A különböző tényezők hatását a szerkezet és a mechanikai tulajdonságok öntöttvas - Öntödei
A különböző tényezők hatását a szerkezet és a mechanikai tulajdonságok öntöttvas
A folyamat során a primer és szekunder kristályosodási vas befolyásolja a kémiai összetétel, a hűtési sebesség az öntvény, az állam az olvadt vas és a termikus feldolgozás. Ennélfogva, az egyesített e tényezők hatását meghatározza a végső öntöttvas szerkezete és mechanikai tulajdonságai.
Kémiai összetétel. Szerint a kémiai összetétele öntöttvas sorolják egyszerű és adalékolt. Egyszerű öntöttvas tartalmaznak 2,4-3,6% C, 0,5-3,0% Si; 0,2 és 1,0% Mn; 0,04-0,8% P; 0,02-0,20% S. ötvözött öntöttvas tartalmaz több, mint a megadott mennyiségű szilíciumot és mangánt és egy eltérő számú speciális elemek.
Különösen fontos eleme befolyásolja grafitosítással öntöttvas.
Különböző elemek lehet, sorban elrendezett, attól függően, hogy pozitív vagy negatív hatása őket grafitizációs. Elements közepén helyezkedik el a sorozat, csak kevéssé befolyásolja, és ők is semlegesnek tekinthető. A1, C, Si, Ti, Ni, Cu, P, Co, S, Cr, V, Te, Mg, Sr, In
Ábra. 1. Függőleges metszet stabil hármas fázis diagramját a Fe-C-Si 2% Si
Ábra. 2. Strukturális diagramja vas, és - Maurer; b - NG Girshovich
Alapján megállapított ábrázolási különböző egyenletek határvonalak. Amikor a szén-dioxid-tartalom, ami megfelel a tartalom valós öntvények (2,4-3,6 C%), mind az adatok, grafikonok majdnem azonosak.
A diagramok az következik, hogy a rendelet a szén és a szilícium a vas is kap minden méretű szerkezetek vas - fehértől szürke ferrit.
Ábra. 3. Effect of C, Si és ekvivalens szén (C + 0,3Si) számára grafitizálással és szerkezete a fém alap vas: 1G - hossza grafit zárványok; Front - a távolság a lemezek között perlit
Bizonyos körülmények között, az alsó határ a szén-dioxid-tartalom függ a kialakulása interdendritic grafit pont negatívan befolyásolja a mechanikai tulajdonságokat öntöttvas.
A nizkomargantsovistyh vasalatok kén jelen szulfidot, vas-gazdag, vagy a formában eutektikus, erősen gátolja grafitizációs. Ez csökkenti a mechanikai tulajdonságait a formáció a szemcsehatárokon rideg eutektikus.
Foszfor, mint a szilícium oldékonyságát csökkenti a szén az olvadt vas és az eutektikus pont balra tolódik. De ellentétben a foszfor szilícium eutektikus hőmérséklet csökken.
A szilárd oldhatóságát vas foszfor alacsony (3,5% C ez körülbelül 0,3%). A felesleges mennyiségű megjelent önálló szerkezeti elem - foszfidocsoport terner eutektikus FegP-Fe3C-Fe, amelynek olvadáspontja 953 ° C-on
Ötvözőelemet jelöl. Ahhoz, hogy a mechanikai tulajdonságok javítása öntöttvas és öntöttvas előállítására speciális tulajdonságokkal rendelkező különféle ötvöző elemek. Leggyakrabban erre a célra alkalmazott króm, nikkel, molibdén, réz, alumínium, titán, vanadiy1. A hatása ezen elemeknek a kristályosítás és öntöttvas szerkezete különbözik, és függ a jellegét eloszlása közötti szerkezeti komponenseit öntöttvas, valamint azok hatása a fő kritikus pontok a Fe-C diagram.
Amikor a feleslegben tartalom elem együtt egy speciális fázist-karbidok (például Sg7S3 és V4C3). Miatt a kialakulását erős karbid- elemeket ennek a csoportnak grafitizálással gátolják és elősegíti zúzás grafit zárványok.
Elemei a harmadik csoport (Ti, stb) majdnem teljesen elfogyasztott miatt magas reaktivitása képződését karbidok, nitridek, oxidok, és csak egy kis mennyiségű feloldunk a ferrit és cementit. Tűzálló zárványok képződik a folyékony olvadék még szolgálhat nukleációs központok. Ezért, a titán, amely egy karbid-képző elem, míg ugyanakkor elősegíti grafitizálással és a zúzás grafit zárványok.
Mindezek az elemek a második kristályosítási gátolják a bomlása ausztenit. Ez növeli a mértéke túlhűtés a eutektoid átalakulás, és ily módon egy szemcsés perlit, még viszonylag lassú hűtéssel az öntési.
A hűtési sebesség a tartományban evtek-toidnogo konverziós meghatározza az arány a ferrit és a perlit, és a diszperziós fok az utóbbi.
Tekintsük a kapcsolat a szerkezete öntöttvas öntvény vastagsága, a legnagyobb hatással a hűtés sebessége, a rajz NG Girshovich. Jelölések szerkezetek ugyanazok, mint az ábrán látható. 88, de ellentétben a diagramok bemutatott rajta, úgy a hatás a csökkentett vastagságú az öntvény. Lines mutató szén azonos értékű.
Ábra. 3. blokkvázlata összetételétől függően a vas és a csökkentett falvastagság. Se - folyamatos vonal a szén egyenértékű, és - az egységesség faktor. Minél nagyobb az érték egy, a több különböző tulajdonságokat különböző szakaszain a casting.
A folyékony állapotban. Valamint a kémiai összetétele vas I sebességű hűtés a kristályosodás vas fizikai tulajdonságokat befolyásoló Az olvadt folyadék (viszkozitás, felületi feszültség határfelületi n), és a jelenléte a különböző szennyeződések. Ez a komplex, amely jellemzi a folyadék öntöttvas, olyan tényezőktől függően, amelyek magukban foglalják a túlhevített kivonatot folyékony vas hőmérsékleten túlmelegedés és módosítása.
Túlhevülés és kivonat folyékony vas. Megállapítást nyert, kísérletileg, hogy a hőmérséklet-emelkedés a folyékony öntöttvas túlmelegedés gyakorlati korlátot 1450-1500 ° C növeli a kötött szén. Csak kivonat jár vas folyékony állapotban.
Módosítása. Különféle módosító különböző hatást gyakorolnak a kristályosítási körülmények. Az egyik csoport a módosítók főleg a mértéke graffiti-CIÓ, a grafit tartja lemez alakú. Egy másik csoport a feltételek befolyásolja a növekedést a grafit zárványok és elősegíti annak kristályosodási gömb formában.
Az első csoport módosítók graphitizing leggyakoribb adalékanyagok: 75% etil-ferroszilíciumot és sziliko-kalcium (28% Ca 62% Si, 1,5% Al), mint módosítók alkalmazunk bonyolultabb összetételű.
Így, csökkentve a szén és a szilícium tartalma öntöttvas túlmelegedés, növeli a hűtési sebesség egy bizonyos határértéket javítja a mechanikai
tulajdonságai öntöttvas. Ez a korlát annak köszönhető, hogy a kibocsátás a strukturnosvobodno th interdendritic grafit és cementitet, így csökken a mechanikai tulajdonságok.
Beoltása lehetővé teszi a pozitív hatása ezen faktorok széles értékeiket nélkül fogfehérítés megjelenését vagy interdendritic grafit. Ebben a megengedett érték ezen faktorok jobbra tolódik, és eléri a maximális mechanikai tulajdonságai magasabb értékek.
Hőkezelés. Attól függően, hogy a hevítési hőmérséklet, és öntés módszerek, az expozíció és a hőkezelés hűtési feltételeket tudunk biztosítani Vastalanítás maradó feszültség grafitosítás vagy növelése a keménység és a mechanikai tulajdonságok.
Eltávolítása maradó feszültségek. Erre a célra használják, alacsony hőmérsékletű lágyítás 550-650 ° C-on Szerkezete és a legtöbb esetben, a mechanikai tulajdonságok nem változnak. Miután egy rövid lag (3-4 óra) ezen a hőmérsékleten öntés lassan lehűtjük a kemencében sebességgel 8-30 ° C / h és 100-150 ° C-on Minél alacsonyabb a hűtési sebesség, annál eltávolításának befejezéséhez maradó feszültségek.
Graphitizing hőkezelés. E hőkezelés - stabilizációs szerkezet - strukturnosvobodnogo bomlása cementit a perlit vagy cementit (ferritization). A gyakorlatban egy egyfokozatú vagy kétfokozatú hőkezelés mellett szuperkritikus vagy szubkritikus tartományba. Annak keménységét csökkenti, és javítja a gépi szürke öntöttvas használt egylépcsős hőkezelés. Ebben expandált perlit részben vagy teljesen lebomlott, és mechanikai tulajdonságai.
Ábra. 91. Effect összetétele és feldolgozási tényezőket a mechanikai tulajdonságai öntöttvas
Normalizálásában, edzés, megeresztés. Normalizálás és vas hozzájárulnak a keményedés keménysége (ez növeli a kopásállóságot), és a mechanikai tulajdonságok. Öntés hőmérsékletre melegítjük fent említett kritikus, és az expozíció után-ra hűtjük egy nagyobb vagy kisebb sebességgel. Amikor normalizálás kemencehűtést termék - a levegőben. A kuprát és az öntvényt merítjük hűtőfolyadék (víz, olaj, stb).
Amikor a hevítés végezzük, amíg a normalizálására 900-1000 ° C, és tartott egy ideig, amely részlegesen feloldódik grafit és a szén telítettség ausztenit. További szén-dioxid-dús ausztenit egy viszonylag gyors hűtés a eutektoid átalakulási hőmérséklet és bomlik izolálás nélkül ferrit. Ebben az esetben, egy kapott diszperzió litoobraznye transz-szerkezet, megnövelve ezáltal a keménység és a mechanikai tulajdonságok.
Ennek eredményeként a hőkezelés öntöttvasból van módosítva, csak az alapvető fémtömeg. grafit alakja változatlan marad, és csak néhány csökkentette. Ezért, a legnagyobb hatás érhető el, amikor keményített vas egy perlites mátrix és melkoplastinchatym grafit vagy gömbgrafitos.
Felületszilárdításra. Mivel az alacsony alakíthatóság vas térfogati keményedés az öntési repedés keletkezhet.