Ca structură formată din fontă ductilă

Fier - aliaj de fier cu carbon (de la 2,14% la 5,4% carbon) utilizate în industrie, instalații sanitare și de încălzire utilizate în viața economică. Cast fonte oțel mai ieftin (aliaj de fier și de carbon), au cele mai bune caracteristici de turnare, inerția termică ridicată, deci sunt utilizate pe scară largă în diferite ramuri ale ingineriei.

recoacere Schema de fier alb pentru ductile.

În funcție de tehnologia de fabricație în structura aliaj format din două forme diferite de carbon: grafit sau cementită. Prezența unui anumit tip de turn carbon determină forma fierului și proprietățile sale. Fonta conține carbon liber (grafit), este o piesă turnată. El are o ductilitate suficientă pentru a permite efectuarea de prelucrare.

Video pe tema „Proprietățile și structura materialelor“

Pentru fontă albă conținând carbon fix (cementita), se caracterizează prin duritate mare și rezistență la uzură ca urmare ea, este fragil și slab tratate prin tăiere mecanică. Aceasta este baza pentru producerea de tip ductil, care combină proprietățile de rezistență și ductilitate. Tratament care duce la transformarea fierului alb pentru ductile și în ce etape de proces este format din fontă ductilă structura de fier?

Tipuri de aliaje: alb și gri

Schema microstructura din fontă ductilă.

Structura de fier albă este formată datorită răcirii rapide în timpul solidificării. Cu această tehnologie de carbon dizolvat la temperaturi ridicate nu au timp pentru a forma o componentă structurală separată și rămâne formă legată (carbură de fier sau cementită Fe₃C). Prezența sa determină proprietățile de duritate, rezistență la uzură și fragilității.

Deoarece viteza de răcire joacă crucial pentru formarea structurii, grosimea piesei turnate este importantă. La secțiunea transversală prea mare (mai mult de 50 - 60 mm), este dificil să se ajusteze rata de răcire dorit și pentru a obține structura bezgrafitnuyu necesară pe toată grosimea.

Aliaje albe sunt adesea denumite de porc, deoarece ele singure nu se aplică, și furnizează aliaj intermediar care este recoaptă într-o fontă maleabilă (CN), sau topite în oțel.

Tehnologia de producere a fierului turnat implică răcirea lentă în timpul solidificării siliciului plus o modificare suplimentară în valoare de 1-3% (siliciu îmbunătățește grafitizării), care permite suportul de grafit dizolvat ca incluziuni separate.

Structura fierului obținut cu incluziuni de grafit formează un (cementita decât atunci când) duritatea mai mică a materialului și pentru a permite procesul de prelucrare. Forma și dispersează grafit, structura de bază metalică și proprietăți determinate tipuri de fier Aliajul: gri (MF), de înaltă frecvență (HF).

Ductilă de fier: Proprietăți și structura

Schema microstructuri de fier.

Video pe „Structura moleculara“

Ductilă un fel de fier nu este manipulat presiunea asupra lui nu se efectuează forjare. „Fontă ductilă“ din cauza înaltă ductilitate și tenacitate numele.

Pentru a obține combinația optimă de rezistență și ductilitate a tehnologiei unei piese turnate de recoacere lungi (50 până la 120 de ore) la temperatura de 900-1050 C. Grosimea pereților pieselor turnate trebuie să fie mai mică de 50 mm. Astfel, includerea tsementitovye disponibile se descompun în carbon liber și de ferită (fier).

Procesul de cementita degradare, numit grafitizare, poate fi complet sau incomplet. La colaps integral structura de fier este eliberată de toate impuritățile cementita care se dizolvă inițial în austenită (modificarea fierului la temperaturi ridicate) și apoi precipitat ca grafit. conversia completă a grafitizării din fontă și materiale turnate din fontă are loc în timpul expunerii prelungite și răcire lentă.

Schema de obținere fontă ductilă.

Smooth asigură răcirea sub formă de fulgi de carbon în structura din fontă ductilă. Spre deosebire de forma de placă de grafit, care este un concentrator de stres și o sursă de fractură, oferind fragilității fier, sub formă de fulgi în formă nu slăbește structura aliajului metalic. forme de grafit Flake necesare pentru ductilitate fontă ductilă și tenacitate.

Mai mult structura de plastic este un incluziunile carbon inerent aliaj de înaltă rezistență sferică. Fonta ductilă se obține dintr-o fontă cenușie prin modificarea (dopat) metale alcalino-pământoase (aditivi de magneziu, ceriu).

Video pe „turnare prin injecție“

Astfel, ca rezultat al recoacere prelungit și structura de răcire lentă formată din piese turnate cu pereți subțiri, caracterizate printr-o matrice feritică moale și incluziuni de grafit compact.

O astfel de structură de fontă este caracterizată prin o bună rezistență la uzură, rezistență suficientă pentru a trece, bine prelucrate prin tăiere, și, prin urmare, utilizat pe scară largă în diferite domenii industriale.

turnare groasă (mai mult de 50 mm) se formează nu numai incluziuni de grafit fulg ci lamelar. Această structură oferă o gamă completă de proprietăți mecanice mai slabe ale materialului maleabil.

Recoacerea: Tehnologie și Phase Transformări

Figura izoterme transformări austenită în fontă ductilă 2,9% C% Si 0,88, 0,36% Mn și 0,09% S.

Conform structurii de tipul ductilă de material rezultată se împarte în beloserdechny (perlită) și chernoserdechny materialului (ferita). Perlită este mai greu și mai rezistent la uzura si fero - mai puternică și mai vâscos. Structura fonta maleabilă (ferita + perlita sau incluziuni graphitic) este determinată de caracteristicile de temperatura de recoacere și menținând timp (îngălbenire) în cuptor.

Prin componentele structurale și forma lor depinde de proprietățile materialului finit. Structura de fier pentru recoacere plin pentru a obține proprietățile dorite nu trebuie să conțină nici un precipitatelor din grafit liber trebuie sa fie „albit“ pe întreaga secțiune. În acest scop, aliajul limita cantitatea de conținut de siliciu, promovarea grafitizare.

Video pe „Curs privind disciplina "Materiale de știință și TCM". Partea 6 "

bază de perlită

Principalele tipuri de fonte.

turnate Beloserdechny (perlită) fontă ductilă produs decarburare recoacere într-o pulbere de minereu de fier. Popularitatea acestei tehnologii în trecut se explică prin conținutul crescut de carbon în piese turnate Vagran (3,4 - 3,6%).

topire modernă într-o cupolă oferă conținut minim de carbon (până la 3%).

Pentru piese turnate din fontă ductilă perlitice utilizate din fontă albă care conține carbon într-o cantitate de 3,0 - 3,6%, siliciu aditiv tehnologic, mangan, fosfor, sulf. Ele sunt plasate în cutii și acoperite cu minereu de pulbere proaspătă sau țunder. La recoacere în minereu de fier este format prin mediu oxidant, și carbon este parțial ars (oxidat). Stratul de suprafață până la o adâncime de 2 mm este complet dccarburată.

Produsul turnat rezultat este expus la rupere și rezistență la oboseală sarcini apropiate de cea a oțelului, rezistență ridicată la uzură. După turnarea decarbonatare produce proprietăți diferite de-a lungul secțiunii: o duritate mai mică la suprafață și mare în miez.

Video pe „tehnologia de tratament termic“

Încălzirea se realizează într-o singură etapă: până la 1000 C, urmată de o expunere prelungită (de la 60 la 100 de ore), iar răcirea continuă lentă cu cuptorul. Format a „beloserdechnaya“ Structura constă din perlit, care este pe fractura are o culoare alb-argintiu.

Următoarea imagine structura 2 perlitice material maleabil corespunde fotografie „o“.

feritic de bază

arc rece de sudare de fier.

Chernoserdechny (ferită), fontă ductilă (foto „b“ pe imaginea de mai sus) este recoaptă fără prezența minereului.

Pentru a proteja împotriva oxidării turnat nisip de turnare sau șamotă poate talaș de oțel. Această recoacere se numește grafitare.

Pentru feritice fontă ductilă structura sursă importantă și compoziția chimică a aliajului. Material chernoserdechny feritic recoaptă alb care conține carbon într-o cantitate de 2,4 - 2,8%, și aditivi de siliciu, mangan, sulf și fosfor. Astfel de aliaje scăzut de carbon se topesc la temperaturi ridicate (în comparație cu sredneuglerodistoj) așa tip duplex aplicat punctul lor de topire - proces.

În prima etapă, la o temperatură de declanșare 900 - 1050 C descompus cementita carbon (timp de retenție 10-15 ore). La etapa a doua la 720 - la 760 C cu eliberare perlit se descompune din ferită liberă și grafit, care deține timp de 25 - 30 de ore.

Astfel, structura din fonta, după două etape de recoacere cuprinde o ferită și fulg liber grafit. Fracture boabe ferită are o culoare gri închis, astfel încât aceste fiare de călcat sunt numite chernoserdechnyh. Chernoserdechny fontă ductilă turnate se caracterizează prin tenacitate bună, ceea ce face posibil să-l trateze printr-o acțiune mecanică (pe mașina de tăiere). Densitatea de turnare prin injecție și tensiune mică permit turnarea de formă maleabilă piese cu pereți subțiri, cu o grosime a peretelui de 4 până la 40 mm.

Prin injecție și proprietățile mecanice ale ductil fel de lucruri mai bune decât alte tipuri de aliaje, dar a devenit mai rău.

Structura Ferite are o duritate mică și rezistență la uzură, dar se caracterizează prin tenacitate și durabilitate. Un astfel de material înlocuiește oțel în nodurile necritice.