Dəmir tökmə növləri
Dəmir tökmə növləri
Bu fəsildə müxtəlif dəmir tökmə növləri müzakirə olunacaq.
Boz Dəmir Döküm
Boz çuqun xarakterik xüsusiyyəti materialın qırılmasına səbəb ola bilən və boz bir görünüşə sahib olan qrafik mikro quruluşdur. Bu, ən çox istifadə edilən çuqun növüdür və eyni zamanda çəki əsasında istifadə edilən tökmə materialdır. Boz çuqunların əksəriyyətində kimyəvi parçalanma 2,5 faizdən 4 faiz karbona, 1 faizdən 3 faizədək silikona, qalan hissəsi isə dəmirdən ibarətdir.
Bu tip çuqun poladla müqayisədə daha az dartma gücünə və şoka daha az müqavimətə malikdir. Onun sıxılma gücü aşağı və orta karbonlu poladla müqayisə edilə bilər.
Bütün bu mexaniki xüsusiyyətlər boz çuqun mikrostrukturunda mövcud olan qrafit lopasının forması və qrafit lopalarının ölçüsü ilə idarə olunur.
Ağ Dəmir Döküm
Bu tip dəmirin sementit adlı dəmir karbid çöküntüsünün olması səbəbindən ağ rəngdə olan qırıq səthləri var. Ağ çuqun tərkibindəki karbon qrafit kimi deyil, sabit fazalı sementit kimi ərimədən çöküntülər verir. Bu, qrafitləşdirici agent kimi daha az silikon tərkibi və daha sürətli soyutma dərəcəsi ilə əldə edilir. Bu yağıntıdan sonra sementit iri hissəciklər şəklində əmələ gəlir.
Dəmir karbidinin çökməsi zamanı çöküntü ilkin ərimədən karbonu çəkir və beləliklə, qarışığı evtektikaya daha yaxın olana doğru aparır. Qalan mərhələ dəmirin karbon austenitinə endirilməsidir, soyuduqdan sonra martensitə çevrilir.
Tərkibindəki bu evtektik karbidlər yağışın sərtləşməsinin faydasını təmin etmək üçün çox böyükdür. Bəzi poladlarda daha kiçik sementit çöküntüləri ola bilər ki, onlar saf dəmir ferrit matrisi vasitəsilə dislokasiyaların hərəkətinə mane olaraq plastiğin deformasiyasını daşıya bilər. Onların üstünlüyü var, çünki onlar çuqunun kütləvi sərtliyini sadəcə öz sərtliklərinə və həcm fraksiyalarına görə artırırlar. Bu, toplu sərtliyin qarışıqlar qaydası ilə təxmin edilə bilməsi ilə nəticələnir.
Bu sərtlik istənilən halda möhkəmlik hesabına təklif olunur. Ağ çuqun ümumiyyətlə sement kimi təsnif edilə bilər, çünki karbid materialın daha böyük bir hissəsini təşkil edir. Ağ dəmir, struktur komponentlərdə istifadə etmək üçün çox kövrəkdir, lakin yaxşı sərtliyi, aşınma müqaviməti və aşağı qiymətə görə bulamaç nasoslarının aşınma səthi kimi istifadə edilə bilər.
Qalın tökmələri daha sürətli bir sürətlə soyutmaq çətindir, bu da əriməni ağ çuqun kimi bərkitmək üçün kifayətdir, lakin ağ çuqun cəhənnəmini bərkitmək üçün sürətli soyutma istifadə edilə bilər və bundan sonra onun qalan hissəsi soyudulacaqdır. daha yavaş templə soyudulur, beləliklə boz çuqun nüvəsi əmələ gəlir. Bu nəticədə tökmə soyudulmuş tökmə adlanır və o, sərt səthə malik olmağın üstünlüklərini ehtiva edir, lakin daha sərt daxili ilə.
Yüksək xromlu ağ dəmir ərintiləri təxminən 10 tonluq çarxın kütləvi şəkildə tökülməsinə qum tökməyə imkan vermək qabiliyyətinə malik idi. Bu, xromun daha böyük qalınlıqdakı material vasitəsilə karbidlərin istehsalı üçün tələb olunan soyutma sürətini azaltması ilə bağlıdır. Əla aşınma müqavimətinə malik karbidlər də xrom elementləri tərəfindən istehsal olunur.
Dəmir tökmə
Dəyişən çuqun ağ dəmir tökmə kimi başlayır, sonra iki və ya bir gün ərzində təxminən 950 ° C temperaturda istiliklə müalicə olunur və sonra eyni müddət ərzində soyudulur.
Dəmir karbiddəki karbon daha sonra bu isitmə və soyutma prosesi sayəsində qrafit və ferrit üstəgəl karbona çevrilir. Bu, aşağı prosesdir, lakin səthi gərginliyə qrafiti lopalara deyil, sferoid hissəciklərə çevirməyə imkan verir.
Sferoidlər nisbətən qısadır və aşağı nisbət nisbətinə görə bir-birindən daha uzaqdır. Onlar həmçinin aşağı en kəsiyi, yayılan çatı və fotonu ehtiva edirlər. Lopalardan fərqli olaraq, onlar boz çuqunda rast gəlinən stress konsentrasiyası problemlərinin aradan qaldırılmasında iştirak edən küt sərhədləri ehtiva edir. Bütövlükdə, çevik çuquna daxil olan xüsusiyyətlər daha çox yumşaq təbiətli poladın xüsusiyyətlərinə bənzəyir.
Çevik Dəmir Döküm
Bəzən düyünlü çuqun adlandırılan bu çuqun çox kiçik düyünlər şəklində qrafitinə malikdir, qrafit konsentrik olan təbəqələr formasına malikdir və beləliklə düyünləri əmələ gətirir. Bunun sayəsində xassələriçevik çuqunqrafitin lopalarının yaratdığı stress konsentrasiyası təsiri olmayan süngər poladdır.
Tərkibindəki karbon konsentrasiyasının miqdarı yüzdə 3-dən 4-ə qədər, silisiumunki isə 1,8-2,8 faiz arasındadır. Kiçik miqdarda 0,02 faizdən 0,1 faizədək maqnezium və yalnız 0,02 faizdən 0,04 faizədək serium bu ərintilərə əlavə olunduqda, qrafit zolağının kənarlarına yapışaraq qrafit yağıntılarının böyümə sürətini yavaşlatır.
Karbon, digər elementlərə diqqətli nəzarət və proses zamanı düzgün vaxtlama sayəsində material bərkidikcə sferoid hissəciklər kimi ayrılma şansına malik ola bilər. Nəticədə yaranan hissəciklər çevik çuquna bənzəyir, lakin hissələri daha böyük olan bölmələrlə tökmək olar.
Alaşımlı elementlər
Çuqun xassələri dəyişdirilir və çuqunda müxtəlif alaşımlı elementlər və ya ərintilər əlavə edilir. Karbonla uyğun olaraq silisium elementidir, çünki karbonu məhluldan zorla çıxarmaq qabiliyyətinə malikdir. Daha kiçik bir silisium faizi buna tam nail ola bilməz, çünki o, karbonun məhlulda qalmasına imkan verir, beləliklə, dəmir karbid əmələ gətirir və həmçinin ağ çuqun istehsal edir.
Silikonun daha böyük bir faizi və ya konsentrasiyası karbonu məhluldan çıxarmağa və sonra qrafit əmələ gətirməyə və həmçinin boz çuqun istehsal etməyə qadirdir. Qeyd olunmayan digər alaşımlı maddələrə manqan, xrom, titan və sonra vanadium daxildir. Bunlar silisiumun qarşısını alır, eyni zamanda karbonun tutulmasına və bununla da karbidlərin əmələ gəlməsinə kömək edir. Nikel və mis elementinin üstünlüyü var, çünki onlar gücü və emal qabiliyyətini artırırlar, lakin sonradan əmələ gələn karbonun miqdarını dəyişdirə bilmirlər.
Qrafit şəklində olan karbon daha yumşaq bir dəmir ilə nəticələnir, beləliklə büzülmə təsirini azaldır, gücü azaldır və tərkibindəki sıxlığı azaldır. Kükürd tərkibində olanda əsasən çirkləndiricidir və qrafitin əmələ gəlməsinin qarşısını alan və həmçinin sərtliyi artıran dəmir sulfid əmələ gətirir.
Kükürdün dezavantajı, ərimiş çuqunu özlü hala gətirməsidir, bu da qüsurlara səbəb olur. Kükürdün təsirini təmin etmək və aradan qaldırmaq üçün məhlula manqan əlavə edilir. Bu edilir, çünki ikisi birləşdirildikdə dəmir sulfid əvəzinə manqan sulfid əmələ gəlir. Nəticədə yaranan manqan sulfidi ərimədən daha yüngüldür və əriyib süzülərək şlakın içinə girməyə meyllidir.
Kükürdün təsirini aradan qaldırmaq üçün lazım olan manqanın təxmini miqdarı 1,7 vahid kükürd tərkibi və üzərinə əlavə 0,3 faiz əlavə edilir. Bu miqdardan artıq manqanın əlavə edilməsi manqan karbidinin əmələ gəlməsi ilə nəticələnir və bu, boz dəmir istisna olmaqla, sərtliyi və soyumağı artırır, burada manqanın 1 faizinə qədər gücü və tərkibindəki sıxlığı artıra bilər. Nikel ən ümumi ərinti elementlərindən biridir, çünki o, perliti və qrafitin strukturunu təmizləməyə meyllidir, beləliklə, möhkəmliyi artırır və kəsik qalınlıqları arasındakı sərtlik fərqini bərabərləşdirir.
Sərbəst qrafiti azaltmaq və soyuqluq yaratmaq üçün xrom az miqdarda əlavə edilir. Bunun səbəbi, xromun güclü bir karbid stabilizatoru olması və bəzi hallarda nikellə birlikdə işləyə bilməsidir. Xrom üçün də az miqdarda qalay əlavə edilə bilər. Mis sərinliyi azaltmaq, qrafiti təmizləmək və axıcılığın artmasına nail olmaq üçün çömçəyə və ya sobaya 0,5 faizdən 2,5 faizə qədər əlavə edilir. Molibden də 0,3 faizdən 1 faizə qədər əlavə edilə bilər ki, soyuqluğu artırmaq, qrafiti təmizləmək və perlit strukturunu saflaşdırmaq üçün.
Adətən yüksək möhkəmlikli ütülər istehsal etmək üçün nikel, mis və xromla uyğun olaraq əlavə edilir. Titan elementi deqazator və deoksidləşdirici kimi işləmək və axıcılığı artırmaq üçün əlavə edilir. Vanadium elementinin 0,15 faizdən 0,5 faizə qədər nisbətləri çuquna əlavə edilir və sementitin sabitləşməsinə, sərtliyin artırılmasına və aşınmaya və istilik təsirlərinə qarşı müqavimətə kömək edir.
Sirkonium qrafit əmələ gətirir və təxminən 0,1 faizdən 0,3 faizə qədər nisbətdə əlavə olunur. Bu element həmçinin deoksidləşməyə və axıcılığın artırılmasına kömək edir. Dəmir əriyən ərintilərdə, nə qədər silikonun əlavə oluna biləcəyini artırmaq üçün vismut 0,002 faizdən 0,01 faizə qədər miqyasda tökülür. Ağ dəmirə bor elementi əlavə olunur, bu, elastik olan dəmirin istehsalına kömək edir və vismut elementinin qabalaşdırıcı təsirini azaldır.