuot sa kapaligiran ng steam-water.

Ang isang maliit ngunit medyo sikat na grupo ay ang heat-resistant na cast iron. Ang pangunahing bentahe ng materyal ay medyo mahirap i-oxidize, at napapanatili din ang mga katangian nito nang maayos sa mataas na temperatura.

Introduction of copper

Sa kasalukuyanoras, mas at mas madalas na nagsisimulang gumamit ng cast iron kasama ang pagdaragdag ng tanso. Ang pagpapakilala ng additive na ito sa haluang metal ay makabuluhang nagpapabuti sa mga katangian ng paghahagis nito. Pinakamaganda sa lahat, nakakaapekto ito sa pagkalikido ng materyal. Bilang karagdagan, ang pagkahilig sa pag-crack at pag-urong ng porosity ay lubhang nababawasan.

Incorporation ng 0.5% Cu (copper) ay ginagawang sapat na angkop ang cast iron upang ihagis sa mga bahagi na may kapal ng pader na mula 10 hanggang 25 mm. Kung kinakailangan upang madagdagan ang kapal ng pader ng mga elemento sa hinaharap, kung gayon kinakailangan upang madagdagan ang dami ng nilalaman ng tanso, pati na rin ang mga kumplikado nito. Ito ay nagkakahalaga na tandaan dito na ang epekto ng pagdaragdag ng tanso ay maaaring mapahusay kung ang mga elemento tulad ng antimony o bismuth ay ipinapasok sa haluang metal.

Kung tataas ang katumbas ng carbon, bababa ang impluwensya ng tanso sa crystallization ng graphite. Ang paghahalo ng cast iron na may tanso ay maaari ring maiwasan ang pagpapaputi sa mga layer ng ibabaw, at lubos ding mapataas ang katigasan patungo sa gitna. Ito ay kapansin-pansin kapag tinutunaw ang mga cylinder liner, cast iron block head, at iba pang mga item.

Kumplikadong haluang metal na cast iron

Upang matagumpay na matunaw ang cast iron na maaaring magamit para sa paghahagis ng mga cylinder liner, kinakailangang gumamit hindi lamang ng iba't ibang ferroalloys, kundi pati na rin ng induction furnace. Upang maisagawa ang paghahagis ng mga naturang bahagi, ginagamit ang mga tatak ng IChKhN4, ChN1KhMD at ChNMSh at ilang iba pang mga uri. Ang kanilang natatanging tampok ay ang lahat ng mga bahagi ay natunaw sa isang manipis na pader o napakalaking amag.

Karayomistraktura at materyal na may mataas na lakas

Ang isang maliit na uri ng gray na cast iron, na kabilang sa wear-resistant group, ay isang materyal na may acicular na istraktura. Ang antas ng doping sa naturang materyal ay medyo mababa. Ang nilalaman ng silikon at carbon dito ay medyo mababa din. Sa kasong ito, ang dami ng mga substance gaya ng copper, molybdenum, nickel at ilang iba pang modifier ay tumataas depende sa kinakailangang kapal ng pader, gayundin depende sa paraan ng casting na gagamitin.

Ang isa pang uri ay isang materyal na may mataas na lakas. Ito ay isang maliit na uri ng grey cast iron, na nakikilala sa pamamagitan ng nilalaman ng nodular graphite. Upang makuha ang gayong istraktura, kinakailangan na ipakilala ang magnesium, cerium at bismuth sa haluang metal. Ang pagdaragdag ng tatlong elemento ng alloying na ito ay ginagawang isang spheroidal graphite ang ductile graphite ng casting material. Ang uri na ito ay naiiba dahil ang mga mekanikal na katangian nito ay mas mataas kaysa sa iba pang mga uri ng cast iron. Sa ngayon, humigit-kumulang 10 iba't ibang grado ng haluang metal ng kategoryang ito ang ginagawa. Ang nasabing materyal ay maaaring ganap na magamit sa paggawa ng mga barko sa halip na malleable na uri. At ang pinakakaraniwang uri ng ductile iron ay magnesium (na may malaking halaga ng magnesium sa komposisyon).