A szürke öntvények szerkezete és tulajdonságai
"MATERIALS SCIENCE" a vizsgálat előkészítéséhez
A SÚLYOS CHUGUNOV SZERKEZETE ÉS TULAJDONSÁGAI
Öntöttvas - vas-szén ötvözetek, amelyek több mint 2,14% C. A 4. munkában tanulmányozták a fehér öntvények szerkezetét. Nevük és mechanikai tulajdonságaik miatt nagy mennyiségű cementit tartalmaz a szerkezet. Az eutektikus fehér öntöttvas (szerkezet - ledeburite) szabályozása szerint a cementitum% ≈ 64% -a. Cementitet ad világosabb árnyalatú törés (innen a név), a vas, így nagyon kemény és rideg, nem tud ellenállni a húzó, hajlító és ütések elsősorban 1. Ezért használatuk nagyon korlátozott.
A mérnöki tevékenység széles körben elosztva öntöttvas, amelyben a szén túlnyomórészt nem kémiailag kötött (cementitikus formában), de szabad formában különféle formájú grafit zárványok formájában. Az ilyen öntöttvas, a fehérektől eltérően szürke (a törés sötét árnyékában).
A szürke öntvények mechanikai tulajdonságai a fém alapanyag (mátrix) szerkezetétől, a grafit-zárványok alakjától, méretétől és számától függenek.
A szürkeöntvény fém alapjának szerkezete háromféle lehet: ferrit, ferrit + perlit, perlit. Magától értetődő, hogy, azonos feltételek mellett öntöttvas perlites alapon erősebb és kevésbé képlékeny összehasonlítva a vas alapján a ferrit (lásd. A függőség a szerkezetét és tulajdonságait a vas-szén ötvözet széntartalom, Job 4).
A grafit-zárványok (elsősorban alakjuk) szerkezeti jellemzői az öntöttvas előállításának módjától függenek, és nagymértékben meghatározzák a mechanikai tulajdonságokat. Ebben a tekintetben meg kell különböztetni a tényleges szürke (MF), nagy szilárdságú (HF) és hajlékony (CG) öntöttvas.
Látható, hogy alacsony sebességnél és meghatározott hűtési tartalom (P + Si) 3 grafitizálással folyamat befejeződött teljesen - az összes szén a öntöttvas egy grafit kristályok (kivéve 0,01% C szereplő ferrit).
D
A szürke öntvényben található Rafite nagyméretű hegyes lapok formájában található. Ezeknek a lemezeknek a végei a stressz-koncentrátorok, a fémmátrixban lévő repedések nukleotizációját a terhelés alatt. Különösen veszélyes, ha a grafitlemez olyan hosszú, hogy szilárd hálót képez. Ebben a tekintetben a szürke öntöttvas alacsony szakítószilárdsággal és gyakorlatilag nulla duktilitással rendelkezik. A mechanikai tulajdonságok javulása a ferrosilikont vagy a szilikokalcium por-szennyeződését (módosítószereit) módosíthatja. Ennek eredményeképpen a grafitlemezek összetörtek - az erő növeli, de a hajlékonyság alacsony marad (0,2, 0,5%). Ezért a szürkeöntvényt öntött termékekre használják, elsősorban kompresszióval vagy viszonylag kis terheléssel (gépágy, hengerblokkok, motorhordók, fékdobok stb.).
A mechanikai tulajdonságok jelentős javulását magnézium vagy cérium módosításával lehet elérni. Ebben az esetben a grafit bevitele gömb alakú. A lekerekített zárványok sokkal kisebb mértékben növelik a feszültségek veszélyes koncentrációját, ezért az öntöttvas szilárdsága és hajlékonysága jelentősen megnő. A grafit öntöttvas gömbgrafitos zárványait nagy szilárdságnak nevezik. Gömbgrafitos öntöttvas használják a felelős öntvények auto- és traktor (főtengelyek dugattyúk), nehézgépek (hengert részei Kovácsprés-berendezés), vegyi anyagok (szivattyúházak, szelepek).
A kovácsoltvas termékek beszerzése alapvetően különbözik a szürke és a nagy szilárdságú öntöttvasak öntési technológiájától. Először is, az öntvény fehér öntöttvasból készül, míg magas öntési tulajdonságai vannak, amelyek lehetővé teszik, hogy összetett alakú sűrű öntvényeket állítsanak elő. Ezeket az öntvényeket ezután hosszú, "grafitizáló" hőkezelésnek vetjük alá a 3. ábrán bemutatott séma szerint. 5.2.
Ez a módszer a cementit instabilitására (metastabilitására) épül.
A fehér öntöttvas folyamatos expozíciója t = 950-nél. 1000 C a cementitnek ausztenit és a flocculens formájú grafit keverékét bomlik le. Ezeknek a hõmérsékleteknek a gyorsított hûtése (az 1. ábra 1. rendszere) vezet az ausztenit átalakításához perlithez (a PSK eutektoid transzformációs vonal alatt). hogy hajlékony öntvényt kapjunk Perlit-alapon. Ha a hűtés megszakad, és az öntvényt hosszú ideig tartja 720 ° C-on (valamivel alacsonyabb, mint a PSK), a perlitbe belépő cementi is ferrit- és grafitkeverékké válik. Így a temperöntvény öntvény egy ferrit-pearlit (2, 5.2 ábra) vagy ferritikus (3, 5.2 ábra) alapon állítható elő.
A gömbgrafitos öntöttvas tulajdonságai közel állnak a nagy szilárdságú öntöttvasokhoz. Ezek közül a felelős öntött részek állnak elő, dinamikus terhelés alatt működnek (hüvelyek, csatlakozók, fékbetétek, hubok stb.).
P
Az öntöttvas jelölésének elve világos a táblázatban. 5.1.
A fenti adatok alapján az alábbi következtetések vonhatók le:
1. A különböző típusú szürkeöntvények mechanikai tulajdonságainak szintjét két alapvető szerkezeti tényező határozza meg: a grafit-zárványok alakja (és nagysága és mennyisége), valamint a fém alapanyag szerkezete.
Valójában a szürke öntöttvas szén elő-eutektoid (F + P), eutektoid (P) acél vagy technikai vas (F) grafit-zárványokkal. A grafit csökkenti a fém alapanyag szilárdságát és plaszticitását. Ezért a szürkeöntvény kisebb mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik a szénacélhoz képest. Azonban az acéloktól eltérnek a magasabb öntési tulajdonságok, az alacsonyabb költségek, a bemetszések és egyéb felületi hibák, a súrlódásgátlás (lásd a 11. munkát) és néhány más hasznos tulajdonság.
Vegye figyelembe a nem transzlatált mikroszekciókban vizsgált struktúrák jellemzőit.
Referenciák: [1], c. 144. 155 vagy [2], c. 292. 302 vagy [3], c. 224. 233 vagy [4], 181. o. 198.
A fehér vas mechanikai tulajdonságainak 1A ábrázolása a 3. ábrán látható függések extrapolálásával érhető el. 4.2, a nagy szén tartalma esetén.
Az L öntvény falainak vastagságát az abszcissza tengely mentén ábrázoltuk, nyilvánvalóan az L növekedése megfelel a Vox hűtési sebesség csökkenésének.
3 Általában a szürkeöntvény 3.5. 3,6% C és 1,5. 3,0% Si.