Stipriojo ketaus: skelbimai, ženklinimas ir taikymo sritis

Geležies - sunku, atsparus korozijai, bet silpnas geležies-anglies lydinio su anglies kiekį C intervale nuo 2.14 iki 6.67%. Nepaisant to, kad tam tikros problemos egzistavimą, jis turi įvairių rūšių, savybių, veislės programas. Plačiai naudojamas yra kaliojo ketaus.

istorija

Ši medžiaga buvo žinoma nuo IV amžiuje prieš Kristų. El. Jo Kinijos šaknys yra VI. BC. El. Europoje, pirmasis paminėjimas pramonės produkcijos lydinio datuojami XIV, o Rusija - XVI a. Bet ketaus gamybos technologija yra patentuota Rusijoje XIX amžiuje. Po AD Annosovym plėtrai.

Kadangi gray irons yra ribotas naudoti dėl mažo mechaninių savybių ir plieno - yra brangūs ir turi mažą kietumo ir patvarumo, iškilo klausimas iš metalo sukurti patikimą, ilgalaikį, kietas, o padidėjęs jėgą ir tam tikrą lankstumą.

Kalvystė nėra, tačiau, atsižvelgiant į plastiko savybėmis, ji pati savaime gali būti kai kurių plastinio apdirbimo tipų (pvz, kalimo).

gamyba

Pagrindinis būdas - lydymo ir aukštakrosnėse.

Pradinių medžiagų, dėl sprogimo apdorojimo:

• Mokestis - geležies rūdos, kurių sudėtyje yra metalo oksido forma Ferum.
• Kuro - koksas ir gamtinės dujos.
• Deguonies - įpurškiamas per specialų antgalį.
• Fliusai - cheminės sienele mangano ir (arba) silicio pagrindu.

Etapai aukštakrosnių:

1. Išieškojimas iš gryno geležies cheminės reakcijos geležies rūdos su pateikta per tuyeres deguonies.
2. Degimo koksas formavimo ir anglies oksidus.
3. Carburizing gryno ketaus reakcijų su CO ir CO _2.
4. Prisotinimas Fe ₃ C su mangano ir silicio, priklausomai nuo pageidaujamų savybių produkcijos.
5. Nusausinti gatavo metalo į formas per angos maišytuvui; nusausinti šlaką per šlakas skyle.

Baigus aukštakrosnių darbo ciklo gauti geležies, šlaką, ir išmetamųjų dujų.

Metalo gaminių gamybos domenų

Priklausomai nuo aušinimo norma, iš anglies sodrumą ir priedų mikrostruktūros gali gauti kelių rūšių geležies:

1. Kiaulių (baltos spalvos) anglies surišto forma, pagrindinis cemento. Naudojamas kaip žaliava kitos geležies anglies lydiniai perdirbimo lydymo. Iki 80% pagamintos lydinio srityje.
2. Liejimo (pilka) anglies sumontuoti visiškai arba iš dalies laisvo grafito, būtent plokštelių forma. Malootvetstvennyh naudojama kūno dalių gamybai. Iki pagamintos iš aukštakrosnių liejimo 19%.
3. Specialus: turtingas ferolydinių. 1-2% tipas laikomas gamyba.

Stipriojo ketaus parengė termiškai apdorojant kiaulė.

Iš geležies konstrukcijų teorija

Anglies su Ferum gali sudaryti keletą skirtingų tipų lydinių kristalų gardelės tipo, kaip parodyta mikrostruktūros įgyvendinimo variante.

1. Skverbtis kietojo tirpalo alfa-iron - ferito.
2. Skverbtis kietojo tirpalo gama geležies - austenito.
3. Cheminė medžiaga formavimas Fe ₃ C (susijusios būklės) - cementito. Pagrindinis yra suformuotas greitai atšaldant išlydyto skysčio. Antrinė - lėtas temperatūros sumažėjimas nuo austenito. Tretinis - laipsniškas vėsinimas ferito.
4. Mechaninis mišinys ferito ir cementito grūdų - perlitas.
5. Mechaninis mišinys austenitinių grūdų ir perlito arba cementito - Ledebur.

Dėl ketaus pasižymi specialiu mikrostruktūros. Grafito gali būti tokios formos ir surišto forma pirmiau struktūros, ir gali būti laisvos būsenos į įvairių priemaišų forma. Apie savybių įtakos tiek pagrindiniam, tiek grūdų, ir šių formacijos. Grafito frakcijos yra metalo plokštės, dribsniai arba sferos.

Lapų forma yra būdinga pilkojo ketaus-anglies lydinių. Jis sukelia savo trapumą ir nepatikimumas.

Intarpai yra purus ketaus nei teigiamą poveikį jų mechaninį efektyvumą.

Sferinio grafito struktūra dar labiau pagerina metalo kokybę, turinčių įtakos kietumas, patvarumas, ištvermės reikšmingų krovinį padidėjimą. Tokios savybės yra didelio stiprumo ketaus. Stipriojo ketaus savybės jo priežastys Ferito arba perlito pagrindai iš dribsnių pavidalo grafito intarpų buvimą.

Pasirengimas Feritinio kaliojo ketaus

Jis yra pagamintas iš balta kiaulių proeutectoid mažai anglies lydinių luitai hibridizuojant su anglies kiekį 2,4-2,8%, o atitinkamai dalyvaujant priedų (Mn, Si, S, P). Sienelės storis atkaitintas dalys turi būti ne daugiau kaip 5 cm. Liejiniai didelis storis grafito yra Plokštelių forma ir reikalingos savybės yra ne pasiekti.

Norėdami gauti ketaus su feritinio netauriųjų metalų dedamas į specialias dėžes ir užpilkite smėlį. Sandariai uždarytas konteineris buvo dedamas į šildymo krosnį. Atlikti šiuos veiksmus atkaitinimo metu:

1. Konstrukcijos yra kaitinamas krosnių temperatūros 1000? C ir leidžiama nusistovėti esant pastoviam šilumos nuo 10 iki 24 valandų. Kaip skyla ir pirminės cementito Ledebur rezultatas.
2. Metalas yra atšaldomas iki 720? C krosnyje.
3. Esant 720 temperatūros? C atlaikyti pailgėjo nuo 15 iki 30 val. Ši temperatūra užtikrina antrinės cementito suyra.
4. Baigiamajame etape vėl atšaldomas su darbo orkaitėje iki 500? C, tada pasitraukti į orą.

Tai atkaitinimo procesas yra vadinamas graphitizing.

Po darbo mikrostruktūros yra ferito su grūdų grafito plokštelės. Šis tipas yra vadinamas "chernoserdechnym", nes break yra juoda.

Pasirengimas perlitinės kaliojo ketaus

Tai geležies-anglies lydinio, kuris taip pat yra kilęs iš proeutectoid balta, tačiau anglies kiekį rūšies jos yra padidinama: 3-3.6%. Dėl liejinių su perlitinės pagrindu, jie dedami į dėžes ir užpilkite grūsti milteliai geležies rūda arba frezavimo darbų. pati atkaitinimo procedūra yra supaprastinta.

1. Metalo temperatūra buvo padidinta iki 1000? C, laikomi 60-100 valandas.
2. Sukurk kietas su krosnyje.

Kadangi pagelsta pagal šilumos veiksmų metalo aplinkoje pasklinda: atpalaiduojamas į cementito skilimo grafito lapai dalinai atkaitinto paviršinio sluoksnio dalių, sudarydamas sutartį rūdos ar šlako paviršiaus. Parengė minkštesnė, tvirtą ir kaliojo topsheet "beloserdechnogo" kaliojo ketaus su kieto viduryje.

Tai atkaitinimo vadinamas neišsami. Ji suteikia cementito ir perlito ledeburitas dezintegraciją ant plokštelės su atitinkamu grafito. Jei reikia, granulių Perlitinis kalusis ketus su didesniu kietumas ir plastiškumą, naudoti papildoma medžiaga kaitinamas iki 720? C. Tokiu būdu susidaro grūdai perlito su sluoksniuoti grafito intarpų.

Savybės, ženklinimo ir taikymas Feritinio kaliojo ketaus

Ilgalaikis "vėjo gaudymas" metalas į krosnį rezultatų visiškai subyrėti ledeburitas ir cementito į ferito. Dėl technologinių gudrybės, lydinys su dideliu anglies kiekiu - feritiniai struktūra būdinga mažo anglies plieno. Bet anglies savaime nėra išvykstate - jis eina iš susijusių valstybės geležies nemokamai. Temperatūra poveikis keičia grafito intarpų formą dribsnius.

Ferito struktūra sukelia kietumas sumažėja, padidinti jėgą vertybes, tokių savybių, kaip buvimą kietumas ir tąsumo.

Žymėjimo kaustytomis geležies ferito klasė: KCH30-6, KCH33-8, KCH35-10, KCH37-12 kur:

CN - rūšys identifikavimo - kalusis;

30, 33, 35, 37: σ _a, 300, 330, 350, 370 N / mm ² - didžiausia apkrova, kad ji gali atlaikyti nesulaužant;

6, 8, 10, 12 - pailgėjimas, δ,% - plastiškumą indeksas (tuo didesnė vertė, tuo labiau linkusios metalo slėgio gydymas).

Kietumas - apie 100-160 HB.

Ši medžiaga kurių naudojimo savybės yra tarpinis tarp tokių kaip plieno ir geležies-anglies lydinio yra pilka. Stipriojo ketaus su feritinio perlitinės pagrindu prastesnės kalbant apie atsparumą dilimui, atsparumas korozijai ir patvarumo, tačiau didesnis mechaninis patvarumas, tąsumo, liejimo savybėmis. Su savo maža kaina yra plačiai naudojami pramonėje dalių, veikiančių mažo ir vidutinio krovinį gamybai: krumpliaračių, korpusai, Galinių ašių tiltai, santechnika.

Savybės, ženklinimo ir taikymas perlitinės kaliojo ketaus

Dėl nepilno atkaitinimo pirminė, antrinė ir cementito Ledebur laiko visiškai ištirpti austenito, kuris esant 720 temperatūroje? C transformuojama į perlito. Pastaroji yra mechaninis mišinys ferito ir cementito grūdų tretinio. Iš tikrųjų, dalis anglies lieka prijungtos, sudaro, sukelia struktūrą, A dalis - "išleistas" į dribsnių pavidalo grafito. Kai tai perlitas gali būti plokštė arba grūdėtas. Taigi susidaro Perlitinis kaliojo ketaus. Jos savybės yra dėl prisotintas sunkiau ir mažiau lanksti struktūra.

Šie, lyginant su feritiniams turi didesnį korozijos, atsparumu susidėvėjimui, jų ilgaamžiškumą yra žymiai didesnis, tačiau mažesnis Kowalność ir Liejimo kokybės charakteristikos. Jautrumas mechaniniam poveikiui padidėjo paviršių tuo pat metu išlaikant kietumas ir kietumas, kad pagrindinis produkto.

Žymėjimo Kalvystė Perlitinis: KCH45-7, KCH50-5, KCH56-4, KCH60-3, KCH65-3, KCH70-2, KCH80-1,5.

Pirmasis skaitmuo - paskirtis jėga: 450, 500, 560, 600, 650, 700 ir 800 N / mm ^2, atitinkamai.

Antrasis - Kowalność žymėjimas pailgėjimas δ,% - 7, 5, 4, 3, 3, 2 ir 1,5.

Perlito rasti mechaninės inžinerijos ir instrumento dizainą, kuris veikia esant aukštai krovinį kaliojo ketaus paraiškų - tiek statinius ir dinaminius: velenai, alkūninis velenas, sankabos dalys, stūmokliai, švaistikliai.

terminis apdorojimas

Gautas dėl to, kad terminio apdorojimo medžiaga, būtent, atkaitinimas gali būti veikiamas pakartotinių temperatūra įtakoja metodų. Jų pagrindinis tikslas - dar didesnis stiprumas, ilgaamžiškumas, atsparumas korozijai ir senėjimui.

1. Grūdinimo yra naudojamas struktūrų, kurioms reikia didelių kietumas ir kietumas; gaminamas kaitinant iki 900? C, dalys yra aušinamas vidutiniškai apie 100? C / sek naudojant variklio alyvą. Po to turėtų būti aukštos atostogos su šildymo ir 650˚S ir oro aušinimo.
2. Normalizuoti yra naudojamas vidutinių paprastų dalių krosnyje kaitinant iki 900? C, palieka stovėti šioje temperatūroje nuo 1 iki 1,5 valandų laikotarpį, o vėliau aušinimo ore. Troostite suteikia granuliuotos medžiagos perlito, savo tvirtumą ir patikimumą trintį ir nusidėvėjimą. Jis naudojamas anti-trinties kaliojo ketaus su perlitinės pagrindu.
3. Atkaitinimo yra atliekamas pakartotinai į riedėjimo gamybai: šildymo - iki 900 C, turinčių ne šio ilgalaikio šilumos, aušinimo su krosnies?. Su sąlyga, feritiniai arba feritiniai-Perlitinis struktūra riedėjimo kaliojo ketaus.

Šildymo ketaus produktai gali būti atliekamas vietoje arba sudėtingas. Tik vietiniam taikomųjų aukšto dažnio srovė arba acetileno liepsna (holdingo grūdinant). Sudėtingų - šildymo krosnį. Kai vietos šildymas tik viršutinio sluoksnio yra kieti, kad padidėtų jo kietumo ir jėgos, tačiau išlieka tąsumo ir klampumo indeksų šerdies.

Svarbu atkreipti dėmesį, kad geležies kalimo neįmanoma ne tik dėl nepakankamų mechaninių savybių, bet ir dėl savo didelio jautrumo staigių temperatūros pokyčių, kuri yra neišvengiama, kai aušinimas su vandens aušinimo.

Anti-trinties kaliojo ketaus

Ši veislė taip pat taikoma kaliojo ir legiruoto jie pilka (ASF), kalimo (APC) ir didelio stiprumo (ACHV). APC naudojamas gamybos kalaus ketaus, kuris yra pajungiamas atkaitinimo arba normalizuoti. Procesai yra atliekami, siekiant pagerinti savo mechanines savybes ir naujų charakteristikų išsidėstymą - atsparumas dilimui trinties su kitais dalių.

Ženklinami: 1-APC APC-2. Naudojamas alkūniniai velenai, krumpliaračiai, guoliai gamyba.

Poveikis priedų ant properties

Vienas nuo kito iš geležies-grafito bazę, ir jie turi savo sudėtimi, ir kitų komponentų, kurie taip pat gali sukelti būdingos ketaus savybių: mangano, silicio, fosforo, sieros, kai lydinio elementų.

Manganinio pagerina takumas išlydyto metalo, atsparumo korozijai ir atsparumas dilimui. Ji prisideda prie kietumo ir stiprumo jungiasi su anglies geležies cheminė formulė Fe ₃ C, granuliuoto perlito formavimo.

Silicio taip pat turi teigiamą poveikį išlydyto lydinio skystumo, tai prisideda prie cementito ir grafito intarpai paskirstymo suirimo.

Sieros - neigiamas, bet neišvengiama sudedamoji. Ji sumažina mechanines ir chemines savybes, stimuliuoja įtrūkimų formavimąsi. Tačiau, racionaliai santykiai su jos turiniu kitų elementų (pvz, mangano) koreguoja mikrostrukturalnych procesus. Tokiu būdu, kai santykis Mn-S 0,8-1,2 perlito yra saugomi esant bet kokiai temperatūrai poveikių laikas. Didinant santykis iki 3 ji yra įmanoma gauti bet kurioje norimoje struktūrą, priklausomai nuo iš anksto nustatytų parametrų.

Fosforas keičiasi į gerąją pusę takumas turi įtakos stiprumą, mažina kietumas ir plastiškumas, poveikį ant grafitizacijos trukmę.

Chromo ir molibdeno trukdyti formavimas grafito žvyneliai, kai turinį skatinti granuliuoto perlito išsidėstymą.

Volframo padidina atsparumą dėvėjimuisi dirbant srityse aukštai temperatūrai.

Aliuminio, nikelio ir vario prisidėti prie grafitizacijos.

Koreguojant cheminių elementų, kurie sudaro geležies anglies lydinys, taip pat jų santykį sumą, ji gali paveikti galutinius savybes ketaus.

Privalumai ir trūkumai

Stipriojo chugun- turinčios platų naudojimą mene. Jos pagrindiniai privalumai yra šie:

• didelis kietumas, atsparumas dėvėjimuisi, jėgą, kartu su takumo;
• normalus charakteristikos kietumas ir tąsumo;
• apdorojimo savybių, pagal slėgio gydymo, priešingai pilkojo ketaus;
• savybės įvairiose įgyvendinimo variantai korekcijos punkto tam tikromis metodų terminio ir cheminio-terminio apdorojimo;
• maža kaina.

Trūkumai yra individualių savybių:

• trapumas;
• Intarpų grafito buvimas;
• prastas pasirodymas pjovimo;
• reikšmingi svorio liejiniai.

Nepaisant dabartinių trūkumų, kaliojo ketaus perima atsakomybę už metalurgijoje ir mechaninės inžinerijos. Iš jos gaminami tokias svarbias detales, alkūniniai velenai, stabdžių trinkelės dalys, krumpliaračių, stūmokliai, švaistikliai. Atsižvelgdama nedidelį įvairių markių, individualus nišą pramonėje užima ketaus. Jo taikymas yra būdingas apkrovos, kuriomis iš kitų medžiagų naudojimas yra mažai tikėtinas.