White cast iron: mga katangian, aplikasyon, istraktura at mga tampok

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

Sa una, ang teknolohiya ng casting iron ay unang pinagkadalubhasaan sa China noong ika-10 siglo, pagkatapos nito ay naging laganap ito sa ibang mga bansa sa mundo. Ang batayan ng cast iron ay isang haluang metal na bakal na may carbon at iba pang mga bahagi. Ang isang natatanging tampok ay na sa komposisyon nito ang cast iron ay naglalaman ng higit sa 2% carbon sa anyo ng cementite, na hindi matatagpuan sa iba pang mga metal. Ang isang kilalang kinatawan ng haluang ito ay puting cast iron, na ginagamit sa mechanical engineering para sa paggawa ng mga piyesa, sa industriya at sa pang-araw-araw na buhay.

Appearance

Ang haluang metal ay may puting kulay sa break at isang katangiang metallic luster. Ang istraktura ng white cast iron ay pinong butil.

Properties

Kung ikukumpara sa ibang mga metal, ang iron-carbon alloy ay may mga sumusunod na katangian at katangian:

• mataas na brittleness;
• tumaas na tigas;
• mataas na resistivity;
• mababang casting property;
• mababang machinability;
• magandang panlaban sa init;
• malaking pag-urong (hanggang 2%) at mahinang pagpuno ng amag;
• low impact resistance;
• high wear resistance.

Metal mass ay may mahusay na corrosion resistance sa hydrochloric o nitric acid. Kung may mga libreng karbida sa istraktura, magkakaroon ng kaagnasan kapag inilagay ang cast iron sa sulfuric acid.

Ang mga puting cast iron, na naglalaman ng mas mababang porsyento ng carbon, ay itinuturing na mas lumalaban na mga haluang metal sa mataas na temperatura. Dahil sa tumaas na mekanikal na lakas at tigas na lumilitaw kapag nalantad sa mataas na temperatura, ang pagbuo ng mga bitak sa mga casting ay mababawasan.

Komposisyon

Iron-carbon alloy ay itinuturing na mas mura kaysa sa bakal. Ang puting cast iron ay naglalaman ng iron at carbon, na nasa isang chemically bound state. Ang sobrang carbon, na wala sa solidong solusyon ng bakal, ay nakapaloob sa pinagsamang estado sa anyo ng mga iron carbide (cementite), at sa alloyed cast iron sa anyo ng mga espesyal na carbides.

Views

Depende sa dami ng carbon content sa white cast iron, nahahati ito sa mga sumusunod na uri:

1. Hyotectic humahawak mula 2.14% hanggang 4.3% carbon at pagkatapos ng kumpletong paglamig ay nakukuha ang istraktura ng perlite, pangalawang cementite at ledeburite.
2. Ang eutectic ay naglalaman ng 4.3% carbon at may istraktura sa anyo ng isang maliwanag na background ng cementite, na may tuldok na may maitim na butil ng perlite.
3. Ang Hyotectic ay may mula 4.3% hanggang 6.67% na carbon sa komposisyon nito.

Application

Batay sa mga katangian sa itaas,ito ay maaaring concluded na ito ay walang kahulugan upang magsagawa ng thermal at mekanikal na pagproseso ng puting cast iron. Ang haluang metal ay natagpuan ang pangunahing aplikasyon nito lamang sa anyo ng isang paghahagis. Dahil dito, ang puting cast iron ay nakakakuha lamang ng pinakamahusay na mga katangian kung ang lahat ng mga kondisyon ng paghahagis ay natutugunan. Ang paraang ito sa pagpoproseso ay aktibong ginagamit kung kinakailangan upang makagawa ng malalaking produkto na dapat ay may mataas na tigas sa ibabaw.

Bukod pa rito, ang puting cast iron ay nilagyan ng annealed, na nagreresulta sa mga malleable na cast iron, na ginagamit sa paggawa ng thin-walled casting, halimbawa:

• mga piyesa ng sasakyan;
• produktong agrikultural;
• parts para sa mga tractor, combine, atbp.

Ginagamit din ang haluang metal sa paggawa ng mga plato na may ribed o makinis na ibabaw, at aktibong ginagamit din ito sa paggawa ng bakal at gray na bakal.

Ang paggamit ng white cast iron sa agrikultura bilang isang structural metal ay medyo limitado. Kadalasan, ang iron-carbon alloy ay ginagamit para sa paggawa ng mga piyesa para sa hydraulic machine, sand thrower at iba pang mekanismo na maaaring gumana sa mga kondisyon ng tumaas na abrasive wear.

pinalamig na cast iron

Ang haluang ito ay itinuturing na isang uri ng puting cast iron. Posibleng makamit ang lamig na 12-30 mm sa pamamagitan ng mabilis na paglamig sa ibabaw ng iron-carbon alloy. Materyal na istraktura: ang ibabaw na bahagi ay gawa sa puti, kulay abong cast iron sa core. Ang mga gulong, bola para sa mga gilingan, mga rolling roll ay ginawa mula sa naturang materyal, na naka-mountmga makina para sa pagproseso ng sheet metal.

Alloying elements ng alloy

Ang mga espesyal na ipinakilalang alloying substance na idinagdag sa komposisyon ng white cast iron ay maaaring magbigay ng higit na wear resistance at lakas, corrosion resistance at heat resistance. Depende sa dami ng mga idinagdag na substance, ang mga uri ng cast iron ay nakikilala:

• low-alloy na haluang metal (hanggang sa 2.5% na pantulong na sangkap);
• medium alloyed (mula 2.5% hanggang 10%);
• highly alloyed (higit sa 10%).

Maaaring magdagdag ng mga alloying element sa haluang metal:

• chrome;
• sulfur;
• nickel;
• tanso;
• molybdenum;
• titanium;
• vanadium,
• silicon;
• aluminum;
• manganese.

Ang pinaghalo na puting cast iron ay may mga pinabuting katangian at kadalasang ginagamit para sa pag-cast ng mga turbine, blades, mill, mga piyesa para sa semento at tradisyonal na mga tapahan, pumping machine blades, atbp. Ang iron-carbon alloy ay pinoproseso sa dalawang furnace, na gumagawa posibleng dalhin ang materyal sa isang tiyak na komposisyon ng kemikal:

• sa kupola;
• sa mga electric furnace.

Ang mga casting na gawa sa puting cast iron ay nilalagay sa mga furnace upang patatagin ang mga kinakailangang dimensyon at mapawi ang panloob na stress. Ang temperatura ng pagsusubo ay maaaring tumaas ng hanggang 850 degrees. Ang proseso ng pag-init at paglamig ay dapat gawin nang dahan-dahan.

Pagmarka o pagtatalaga ng puting cast iron na may mga duminagsisimula sa letrang H. Aling mga elemento ng alloying ang akma sa komposisyon ng haluang metal ay maaaring matukoy ng kasunod na mga titik ng pagmamarka. Ang pangalan ay maaaring maglaman ng mga numero na nagpapahiwatig ng porsyento ng mga karagdagang sangkap na kasya sa puting cast iron. Kung ang pagmamarka ay naglalaman ng pagtatalaga Ш, nangangahulugan ito na ang istraktura ng haluang metal ay naglalaman ng spherical graphite.

Mga uri ng pagsusubo

Para sa pagbuo ng puting cast iron sa industriya, ginagamit ang mabilis na paglamig ng haluang metal. Sa ngayon, aktibong ginagamit ang mga sumusunod na pangunahing uri ng carbon alloy annealing:

• Ang softening annealing ay pangunahing ginagamit upang madagdagan ang ferrite sa cast iron composition;
• annealing upang mapawi ang mga panloob na stress at mabawasan ang mga pagbabago sa phase;
• graphitizing annealing, na nagreresulta sa malleable cast iron;
• normalization sa temperaturang 850-960 degrees, na nagreresulta sa graphite at perlite, pati na rin ang pagtaas ng wear resistance at lakas.

Karagdagang impormasyon

Sa ngayon, napatunayan na walang direktang kaugnayan sa pagitan ng wear resistance at tigas ng isang carbon alloy. Dahil lamang sa istraktura, lalo na ang pag-aayos ng mga carbide at phosphides sa anyo ng isang regular na grid o sa anyo ng mga unipormeng inklusyon, ang pagtaas ng wear resistance ay nakakamit.

Ang lakas ng white cast iron ay higit na naaapektuhan ng dami ng carbon, at ang katigasan ay depende sa mga carbides. Ang pinakamalaking lakas at tigas ay ang mga cast iron na iyonmagkaroon ng martensitic structure.