Szürke öntöttvas
Információt nyújt a tulajdonságok, kémiai összetétele, címkézésére és használatára kritikus fémek és ötvözetek használják a mérnöki iparban: vas, acél, bronz, sárgaréz, alumínium, magnézium és más ötvözetek. A kézikönyv műszaki mérnökök hallgatók számára készült.
Yu. P. Kelyukh, a fémgyártó üzem főmérnöke,
GR Greiner, Cand. tehn. Sciences, Assoc. osztályon. villamosenergia-ipar.
Jóváhagyta a PSU Tudományos és Módszertani Tanácsa im.TG Shevchenko.
Yurchenko Vladimir Ivanovich
Yurchenko Vera Alexandrovna
Burmenko Felix Yurevich
ANYAGOK TUDOMÁNYOS ÉS ÉPÜLETI ANYAGOK. (Tulajdonságok, alkalmazás, jelölés)
1. RÉSZ FÉMIAI ANYAGOK.
Számítógép elrendezése OE Yurchenko.
Az acél és az öntöttvas a vasfémek csoportjába tartoznak, és a mérnöki fő anyagiak. A kohászat fejlesztésével és a gépgyártás követelményeivel összefüggésben az öntvények, az acélok és a minőségük folyamatosan növekszik.
Minden öntöttvas vagy acél márka bizonyos fizikai és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek egyedülállóak. Az acél vagy öntöttvas egyik vagy másik fokozatának megválasztását a gépek vonatkozó részeire vonatkozó műszaki követelmények határozzák meg.
A színesfémek csoportjába tartozik a réz, ólom, ón, cink, kobalt, nikkel, alumínium, titán, magnézium és számos egyéb fém. A színesfémeket és azok ötvözeteit széles körben használják a modern mérnöki munkákban, és csak azok inherens tulajdonságai miatt elengedhetetlenek. A fekete fémekhez képest a színesfémek értékesebbek és szűkösek, mivel sokkal kevésbé bőségesek a természetben, és a termelés sokkal összetettebb és időigényesebb. Az egyes színesfémek vagy ötvözetek alkalmazási területét fizikai-mechanikai tulajdonságai határozzák meg. A leggyakoribb nemvas ötvözetek az alumínium, réz, magnézium, cink és ón ötvözetei.
Ismerve a fizikai (sűrűség, hővezető, stb), Mechanikai (szilárdság, alakíthatóság, szívósság, stb), Process (önthetőség, forgeability, megmunkálhatóság, et al.) És viselkedési jellemzőkkel (korrózióállóság, a kopás és a fáradtság, a hőállóság, hidegellenállás stb.) lehetővé teszi a különféle anyagok racionális használatának területét, figyelembe véve a gazdasági követelményeket.
Ez a kézikönyv a fémiparban használt összes fenti tulajdonsággal kapcsolatos információt nyújt.
Az "öntöttvas" szakaszban megadják a gépgyártó öntöttvas kiválasztásának osztályozását és elveit; fizikai, mechanikai, technológiai és egyéb tulajdonságait adják meg a speciális tulajdonságokkal rendelkező szürke, nagy szilárdságú, alakítható, súrlódásgátló, korrózióálló, hőálló és más típusú öntöttvasoknak.
A „Steel” mutatja a kémiai összetétel, fizikai, mechanikai és technológiai tulajdonságai és alkalmazások a strukturális szén és ötvözött acélok, beleértve eszköz, rozsdamentes, hőálló és más márkák, különleges mágneses és elasztikus tulajdonságait nagy ohmos ellenállása, rendellenes hőtágulás, valamint por-ötvözeteket.
A „nem-vastartalmú fémek és ötvözetek” információkat tartalmaz a fiziko-mechanikai és technológiai tulajdonságai ötvözetek alapuló alumínium, réz, magnézium, titán, ón és más elemek tekinthető jellemzői és előnyei a különböző minőségű vastartalmú fémek és ötvözetek olyan alkalmazások, tekintettel azok racionális használat. A kézikönyv műszaki mérnökök hallgatók számára készült, és a mérnökök és technikusok a gyártásban használhatják.
1. KÉSZÜLÉKEK GYÁRTÁSA.
Az öntvény széles körben alkalmazható mérnöki anyagként, magas öntési tulajdonságokkal, elegendő szilárdsággal, kopásállósággal és relatív olcsósággal kombinálva. Az öntöttvas kiváló minőségű, összetett alakú öntvények (gépágy, szerszámház stb.) Előállítására szolgál.
Fehér öntöttvas
Úgynevezett fehér öntöttvas, amelyben az összes szénatom kötődik formájában tsementitaFe3 C. Mivel a nagy mennyiségű cementit fehér vasaló van egy nagy keménység (450-550 HB) és törékenység, ezért azt csak gyártásához kopásálló alkatrészek, mint például golyósmalmok, a csillag forgó dobok, lejtőlapok az állkapocs-aprítóhoz, gördülő tekercsek fehérített felülethez stb. A magas törékenység miatt a fehér öntöttvas nagyon korlátozottan alkalmazható, ezért nincs címkézve.
Szürke öntöttvas.
A szürkeöntvény szerkezete három típusra oszlik:
- szürke ferrites ferrit + grafitszerkezettel, ebben az öntöttvasban az összes szén grafitel formában van;
- szürke ferrit - perlit, ferrit + perlit + grafitszerkezet; Ebben az öntöttvasban a kötött grafit mennyisége kevesebb, mint 0,8%;
-szürke perlit perlit + grafit szerkezettel; Ebben az öntöttvasban a kötött grafit mennyisége
A legmagasabb mechanikai tulajdonságok szürkeöntvényben találhatók perlit-szerkezettel (1.1. Táblázat).
Négy fokozatú szürke vasaló mechanikai tulajdonságai és célja.
Az öntöttvas márkájának kijelölésekor az "SCH" betű a "szürke öntöttvas" -nak felel meg, és a betűk után a szám a szakítószilárdság.
Mivel a szürkeöntvény nyúlása<0,3%,то маркировке оно не указывается.
A perlitikus szürkeöntvény a legmagasabb mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik az öntöttvas, amelyet ferrosilikonnal vagy szilikokalciummal módosított. A grafit-zárványok módosítása során az eredmény erőssége # 963; B = 1000-1200 MPa.
1.3 Nagy szilárdságú öntöttvas.
1. Nagy szilárdságú öntöttvas, amelyben a grafit gömb alakú. A grafit öntöttvas előállítása a szürke vas módosításával érhető el egyes kémiai elemekkel Mq, Ca, Ce stb. 0,05-0,1% mennyiségben. Az átalakítás után a következő vegyi összetételű öntöttvas: C = 3,0-3,6%, Si = 1,1-2,9%, Mn = 0,3-0,7%, S<0.02 %, P<0.01 %. По структуре металлической основы (матрицы) высокопрочный чугун может быть ферритным, феррито – перлитным и перлитным. Шаровидный графит является менее сильным концентратором напряжений, поэтому имеет более высокие механические свойства, чем серый чугун. Чугуны с шаровидным графитом обладают более высокой прочностью и некоторой пластичностью. Так же как и у серых чугунов, наиболее высокими свойствами обладает высокопрочный чугун с перлитной структурой (табл.1.2).
A nagy szilárdságú öntöttvas (GOST 7293-85) egyes osztályainak mechanikai tulajdonságai és célja.
Felelős nagy teherbírású öntés: gördülő tekercsek, szalaggörgős prések, prések, turbinalapátok
A nagy szilárdságú öntöttvas hatékonyan helyettesíti az acélt számos termékben és szerkezetben, mivel nemcsak erőt, hanem duktilitást is jelent. Bizonyos esetekben a mechanikai tulajdonságok javítása érdekében az öntvények hőkezelését (edzés, temperálás, hőkezelés) alkalmazzák.
Az öntöttvas márka megjelölésekor a "HF" betű a "nagy szilárdságú öntöttvas" -nak felel meg, és a betűk után a szám a szakítószilárdság # 963; B kg / mm 2-ben.
A kovkimieket öntöttvasnak nevezik, ahol a grafit pelyhesített formában van. Az ilyen öntöttvasakat fehér elő-eutektikus öntöttvas elasztikus hegesztésével nyerik. A pelyhek grafit, ellentétben a lamelláris grafitokkal, kevésbé csökkenti a fém alapanyag mechanikai tulajdonságait, aminek következtében a hajlékony öntöttvas nagyobb szilárdsággal és nyersanyaggal rendelkezik, mint a szürkeöntvény.
A fém alapszerkezete szerint a gömbgrafitos vas ferrites és perlitteres. A perlitikus öntvények nagyobb szakítószilárdságúak, de alacsonyabb plaszticitással rendelkeznek (1.3. Táblázat)
A formálható öntöttvas mechanikai tulajdonságai és céljai (GOST1215-85).
A gömbgrafitos vas sok esetben az acél részeit helyettesíti, mivel az alkatrészek mechanikai tulajdonságai közel állnak az acélhoz, és áron 20-30% -kal olcsóbbak. A hátránya a technológia temperöntvényből összetettsége és a nagy energiaigény a folyamat, így lágyvas, sem a Szovjetunió, sem a FÁK országokban terjedt nem kapott. Általában a temperöntvény öntvényt használják olyan kritikus öntvények előállításához, amelyek jelentős dinamikus és váltakozó terhelést tapasztalnak működés közben (például a főtengelyek, a csuklós hubok, a szállítószalagok láncai stb.),
A temperöntvény öntvény márkájának megnevezésében a "KCH" betűk jelentése "kovácsolható öntöttvas". Az első pár számjegy a szakítószilárdság MPa-ban, a második pár számjegy a relatív nyúlás% -ban.
Ötvözött öntöttvas kapunk beadva összetételükben az ötvöző összetevők (Cr, Si, Al, Ni, Mn és mások.) A doppingolás végezni minden olyan különleges tulajdonságokkal: kopásállóság, a hőállóság, korrózióállóság, és mások.
A következő csoportok megkülönböztethetők az ötvözött öntöttvasaktól:
Például ЖЧЮ 7Х2- hőálló öntöttvas, alumínium-7%, króm -2%.
Az öntöttvas megnövekedett ellenállása a szerkezetekben lévő karbidok mennyiségének növekedésével, egyszerű (cementitikus) és speciális (króm, volfrám, vanádium stb. Karbidjai) növekedésével nő. A fémmátrixnak szilárdan meg kell tartania a szilárd összetevőt (karbidok) és meg kell akadályoznia a törékeny károsodást. A kopásálló öntöttvasak jellemző jellemzője a nagy króm kopásálló öntöttvas ИЧХ20М2Г3Н2. A nagy krómvegyület átlagos kémiai összetétele: C = 2,6-3%, Si = 0,3-1,4%, Mn = 0,5-5,5%
Cr = 12-30%, Mo = 0,4-4%, Ni = 0-3%. S 0,08%. P≤0,1%.
Az öntöttvas néhány fokozatának mechanikai tulajdonságait és célját megadják
A kopásálló öntöttvas alkalmazása a gépiparban.
Bolyhos malmok, golyók és más őrlő testek bélése, darálógépek
A nagy króm öntvény kopásállósága 6-14-szeresét meghaladja a St20 acélt. A hidrodinamikai kopás körülményei között a nagy króm öntöttvas ellenállása hatszor meghaladja a nagy mangán acél G13L kopásállóságát.
Vannak más típusú kopásálló öntöttvas (fehér gyengén ötvözött, RI-1, ICHH4G7D, nihard, stb), de ezek rosszabb, mint a nagy króm kopásállóság, és ezért kevésbé valószínű, hogy alkalmazni.
A hőálló öntöttvas a gáz, levegő és alkáli környezetben működő alkatrészek gyártásához 500-1100 ° C hőmérsékleten dolgozik. Az öntöttvas hőállóságát a GOST 7769-85 szabványnak megfelelően egy adott hőmérsékleten képes ellenállni a növekedésnek és a méretezésnek. Az öntöttvas oxidációjának ellenállása a sűrű védőfóliák (Al, Si, Cr-oxidok) jelenléte. amelyek megvédik a fémet a későbbi oxidációtól magas hőmérsékleten. A hőálló öntöttvas lehet krómozott, finom és alumínium. A hőálló öntöttvasak átlagos kémiai összetétele:
C = 2,0-3,9%, Si = 1,5-6,0%, Mn = 0,4-1,0%, Cr = 0,5-32%, Al = 19-25%.
A krómváz szerkezete ferrodit perlit, a karbidok és a grafit egyedi befogadása. Egy nagy króm ötvözetben
(26-30% Cr), a szerkezet szilárd krómoldatból áll # 945 - vas és karbidok karbid eutektikus formában (C> 2%).
A hőálló öntöttvas néhány fokozatának mechanikai tulajdonságait és célját az 1.5. Táblázat tartalmazza.
Hőálló öntöttvas alkalmazása a gépiparban (GOST 7769-85).