Az öntöttvas hőállósága
Információk, számítások, számológépek,
látogató
A hőállóság jellemzi az öntöttvas teljesítményét emelt és magas hőmérsékleten alacsony terhelés mellett, amikor az öntvények megsemmisítésének fő oka a méret vagy repedések kialakulása. Az öntvények méreteinek visszafordíthatatlan változása is van, amit általában böjtölésnek neveznek. A hőállóságot a skála stabilitásának megfelelően értékeljük - az öntvény tömegének növekedése g / (m2 ∗h) és növekedési ellenállás - az öntöttvas sűrűségének csökkentése vagy a minta hosszának növelése 150 órán keresztül a megfelelő hőmérsékleten. A hőálló öntöttvasaknak megfelelő hőmérsékleten a minta tömegének növekedése nem haladhatja meg a 0,5 g / m2 értéket. és 0,2% hosszúságú. Növekedés vas növekszik a hőmérséklet emelkedésével és az expozíció időtartamával, növeli a ciklusok száma a hőmérséklet-ingadozások (különösen, amikor áthalad a kritikus tartomány), hőmérséklet-változás sebessége és agresszivitás a közeg (1A.). Okokat okozó növekedése vasat nem, szintén grafitizálással és más fázisátalakulások előforduló növekvő fázis térfogata, a szétválás az alapfém és az ötvözőelemek, grafit és oldódása pórusképzés, a stressz relaxáció.
A legkedvezőtlenebb körülmények között például az agresszív környezet ciklikus hőmérsékletváltozása esetén a visszafordíthatatlan térfogat-növekedés elérheti a 20-at és néha az 50-100% -ot is. A növekedés jellemző jelei a mechanikai tulajdonságok éles csökkenése és az öntvények felületén lévő hálószem kialakulása.
Marás és méretének csökkenését grafit és eutektikus szemes helyettesítő perlit ferrit a szerkezetét, valamint növeli az ellenállást a méretezés rostoustoychivost vasaló jelek MF. Ezt megkönnyíti a C és a Si tartalom csökkentése. felváltja a hagyományos öntöttvas módosított, alacsony adalékolás Cr, Ni és más elemek, és a magasabb okalinostoykostyo rostoustoychivostyu van gömbgrafitos öntöttvas (ábra. 1b). A tipikus szén-dioxid-kibocsátású gömbgrafitos öntöttvas a közbenső pozíciót az öntvények között ugyanabban a mátrixban végzi.
A levegőben az SCH osztályú öntöttvas megtartja nagy ellenállását 450-500 ° C-os hőmérsékleten és a kemencék gázainak csak 350 ° C-os légkörében, a vízgőz légköre legfeljebb 300 ° C-os. A nagyszilárdságú öntöttvas csomós grafit (VCCH) növekedési jelenségét gyakorlatilag nem észlelik 400-500 ° C-ig terjedő hőmérsékleten.
Magasabb hőmérsékleteken speciális ötvözött öntöttvasakat kell használni. A hőállóság javítására a leggyakrabban Si, Al és Cr dopping.
A Si és Al hatása a skála stabilitására és az öntöttvas ellenállására nem egyedülálló (2. Ezeknek az elemeknek a kisméretű hozzáadásával a hagyományos öntöttvas és a lamelláris grafit esetében a vizsgált tulajdonságok romlani fognak. Még egy kis mennyiségű Si a fehér öntöttvasban élesen csökkenti hőállóságukat. Ha azonban Si és Al tartalma elég magas, az öntöttvasnak az oxidációhoz és a növekedéshez való ellenállása nő.
A magas Si koncentrációk hatása a keménységre és az ellenállóképességre gyakorolt hatás kedvező eredményei a stabil grafit + szilikagélszerkezet kialakulásához kapcsolódnak. Amint a Si tartalom nő, a kritikus pontok magasabb hőmérsékleten találhatók. Így 6% Si-ben az Ac pont körülbelül 950 ° C, és 7% Si - körülbelül 1000 ° C-on. A szilícium, amely szilárd oldatba lép, felemeli az instabil hullámfázis (Fe3O4) képződésének hőmérsékletét. azaz növeli a fém alap ellenállását az oxidációval szemben.
Az A1 hatása az öntöttvas hőállóságára elsősorban védőfóliák képződésével jön létre. Az alumínium növeli a wustite fázis előfordulási hőmérsékletét, és elősegíti az oxidfilmek képződését tüske típusú rácskal (FeO∗Al2O3).
Ahhoz, hogy csökkentheti a növekedés és az oxidációs króm öntvények befolyásolja már kis mennyiségű (0,5-1,5%; ábra a 2a.) .Vvod króm olyan mennyiségben gátolja grafitizálással eutektoid cementit grinds grafit zárványok n növeli oxidációs ellenállás a fém szubsztrátum emelkedése miatt a wustite fázis kialakulásának hőmérséklete. Ezeknek a tulajdonságoknak a maximális szintje akkor érhető el, ha Cr> 15%. A legtöbb hőálló krómöntvény (> 10% Cr) fehér öntöttvas típusú.
1, 1 '- a szilíciumtartalom átlagos és nagy szilárdságú öntöttvasának növekedése; 2, 2 '- az Al-tartalom növekedése; 3 - növekedés Cr
1. táblázat Egyes ötvözött öntöttvas hőállósága (GOST 7769-82)