Чавун – твердий, корозійно-стійкий, проте крихку железоуглеродистый сплав з вмістом карбону З в межах від 2,14 до 6,67 %. Незважаючи на наявність характерних недоліків, що має різноманітність видів, властивостей, областей застосування. Широко використовуваним є ковкий чавун.
Цей матеріал був відомий, починаючи з IV століття до н.е. Його китайські корені знаходяться в VI ст. до н. е. У Європі перші згадки про промисловому виробництві сплаву датуються XIV, а в Росії – XVI століттям. А ось технологія виробництва ковкого чавуну запатентована в Росії в XIX столітті. Після розвинена А. Д. Анносовым.
Так як сірі чавуни обмежені у використанні в силу низьких механічних властивостей, а стали – дорогі і мають невисоку твердість і довговічність, то виникло питання про створення металу надійного, довговічного, твердого, в той же час має підвищену міцність і певну пластичність.
Ковка чавуну неможлива, однак завдяки пластичним характеристикам, він піддається деяким видам обробки тиском (наприклад, штампування).
Основний спосіб – плавка в доменних печах.
Вихідні продукти для доменної переробки:
Етапи доменної плавки:
По завершенню робочого циклу домни отримують чавун, шлак і колошниковые гази.
Більше:
Витратний метод ціноутворення. Плюси і мінуси
сьогодні здаються стародавніми радянські часи формування ціни було досить простою справою, що вимагає від економістів лише знання основ математики. При відсутності конкуренції показник ціни не грала тієї ролі, яку він грає зараз. Якщо раніше до ціни ...
Системний підхід в менеджменті
Системний підхід в менеджменті являє собою спосіб мислення по відношенню до управління і організації. Його не можна плутати з набором різних принципів дії для управлінського апарату. Вперше застосування цього інструменту управління відзначено в кінці...
підприємницька діяльність. її сутність та основні функції
Підприємницька діяльність громадянина – це здійснювана на свій страх і ризик самостійна діяльність, метою якої є систематичне отримання прибутку за рахунок продажу робіт, товарів, послуг, використання майна. При цьому громадянин, який здійснює ...
В залежності від швидкості охолодження, мікроструктури, насичення вуглецем і домішками можливе отримання декількох видів чавунів:
Ковкий чавун одержують за допомогою термічної обробки передільного.
Карбон з ферумом можуть утворювати кілька різних видів сплавів за типом кристалічної решітки, що відображається на варіанті мікроструктури.
Для чавунів характерна особлива мікроструктура. Графіт може перебувати у зв'язаному вигляді і утворювати вищеперелічені структури, а може перебувати у вільному стані у формі різних включень. На властивості впливають як основні зерна, так і ці утворення. Графітовими фракціями в металі є пластини, пластівці або кулі.
Пластинчаста форма характерна для сірих залізовуглецевих сплавів. Вона обумовлює їх крихкість і ненадійність.
Включення хлопьеобразные мають ковкие чавуни, ніж позитивно впливають на їх механічні показники.
Куляста структура графіту ще більш поліпшує якості металу, впливаючи на збільшення твердості, надійності, витримки значних навантажень. Такими характеристиками володіє чавун високоміцний. Ковкий чавун властивості свої обумовлює феритної або перлітною основами з наявністю хлопьеобразных графітових включень.
Його виробляють з білого передільного доэвтектоидного малоуглеродистого сплаву шляхом відпалу злитків з вмістом карбону 2,4-2,8 % і відповідного їм наявності добавок (Mn, Si, S, P). Товщина стінок отжигаемых деталей повинна бути не більше 5 см. Для виливків значної товщини графіт має форму пластин і бажані властивості не досягаються.
Щоб отримати ковкий чавун з феритної основою, метал поміщають у спеціальні ящики і пересипають піском. Щільно закриті ємності поміщають в нагрівальні печі. Проводять наступну послідовність дій при відпалі:
Такий технологічний відпал називається графитизирующим.
Після проведених робіт мікроструктура матеріалу являє собою ферит з подібними на пластівці зернами графіту. Цей тип називають «черносердечным», так як злам має чорний колір.
Це різновид железоуглеродистого сплаву, яка також зароджується з доэвтектоидного білого, проте вміст вуглецю в ньому збільшено: 3-3,6 %. Для отримання виливків з перлітною основою їх поміщають в ящики і пересипають подрібненої порошкоподібної залізною рудою або окалиною. Сама процедура відпалу спрощується.
Внаслідок томління під впливом жару в металевому оточенні відбувається дифузія: виділяється в цементитном розпад графіт частково залишає поверхневий шар отжигаемых деталей, осідаючи на поверхні руди або окалини. Отримують більш м'який, в'язкий і пластичний верхній шар «біло-сердечного» ковкого чавуну з твердою серединою.
Такий відпал називають неповним. Він забезпечує розпад цементиту і ледебуриту на пластинчастий перліт з відповідним графітом. У разі, якщо необхідний зернистий перлітовий ковкий чавун з більш високими показниками ударної в'язкості і пластичності, застосовується додатковий підігрів матеріалу до 720 С. При цьому утворюються зерна перліту з подібними на пластівці графітними включеннями.
Тривалий «ловлення» металу в печі має наслідком повний розпад цементиту і ледебуриту на ферит. Завдяки технологічним хитрощів, отримують сплав з високим вмістом вуглецю – феритної структура, характерна для низьковуглецевої сталі. Однак карбон сам по собі нікуди не дівається – він переходить з пов'язаного з залізом стану у вільний. Температурний вплив змінює форму графітових включень до хлопьеобразной.
Феритної структура обумовлює зниження твердості, збільшення значень міцності, наявність таких характеристик, як ударна в'язкість і пластичність.
Маркування ковких чавунів феритного класу: КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10, КЧ37-12, де:
КЧ – позначення різновиду – ковкий;
30, 33, 35, 37: σ, 300, 330, 350, 370 Н/мм2 – максимальне навантаження, яку він може витримати, не руйнуючись;
6, 8, 10, 12 – відносне подовження, δ, % – показник пластичності (чим вище значення, тим більше метал піддається обробці тиском).
Твердість – близько 100-160 НВ.
Цей матеріал за своїми показниками займає середнє положення між такими, як сталь і железоуглеродистый сплав сірий. Ковкий чавун з феритної основою поступається перлитному за показниками зносостійкості, корозійної та втомної міцності, проте вище за механічної витримці, пластичності, ливарним характеристиками. Завдяки невисокій ціні широко використовується в промисловості для виготовлення деталей, що працюють при малих і середніх навантаженнях: зубчасті колеса, картери, задні мости, сантехніка.
Внаслідок неповного відпалу первинний, вторинний цементиты і ледебурит встигають повністю розчинитися в аустените, який при температурі 720 С перетворюється в перліт. Останній являє собою механічну суміш зерен фериту і цементиту третинного. Власне, частина вуглецю залишається у зв'язаному вигляді, обумовлює структуру, а частина – «звільняється» в пластівчастий графіт. При цьому перліт може бути пластинчастий або зернистий. Таким чином формується перлітовий ковкий чавун. Властивості обумовлені його насиченою більш твердою і менш податливою структурою.
Ці, в порівнянні з ферритными, володіють більш високими антикорозійними, зносостійкими властивостями, їх міцність значно вище, однак нижче ливарні характеристики і пластичність. Податливість до механічних впливів збільшена поверхнево, зберігаючи твердість і в'язкість серцевини виробу.
Маркування ковких чавунів перлітового класу: КЧ45-7, КЧ50-5, КЧ56-4, КЧ60-3, КЧ65-3, КЧ70-2, КЧ80-1,5.
Перша цифра – позначення міцності: 450, 500, 560, 600, 650, 700 і 800 Н/мм2 відповідно.
Друга – позначення пластичності: відносне подовження δ, % – 7, 5, 4, 3, 3, 2 і 1,5.
Перлітовий ковкий чавун застосування знайшов у машинобудуванні та приладобудуванні для конструкцій, що працюють при великих навантаженнях - як статичних, так і динамічних: розподільні вали колінчасті вали, деталі зчеплення, поршні, шатуни.
Матеріал, отриманий внаслідок термічної обробки, а саме відпалу, може повторно піддаватися методів температурних впливів. Їх основна мета – ще більше збільшення міцності, зносостійкості, стійкості до корозії і старіння.
Нагрівання чавунних виробів може проводитися місцево або комплексно. Для місцевого застосовуються високочастотні струми або ацетиленовое полум'я (проведення загартування). Для комплексного – нагрівальні печі. При місцевому нагріванні загартовується тільки верхній шар, при цьому підвищується його твердість і міцність, але зберігаються показники пластичності і в'язкості серцевини.
Тут важливо зазначити, що ковка чавуну неможлива не тільки в силу недостатніх механічних характеристик, але і внаслідок високої чутливості до різкого перепаду температур, який неминучий при гартуванні з водяним охолодженням.
Ця різновид відноситься і до ковким, і до легованим, вони бувають сірими (АЧС), ковкими (АЧК) і високоміцними (АЧВ). Для виробництва АЧК використовується ковкий чавун, який піддається відпалу або нормалізації. Процеси здійснюються з метою підвищення його механічних властивостей і утворення нової характеристики – зносостійкості при терті з іншими деталями.
Маркується: АЧК-1, АЧК-2. Застосовується для виробництва колінчастих валів, шестерень, підшипників.
Крім железоуглеродистой основи і графіту вони мають у своєму складі і інші складові, які обумовлюють властивості чавуну: марганець, силиций, фосфор, сірку, деякі легуючі елементи.
Манган підвищує плинність рідкого металу, корозійну стійкість і зносостійкість. Він сприяє підвищенню твердості і міцності, зв'язування карбону з залізом в хімічну формулу Fe3C, утворення зернистого перліту.
Силиций також позитивно впливає на плинність рідкого сплаву, сприяє розпаду цементиту і виділенню графітових включень.
Сірка – негативна, але неминуча складова. Вона знижує механічні та хімічні властивості, стимулює утворення тріщин. Однак раціональне співвідношення її змісту з іншими елементами (наприклад, з марганцем) дозволяє коригувати мікроструктурні процеси. Так, при співвідношенні Mn-S 0,8-1,2 зберігається перліт при будь-яких термінах температурних впливів. При підвищенні співвідношення до 3 з'являється можливість отримати будь-яку необхідну структуру в залежності від заданих параметрів.
Фосфор змінює жидкотекучесть в кращу сторону, впливає на міцність, знижує ударну в'язкість і пластичність, впливає на тривалість графітизації.
Хром і молібден ускладнюють освіти графітових пластівців, в деяких змістах сприяють утворенню зернистого перліту.
Вольфрам підвищує зносостійкість при роботі в зонах високих температур.
Алюміній, нікель, мідь сприяють графітизації.
Коригуючи кількість хімічних елементів, що входять до складу железоуглеродистого сплаву, а також їх співвідношення, можна впливати на підсумкові властивості чавуну.
Ковкий чавун– матеріал, що має широке використання в техніці. Його основні переваги:
До недоліків можна віднести індивідуальні особливості:
Незважаючи на існуючі недоліки, ковкий чавун займає відповідальне місце в металургії і машинобудуванні. З нього виробляються такі важливі деталі, як колінчасті вали, деталі гальмівних колодок, зубчасті колеса, поршні, шатуни. Маючи незначну різноманітність марок, індивідуальну нішу в промисловості займає ковкий чавун. Застосування його характерно для тих навантажень, при яких використання інших матеріалів малоймовірно.
Article in other languages:
En: https://tostpost.com/business/33256-malleable-cast-iron-properties-marking-and-application.html
KK: https://tostpost.com/kk/biznes/29165-so-ylmaly-shoyyn-asietter-ta-balau-zh-ne-oldanu-oblysy.html
TR: https://tostpost.com/tr/business/32531-sfero-d-k-m-zellikleri-etiketleme-ve-uygulama-alan.html
Alin Trodden - автор статті, редактор
"Привіт, Я Алін Тродден. Я пишу тексти, читаю книги і шукаю враження. І я непогано вмію розповідати вам про це. Я завжди радий брати участь у цікавих проектах."
Новини
Шабрение - це ... Опис технології. Шабер слюсарний
Слюсарні заходи, спрямовані на забезпечення гладкості поверхонь різних матеріалів, що представляють цілу групу операцій. До них можна віднести найпоширеніші техніки шліфування, пропилювання, різання і полірування. Об'єднує ці мето...
Феросплав – це що таке? Заводи феросплавів
Металургійна промисловість є високотехнологічною галуззю, для якої необхідні не тільки копалини, але і синтезовані продукти або добавки, що поліпшують показники металів. Для виробництва сталі використовують сплави заліза з певними...
Гофротруба з нержавіючої сталі - огляд, особливості, характеристики і види
Використання ізоляції в якості засобу захисту комунікаційних ліній є поширеною практикою на об'єктах, де має місце ризик фізичного пошкодження трубопроводу чи кабельної мережі. Ще кілька років тому в цілях підвищення надійності ко...
Біля витоків промислової автоматики стояли релейно-контактні схеми управління виробничими функціями. Такі пристрої мали специфічний неприємний звук роботи. Логіка роботи була фіксованою, і при найменшому відхиленні від заданого ал...
Розмитнення авто - особливості, вимоги та правила
На сьогоднішній день в Росії відкрито досить багато підприємств за викрутки збірки автомобілів відомих брендів, а також є власні промислові гіганти з повним циклом виробництва авто. На тлі економічного зростання кількість випущени...
Ракетний комплекс "Сатана". "Сатана" - найбільш потужна ядерна ракета в світі
Наші системи озброєнь, як правило, носять абстрактно-нейтральні назви, які в разі часткового витоку інформації мало що скажуть розвідникам іноземних спецслужб. Взяти, приміром, той же «Тополя» чи «Ясен». Де...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!