Burdin harikorra: propietateak, markatzea eta aplikazioak

Burdinurtua korrosioarekiko erresistentea da, baina hauskorra, burdina-karbono aleazioarekin, karbono-edukia C-rekin% 2,14 eta% 6,67 bitartekoa. Lortutako akatsen presentzia izan arren, mota askotakoak, propietateak eta aplikazio ugari daude . Burdinurtu zabala oso erabilia da.

istorioa

Material hau IV. Mendeko K. a. e. Bere erro txinatarrak VI. Mendean daude. BC. e. Europan, aleazioaren industri produkzioaren lehen aipamena XIV. Eta Errusian datza, XVI. Mendekoa. Baina Iruñean patentatu zuten burdina malgua ekoizteko teknologia XIX. Mendean. AD Annosov garatu ondoren.

Burdinazko grisa erabilera mugarria da, propietate mekaniko txikiak direlako, eta altzairua garestia eta gogortasuna eta iraunkortasun baxua duelako, fidagarria, iraunkorra eta solidoa den metal baten sorrera sortzen da, aldi berean indarra handitu eta hargarritasun handiarekin bat eginez.

Burdinaren burutzapena ezinezkoa da, baina bere ezaugarri plastikoak direla eta, zenbait presio tratamendu mota jasan behar dira (adibidez, estanpazioa).

produkzio

Metodo nagusia labe nagusietan urtzen da .

Aberezko labea prozesatzeko hasierako produktuak:

• Shihta - burdina, ferum baten oxido formako metalarekin.
• Erregai - koke eta gas naturala.
• Oxigenoa tuyeres berezietatik pizten da.
• Fluxuak manganesoa eta (edo) silizioan oinarritutako formazio kimikoak dira.

Labearen labe altuen faseak:

1. Burdin garbiarena berreskuratzea, burdin mea erreakzio kimikoen bidez, oxigenoarekin batera.
2. Kokeen eraketa eta karbono oxidoen eraketa.
3. CO eta CO ₂ erreakzioen burdin purearen karburizazioa.
4. Fe ₃ C-ren saturazioa, manganesoa eta silizioa, outlet-eko behar diren propietateen arabera.
5. Metal bukatuak metalezko moldeetan hustea, burdinurtuzko tapoi bidez; Zikinkeria zintak bidez koipeen deskarga.

Lan-zikloaren amaieran, labe-labeek burdinurtua, zepak eta labeak sortzen dituzte.

Labe-ekoizpeneko produktu metalikoak

Hozte-tasa, mikroegitura, karbono saturazioa eta gehigarrien arabera, burdina mota batzuk lortzeko aukera dago:

1. Birbanaketa (zuria): karbono bat lotu forma, lehen zementitatea. Beste burdina-karbono aleazioetarako galdaketa gisa erabiltzen diren lehengai gisa erabiltzen da, prozesatzeko. Artifizialki sortutako labe-aleazio guztien% 80ra arte.
2. Galdaketa (grisa): karbono grafito osoa edo partzialki librekoa da, hau da, bere plakak. Kaxa txikiko gorputz atalak ekoizteko erabiltzen da. Etengabeko galdaketaren% 19 arte.
3. Berezia: ferroalloys saturatuak. Ekoizpen mota kontuan hartuta% 1-2.

Burdin harikorra txerri burdinaren tratamendu termikoaren bidez sortzen da.

Burdin karbonoaren egiturak

Ferro karbonikoak aleazio mota ezberdinak sor ditzake kristalezko sareta motaren arabera, hau da, mikroegitura bertsioan bistaratzen dena.

1. Sarrerako soluzio sendo bat α-iron-ferrite-n.
2. Sarrerako soluzio sendo bat γ-burdinazkoa austenita da.
3. Fe ₃ C (loturaren egoera) eraketa kimikoa zementitoa da. Lehenengoa urtze likidotik hozte azkarra sortzen da. Bigarren mailakoak: tenperatura jaistea, austenita. Hirugarren mailakoak: pixkanaka-pixkanaka hoztea, ferrita batetik.
4. Ferritako eta zementitazko aleen nahasketa mekanikoa perlitoa da.
5. Perlitaren edo austenitearen eta zementularen aleak nahasketa mekanikoa - ledeburite.

Burdinurtuari dagokionez, mikroegitura berezia da. Grafitoak loturik egon daitezke eta aurreko egiturak osatzen ditu, baina egoera askean egon daitezke inklusio ezberdinetan. Propietateak aleak nagusi eta formazio hauen eraginpean daude. Metalezko frakziozko frakzioak plakak, malutak edo esferak dira.

Plaka forma burdinazko karbono aleazio grisen ezaugarri da. Hauskortasuna eta segurtasunik eza eragiten ditu.

Inclusions floccousek burdin harikorra dute, eta horrek positiboki eragiten du errendimendu mekanikoa.

Grafitoaren egitura esferikoa metalaren kalitatea hobetzen du, gogortasuna handitzeko, fidagarritasuna eta zama handiak zahartzea eragiten ditu. Ezaugarri hauek altzairu indartsua da. Burdinazko burdinazko propietateen propietateak, ferrita edo perlitaren oinarria, floccous grafito inklusioen presentzia da.

Burdina ferritiko malgua ekoiztea

Karbono gutxiko karbono aleazio zuri eta preututiko batetik ekoizten da,% 2,4 eta 2,8 bitarteko karbonoa duten osagaiak birrinduz eta dagokion gehigarriekin (Mn, Si, S, P). Hodi berdeen hormetako lodiera 5 cm baino handiagoa izan behar da. Lodiera nabarmeneko galdaketak egiteko, grafitoak plaken forma du eta nahi diren propietateak ez dira lortzen.

Burdin malgua oinarri ferritikoarekin konbinatzeko, metalak kutxatiletan banatzen da eta harea isurtzen du. Edukiontzi itxiak berotze labeetan jartzen dira. Ekintza sekuentziaren ostean egiten da:

1. Egiturak labeetan berotzen dira, 1.000 ° C-ko tenperaturan eta 10 eta 24 ordu bitarteko bero iraunkorrean egon ohi dira. Ondorioz, lehen zementitoa eta buruarguritea deskonposatzen dira.
2. Metaloa 720 ° C-raino hozten da eta labearekin.
3. 720 ° C-ko tenperaturan, denbora luzez mantentzen dira: 15 eta 30 ordu bitartekoak. Tenperatura horretan bigarren zementuloa deskonposatzen da.
4. Azken fasean hoztu egiten dira berriro 500 ° C-ko sukalde-giroarekin, eta airean eramaten dira.

Annealing teknologiko hori grafitizing deitzen zaio.

Lanaren ondoren, materialaren mikroegiturak grafitaren alboetan txertatutako ferrita bat da. Mota honek "bihotz beltz" deritzo, haustura beltza baita.

Perletako burdin malgua ekoiztea

Burdinazko karbono aleazio mota bat da, aurreko eutectoide zuriotik dator ere, baina karbonoaren edukia handitzen da:% 3-3,6. Perlito base batekin egindako galdaketak kutxetan jartzen dira eta burdina birrindu edo eskalarekin birrindu. Annealing prozedura bera erraztu egiten da.

1. Metalaren tenperatura 1.000 ° C-ra igo da, 60-100 orduz mantentzen dena.
2. Egiturak labean hozten dira.

Ingurumena metatzeko beroaren eraginez, difusioa gertatzen da: zementzearen deskonposizioan kaltetutako grafitoak gainazal zatiak azaleko geruzak uzten ditu, mea edo eskalaren gainazalean kokatuz. "Bihotz formako" burdin malgua duen erdiko geruza leunagoak, malgukorrak eta malgukorrak erdi sendo batekin.

Annealing hori deitzen zaio osorik. Zementitoa eta ledeburita deskonposatzea bermatzen du, dagokion grafitoarekin perlitazko plaka bezala. Burdin meaezineko malgukizko granularrak indar eta indarreko indarra handiagoa eskatzen badu, 720 ° C-ko preheating material gehigarria erabiltzen da. Kasu honetan, perlitazko aleak grafitoen inklusio flakekin eratzen dira.

Burdin malleable ferritikoa, markatzea eta aplikatzea

Labean metalezko "languishing" luzeak zementitoa eta ledeburita deskonposizio osoa ferrita bihurtzen ditu. Trikimailu teknologikoei esker, karbono handiko edukia duen aleazio bat lortzen da: karbono baxuko altzairuzko ferrita egitura . Hala eta guztiz ere, karbono bera ez da inora iristen, burdinazko egoera batetik doan doa. Tenperaturaren eraginak grafitoen inklusioen forma aldatzen du flokulatuarentzat.

Egitura ferritiboak gogortasuna murriztu egiten du, indarra areagotzen du, ezaugarrien presentzia, hala nola, indar indarra eta erabilgarritasuna.

Burdinazko burdin mekanikoa markatzea: KCh30-6, KCh33-8, KCh35-10, KCh37-12, non:

KC - barietatearen izendapena - malguak;

30, 33, 35, 37: σ _in , 300, 330, 350, 370 N / mm ² - hautsi gabe jasan dezakezun karga maximoa;

6, 8, 10, 12 - luzapen erlatiboa, δ,% - Plastikotasunaren indizea (balioa handiagoa da, metal gehiago presio tratamenduaren menpe dago).

Gogortasuna 100-160 HB ingurukoa da.

Material honek bere parametroetan kokatzen du erdiko posizioa, hala nola altzairua eta burdina-karbono alea grisa. Burdin harikorra, oinarri ferritikoarekin, perla txikia da higadura erresistentzia, korrosioa eta nekearen indarra kontuan hartuta, baina mekanikoan, plastizitatean, estanpazioan ere. Bere prezio baxuagatik oso erabilia da industria txikietan eta ertainetan lan egiten duten piezak fabrikatzeko: engranajeak, karkasak, atzeko zubiak, sanitarioak.

Propietateak, markatzea eta perlitisa burdin malgua aplikatzea

Etengabeko oszilazioak direla eta, primateak, bigarren mailako zementoak eta ledeburiteak austenitan erabat desegiteko garaia, 720 ° C-an perlitara bihurtzen da. Bigarrena hirugarren mailako ferrita eta zementitaren aleak nahasketa mekanikoa da. Izan ere, karbonoaren zati bat geratzen da, egitura zehazten du, eta horren zati bat "kaleratu" grafito flaky bihurtzen da. Kasu honetan, perlitoa lamela edo granularra izan daiteke. Horrela, perla burdin malgua eratzen da. Propietateak egitura saturatuagoak, gogorragoa eta gutxiago bihurgarriak dira.

Hauek, ferritarekin konparatuz, korrosioarekiko erresistentzia altuagoak dituzte, higaduraren propietateak dira, haien indarra askoz ere handiagoa da, baina beheko galdaketaren ezaugarriak eta plastikotasuna. Eragin mekanikoen mekanismoak gainazal handitzen du, baina produktuaren muina gogortasuna eta gogortasuna mantentzen du.

Burdinurtu perlitikoen klaseko hodiak markatzea: KCh45-7, KCh50-5, KCh56-4, KCh60-3, KCh65-3, KCh70-2, KCh80-1.5.

Lehenengo digitua indarraren deitura da: 450, 500, 560, 600, 650, 700 eta 800 N / mm ^2, hurrenez hurren.

Bigarrena plastikotasunaren izendapena da: luzapen erlatiboa δ,% - 7, 5, 4, 3, 3, 2 eta 1.5.

Burdin mingotsa perlitikoa ingeniaritza mekanikoa eta tresneria egiteko erabiltzen da, estatua eta dinamika heavy karga azpian funtzionatzen duten egiturak: kamera, birakariak, enbragea piezak, pistoiak, konektoreak.

Bero tratamendua

Bero-tratamenduaren ondorioz lortutako materiala, hau da, annealing-a, tenperatura-eraginen metodoetan behin eta berriz errepikatu daiteke. Helburu nagusia indarra areagotzea da, higadura erresistentzia, korrosioarekiko erresistentzia eta zahartzea.

1. Zahartze gogortasuna eta gogortasuna handia eskatzen duten egiturak erabiltzen dira; Berogailua 900 ° C-ra arte ekoizten da. Piezak 100 ° C-ko batez besteko abiadura dauka, makina-olioarekin. Ondoren, tenperatura altua mantentzen du 650ºC-ra arte eta airean hozteko.
2. Normalizazioa kalkulu sinple txikietarako erabiltzen da 900 ° C-ko labean berotzeko, tenperatura honetan 1 eta 1,5 ordu bitarteko zutik egonda eta airean hozten denean. Perlita granular tropostagarria, bere gogortasuna eta fidagarritasuna eskaintzen du marruskadura eta higadurapean. Burdin malguak antifrictional fabrikak ekoizteko erabiltzen da, perla oinarri batekin.
3. Anplifikazioa antifrzizioaren ekoizpenean errepikatzen da: berogailua - 900 ˚є arte, epe luzerako tenperatura beroan, labearekin hozteko. Burdin miellekorra antifrictional ferritiko edo ferritiko-perlitikoa ematen da.

Burdinurtuzko produktuen berokuntza lokalean edo modu konplexu batean egin daiteke. Tokiak, maiztasun handiko korronteak edo azetilenozko sugarra erabiltzen dira (gogortzea). Konplexuetarako - berogailu labeak. Berokuntza lokalean, goi geruza bakarrik gogortu egiten da, gogortasuna eta indarra areagotzen diren bitartean, baina plastikotasuna eta nukleoaren biskositatea geratzen dira.

Hemen garrantzitsua da garbi zehaztea ezinezkoa dela ezaugarri mekanikorik ez izatea, baita tenperatura jaitsiera zorrotzarekiko sentikortasun handia ere, hau da, ezinbestekoa da hozteko urarekin hozten denean.

Antifrictional maleable cast irons

Barietate hau malguak eta aleazioei aplikatzen zaie, grisa (ASF), forja (AFC) eta indarra handia (AChV). AFC ekoizteko, burdin harikorra erabiliko da, estandarizatua edo normalizatua. Prozesuak egiten dira propietate mekanikoak handitzeko eta ezaugarri berri bat sortzeko: higadura-erresistentzia marruskadura beste xehetasunekin.

Markatua dago: АЧК-1, АЧК-2. Birakariak, engranajeak, errodamenduak ekoizteko erabiltzen da.

Propietateen aditiboen efektua

Burdinazko karbonoaren oinarria eta grafitoaz gain, beste osagai batzuk ere badituzte beren konposizioan; gainera, burdinaren propietateak zehazten dituzte: manganesoa, silizioa, fosforoa, sufrea eta aleazio elementu batzuk.

Mangan metal likidotasuna, korrosioarekiko erresistentzia eta higadura erresistentzia handitzen du. Indarra eta indarra areagotzea sustatzen du, karbono eta burdinaren lotura Fe ₃ C formula kimikoari esker, perlita granulararen eraketa.

Silikumak positiboki likidoaren aleazioaren fluiditatea ere eragiten du, zementularen banaketa eta grafitoaren inklusioen askapena sustatzen ditu.

Sufrea osagai negatiboa baina saihestezina da. Propietate mekaniko eta kimikoak murrizten ditu, pitzadurak eratzea estimulatzen du. Hala ere, beste elementu batzuekin erlazionatutako edukien korrelazio arrazionala (adibidez, manganesoa) prozesu mikroestrukturalak zuzentzeko aukera ematen du. Beraz, 0,8-1.2 perlitoko Mn-S erlazioan mantentzen da tenperaturaren eragina edozein aldietan. 3. ratioa gehitzea, beharrezkoa den edozein egitura lortzeko aukera ematen du zehaztutako parametroen arabera.

Fosforoek fluiditatea hobetzen du, indarra eragiten du, gogortasuna eta plastikotasuna murrizten ditu, grafitazioaren iraupena eragiten du.

Chromium eta molibdenoek grafito malutak egiteko zaila egiten dute, eduki batzuetan perlitiko granulararen eraketa laguntzen dute.

Tungstenoek higadura-erresistentzia hobetzen dute tenperatura altuetan lan egiten denean.

Aluminioa, nikela, kobreak grafitizazioa sustatzen du.

Burdinazko karbono aleazioan osatutako elementu kimikoak zuzentzea, baita haien ratioa ere, posible da burdinurtuzko azken propietateak eragitea.

Abantailak eta desabantailak

Burdin harikorra ingeniaritzan oso erabilitako materiala da. Bere abantaila nagusiak hauek dira:

• Gogortasunaren adierazle altuak, higadura erresistentzia, indarra eta fluidotasunarekin batera.
• Inpaktuaren indarra eta hargarritasunaren ezaugarri arruntak.
• Presioaren tratamenduan prozesagarritasuna, grisez egindako iratzeekin alderatuta;
• Tratamendu termiko eta kimiko-termikoko metodoen arabera zenbait propietate zuzentzeko aukera anitzak;
• Kostu txikia.

Desabantailak banakako ezaugarriak ditu:

• hauskortasuna;
• Grafitoen inklusioen presentzia;
• Mekanizazioan egindako errendimendu baxua.
• Piezak pisu esanguratsua.

egungo gabeziak izan arren, harikorra burdin metalurgia eta ingeniaritza mekanikoan kargu egingo da. Bertatik crankshafts, balazta pads zatiak, engranajeak, pistoiak, barrak konektatzen esaterako xehetasun garrantzitsuak ekoiztu du. marka barietate txiki bat izatea, industrian banakako nitxo burdina harikorra bat hartzen du. Bere aplikazio karga zein bestelako materialen erabilera Nekez da tipikoa da.