Fundición maleable: propiedades, etiquetado y ámbito de aplicación

Fundición – sólido, коррозийно-estable, sin embargo, frágil железоуглеродистый aleación con un contenido de fibra de carbono Con menos del 2,14 hasta el 6,67 %. A pesar de la presencia de los característicos de las deficiencias que tiene la diversidad de especies, de las propiedades, áreas de aplicación. Ampliamente utilizado es maleable.

Historia

Este material fue conocido desde el siglo IV adc de Su origen chino, se encuentran en el siglo VI adc En europa las primeras referencias sobre la producción industrial de la aleación datan del siglo XIV, y en rusia – en el siglo XVI. Y he aquí la tecnología para la producción de fundición de hierro nodular patentado en rusia en el siglo XIX. Después de desarrollar la a. D. Анносовым.

Así como la fundición gris limitados en el uso en virtud de los bajos de las propiedades mecánicas, sino que se convirtieron en – costosos y tienen baja dureza y durabilidad, surgió la pregunta acerca de la creación de metal fiable, duradero, sólido, al mismo tiempo, tiene una mayor resistencia y una cierta plasticidad.

La Forja de hierro no es posible, sin embargo, gracias a la actuación, se presta a algunos tipos de procesamiento de presión (por ejemplo, la estampación).

Producción

La Principal manera de – la fundición en altos hornos.

Los productos para el dominio de reciclaje:

• Шихта - mineral de hierro que contiene el metal en forma de óxidos ферума.
• El Combustible de coque y gas natural.
• El Oxígeno es soplado a través de las toberas.
• Fundentes - químicas de la educación sobre la base de manganeso o silicio.

Fases de dominio de fusión:

1. La Recuperación de hierro puro a través de reacciones químicas de mineral de hierro con interpuestas a través de las toberas de oxígeno.
2. La Combustión del coque y la formación de óxidos de carbono.
3. Cementación hierro puro en las reacciones de con CON y₂.
4. La Saturación de la Fe₃C, manganeso y silicio en función de las propiedades requeridas en la salida.
5. Drenaje de acabado de metal en forma de hierro fundido a través de летки; el drenaje de la escoria a través de шлаковые летки.

Al finalizar el ciclo de trabajo домны reciben hierro, escoria y колошниковые gases.

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De productos de Metal de dominio de la producción

En función de la velocidad de enfriamiento, la microestructura, la saturación de carbono y aditivos puede recibir varios tipos de fundición de hierro:

1. Передельные (blanco): la fibra de carbono vinculado como principal цементит. Se utilizan como materia prima para la fabricación de otros железоуглеродистых aleaciones de reciclaje. Hasta el 80% del total producido de dominio de la aleación.
2. Fundiciones (gris): la fibra de carbono en forma parcial o totalmente libre de grafito, a saber, sus placas. Se utilizan para la producción de малоответственных rejas de las piezas. Hasta el 19% продуцируемого dominio de fundición.
3. Especiales: saturados ферросплавами. 1-2% del tipo de producción.

Fundición Maleable reciben a través de un tratamiento térmico передельного.

La Teoría de la железоуглеродистых estructuras

La fibra de carbono con ферумом pueden formar varios tipos de aleaciones de tipo de la red cristalina de la que aparece en una variante de la microestructura.

1. Dura la solución de penetración en el α-el hierro – la ferrita.
2. Dura la solución de penetración en el γ-el hierro – austenita.
3. Química Fe₃C (relacionada estado) – цементит. Principal que se desarrolla a través de un rápido enfriamiento de líquido de la masa fundida. Secundaria – el más lento de disminución de la temperatura, de la austenita. Terciario – el paulatino enfriamiento de la ferrita.
4. Manual de la mezcla de los granos de ferrita y цементита – perlita.
5. Manual de la mezcla de los granos de perlita o de la austenita y цементита – ледебурит.

Para la fundición de hierro es característica especial de la microestructura. El grafito puede estar vinculado forma y formar anteriores de la estructura, puede permanecer en estado libre en la forma de diferentes inclusiones. En las propiedades influyen como los principales granos, y estos de la educación. Grafito facciones en el metal son placas, escamas o las bolas.

Intercambiador de placas forma es característica de la escala de grises, железоуглеродистых aleaciones. Ella condiciona su fragilidad y falta de fiabilidad.

Activar хлопьеобразные tienen fundición dúctil, que influyen positivamente en sus mecánicas de los indicadores.

Esfrica la estructura de grafito aún más la mejora de la calidad del metal, influyendo en el aumento de la dureza, la fiabilidad, la velocidad de obturación de un esfuerzo. Estas características tiene hierro fundido de alta resistencia. Fundición nodular de las propiedades de sus condiciona ferrítico o перлитной los fundamentos, con la presencia de хлопьеобразных inclusiones de grafito.

La Obtención de la fundición maleable ferrítica

Él se producen a partir de blancos передельного доэвтектоидного малоуглеродистого de la aleación mediante el recocido de los lingotes con un contenido de carbono 2,4-2,8 % de las de la presencia de aditivos (Mn, Si, S, P). El espesor de la pared отжигаемых de las piezas debe ser de no más de 5, Para piezas de gran espesor grafito tiene la forma de las placas y de las propiedades deseadas no se logran.

Para obtener fundición nodular con ferrítico de la base, el metal se colocan en cajas especiales y echan por la arena. Herméticas de la capacidad de la colocan en hornos de calentamiento. Realizan la siguiente secuencia de acciones al отжиге:

1. Diseño se calienta en hornos a una temperatura de 1 000 y dejan mantenerse constante el calor en un plazo de 10 a 24 horas. En consecuencia, se rompe principal цементит y ледебурит.
2. El Metal se enfría hasta 720 Con junto con el horno.
3. Cuandola temperatura de 720 Con son sostenidos de larga duración: de 15 a 30 horas. Esta temperatura permite la desintegración de la secundaria цементита.
4. En la etapa final de nuevo refrescan junto con el trabajo de la estufa hasta 500, y después se han incautado en el aire.

Esta tecnológico de recocido se llama графитизирующим.

Después de realizados los trabajos microestructura del material es una de ferrita con хлопьевидными los granos de grafito. Este tipo se llama  черносердечным», así como la fractura tiene un color negro.

La Obtención de перлитного de la fundición dúctil

Es un tipo de железоуглеродистого de la aleación, que también nace de доэвтектоидного blanco, sin embargo, el contenido de carbono en él se ha aumentado: 3-3,6 %. Para obtener piezas de fundición con перлитной la base de los colocan en cajas y echan por el desmenuzado порошкообразной mineral de hierro o costras. El proceso de recocido se simplifica.

1. Temperatura del metal aumentan hasta 1 000, sobreviven de 60 a 100 horas.
2. Diseño se enfrían con el horno.

Debido a la angustia bajo la influencia del calor en el metal de entorno se produce la difusión: se asigna en цементитном descomposición de grafito parcialmente deja una capa superficial de отжигаемых piezas, quedándose en la superficie de un mineral o de la caldera. Reciben más suave, dúctil y plástica de la capa superior de la  белосердечного» fundición de hierro nodular, con la firme el centro.

Este recocido se llama incompleta. Él proporciona la desintegración de la цементита y ледебурита en la placa de perlita con la correspondiente grafito. En el caso de, si es necesario granular de fundición maleable perlítica con tasas más altas de la resiliencia y la plasticidad, se aplica adicional de calentamiento del material hasta 720 C. Cuando este formado de granos de perlita con хлопьевидными графитными impurezas.

Propiedades, el etiquetado y la aplicación de la fundición maleable ferrítica

Largo  aflicción» metal en el horno consecuencia de la completa desintegración de la цементита y ледебурита en la ferrita. Gracias tecnológico de astucias, reciben una aleación con alto contenido de carbono – ferrítico estructura común para acero al carbono. Sin embargo, la fibra de carbono por sí mismo de la nada, no se mete a la – se pasa de un asociado con el hierro de estado en su tiempo libre. Temperatura el efecto cambia la forma de las inclusiones de grafito hasta хлопьеобразной.

Ferrítico la estructura condiciona la disminución de la dureza, el aumento de los valores de la fuerza, la presencia de características tales como la resistencia y ductilidad.

El Etiquetado de fundición de hierro forjado de ferrítica de la clase: КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10, КЧ37-12, donde:

Ht – designación de las variedades de la – fundición;

30, 33, 35, 37: σ_A, 300, 330, 350, 370 N/mm² – la carga máxima de la que puede soportar, no arruinando;

6, 8, 10, 12 – elongación, δ, % – índice de plasticidad (cuanto más alto sea el valor, mayor será el metal se somete a tratamiento de la presión).

La Dureza – alrededor de 100 a 160 nv.

Este material, en sus indicadores ocupa la posición intermedia entre estos, como el acero y el железоуглеродистый aleación de gris. Fundición nodular con ferrítico la base de la cede перлитному sobre los indicadores de la resistencia al desgaste, a la corrosión y resistencia a la fatiga, sin embargo, por encima de la velocidad de obturación mecánica, ductilidad, fundición de pieza variada más características. Gracias a su bajo precio es ampliamente utilizado en la industria para la fabricación de piezas que trabajan con las pequeñas y medianas cargas: ruedas dentadas, картеры, los puentes, los accesorios de baño.

Propiedades, identificación y aplicación de перлитного de la fundición dúctil

A Consecuencia de la no recocido primaria, secundaria цементиты y ледебурит quedan completamente disuelto en la austenita, que cuando la temperatura en 720p se transforma en perlita. La reserva es un mecánico de la mezcla de los granos de ferrita y цементита terciario. En realidad, parte del carbono permanece vinculado forma, condiciona la estructura, y parte de la ¡ ¡se libera» en mosqueante grafito. Cuando esta perlita puede ser la placa o granular. De esta manera se fundición maleable perlítica. Sus propiedades se basan intenso más firme y menos flexibles estructura.

Estos, en comparación con ферритными, son más altos anticorrosivas, resistente al desgaste, de propiedades, de su fuerza mucho mayor, sin embargo, a continuación las características y la plasticidad. La blandura de la mecánica aumentada de la superficie, manteniendo la dureza y de la viscosidad del núcleo del producto.

El Etiquetado de fundición de hierro forjado de перлитного de la clase: КЧ45-7, КЧ50-5, КЧ56-4, КЧ60-3, КЧ65-3, КЧ70-2, КЧ80-1,5.

El Primer dígito – la designación de la fuerza: 450, 500, 560, 600, 650, 700 y 800 N/mm², respectivamente.

La Segunda – designación de plasticidad: alargamiento a δ, % ¡ 7, 5, 4, 3, 3, 2 y 1,5.

Fundición maleable Perlítica aplicación hallado en la construcción de maquinaria y приборостроении para las construcciones, trabajan para cargas - tanto estáticos como dinámicos: árboles de levas, cigüeñales, piezas de embrague, los pistones, las bielas.

El tratamiento Térmico

Material obtenido como consecuencia de un tratamiento térmico, a saber, el recocido, puede volver a ser sometido a técnicas de temperatura de influencias. Su principal objetivo – el aumento de la resistencia, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y al envejecimiento.

1. El Endurecimiento se aplica para los diseños que requieren de alta dureza y de la viscosidad; se realiza por calentamiento a 900, la pieza se enfría a una velocidad media de unos 100/s con la ayuda de aceite de la máquina. Tras de ella se debe el alto de vacacionescon el calentamiento hasta 650С y refrigeración por aire.
2. La Normalización se utiliza para medianas de piezas sencillas método de calentamiento en el horno hasta 900, выстаивания a esta temperatura por un período de 1 a 1,5 horas y el posterior enfriamiento al aire. Proporciona трооститный granular de perlita, su dureza y fiabilidad de la fricción y el desgaste. Se aplica para obtener antifricción forjado fundición con перлитной la base.
3. El Recocido se realiza de nuevo en la fabricación de antifricción: calentamiento ¡ hasta el 900, y a largo plazo de la velocidad de obturación con este calor, refrigeración junto con el horno. Se garantiza ferrítico o ferrítica-перлитная la estructura de antifricción de fundición de hierro nodular.

Calentamiento de hierro fundido de productos puede realizarse localmente o de forma integrada. Para el local, se aplican las corrientes de alta frecuencia o ацетиленовое la llama (la realización de endurecimiento). Para un – hornos de calentamiento. Local de calentamiento se templada sólo la capa superior, cuando este aumenta su dureza y resistencia, pero se conservan los indicadores de la plasticidad y viscosidad del núcleo.

Aquí es importante indicar que la forja de hierro, es imposible, no sólo por la insuficiencia de las características mecánicas, sino también por su alta sensibilidad a la drástica caída de las temperaturas, que es inevitable cuando se temple con agua de refrigeración.

Los fundición dúctil

Este tipo se aplica a ковким, y a легированным, son de color gris (peste porcina africana), ковкими (АЧК) y las (АЧВ). Para la producción de АЧК se utiliza fundición maleable, que se recocido o la normalización. Los procesos se llevan a cabo con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas y a la educación de las características de un nuevo – la resistencia al desgaste por fricción con otras piezas.

Etiquetado: АЧК-1, АЧК-2. Se utiliza para la fabricación de cigüeñales, engranajes, rodamientos.

La Influencia de los aditivos en las propiedades de

Además de железоуглеродистой de la base y de grafito tienen en su composición y otros componentes, que también condicionan las propiedades de la fundición: manganeso, силиций, el fósforo, el azufre, algunos elementos de aleación.

Mangan aumenta la fluidez del metal líquido, la resistencia a la corrosión y al desgaste. Se favorece el aumento de la dureza y de la resistencia, el secuestro de carbono con hierro en la fórmula química Fe₃C, la educación granular de perlita.

Силиций también influye en la fluidez de una aleación, contribuye a la desintegración de цементита y la selección de las inclusiones de grafito.

El Azufre – el negativo, pero inevitable componente. Reduce las propiedades mecánicas y químicas propiedades, estimula la formación de grietas. Sin embargo, la gestión de la relación de su contenido con otros elementos (por ejemplo, con el manganeso) permite ajustar microestructurales de los procesos. Así, cuando la proporción de Mn-S 0,8-1,2 guarda perlita en cualquier plazos de temperatura de influencias. Al aumento de la proporción de hasta 3 aparece la posibilidad de obtener toda la estructura necesaria en función de los parámetros definidos.

El Fósforo cambia жидкотекучесть en la mejor parte, afecta a la resistencia, reduce la resistencia al impacto y ductilidad, afecta a la duración de grafitización.

El Cromo y el molibdeno, dificultan la educación de grafito en escamas, en algunos contenidos, contribuyen a la formación granular de perlita.

Tungsteno mejora la resistencia al desgaste cuando se trabaja en zonas de altas temperaturas.

El Aluminio, el níquel, el cobre contribuyen a la grafitización.

Ajustar el número de elementos químicos que forman parte de железоуглеродистого de la aleación, así como su relación, puede afectar a los resultados de las propiedades de la fundición de hierro.

Las Ventajas y desventajas de

Fundición Maleable– el material tiene un amplio uso de la tecnología. Sus ventajas principales:

• Altos indicadores de la dureza, resistencia al desgaste, resistencia, junto con жидкотекучестью;
• Características normales de la resiliencia y la plasticidad;
• La tecnología al tratamiento de la presión, a diferencia de gris de fundición de hierro;
• Una variedad de opciones para la corrección de las propiedades bajo una pieza métodos térmico y químico-tratamiento térmico;
• Bajo costo.

Las desventajas individuales características:

• La fragilidad;
• La presencia de inclusiones de grafito;
• Bajo rendimiento en el procesamiento de fresado;
• Peso considerable de piezas de fundición.

A Pesar de las deficiencias existentes, fundición maleable ocupa responsable lugar en la metalurgia y construcción de maquinaria. De él se producen los detalles como cigüeñales, los detalles de las pastillas de freno, ruedas dentadas, los pistones, las bielas. Con la poca diversidad de marcas, en forma individual nicho en la industria ocupa la fundición maleable. Su uso es característico de las cargas que el uso de otros materiales, es poco probable.