Mga Matang sa Iron Castings

Mga Matang sa Iron Castings

Kini nga kapitulo maghisgot sa lain-laing mga matang sa puthaw nga paghulma.

Gray nga Iron Casting

Ang kinaiya sa gray nga cast iron mao ang graphic microstructure, nga makahimo sa mga bali sa materyal ug adunay usa ka gray nga panagway. Kini ang labing kasagarang gigamit nga tipo sa cast iron ug sagad usab nga gigamit nga cast nga materyal base sa gibug-aton. Ang kadaghanan sa mga gray nga puthaw nga puthaw adunay kemikal nga pagkadunot sa 2.5 porsyento ngadto sa 4 porsyento nga carbon, 1 porsyento ngadto sa 3 porsyento nga silicone ug ang uban usa ka komposisyon sa puthaw.

Kini nga matang sa cast iron adunay gamay nga tensile strength ug dili kaayo resistensya sa shock kon itandi sa steel. Ang compressive strength niini ikatandi sa ubos ug medium nga carbon steel.

Kining tanan nga mekanikal nga mga kabtangan gikontrolar sa porma sa graphite flake ug sa gidak-on sa graphite flakes, nga anaa sa microstructure sa gray nga cast iron.

Puti nga Iron Casting

Kini nga matang sa puthaw adunay mga bali nga mga nawong nga puti tungod sa presensya sa usa ka puthaw nga carbide precipitate nga ginganlan og cementite. Ang carbon nga naa sa puti nga cast iron nag-agas gikan sa pagkatunaw ingon nga nahimamat nga lig-on nga bahin nga cementite kaysa sa graphite. Nakab-ot kini nga adunay ubos nga sulud sa silicon ingon nga ahente sa graphitizing ug usa ka mas paspas nga gihatag nga rate sa pagpabugnaw. Human niini nga ulan, ang cementite maporma nga dagkong mga partikulo.

Atol sa pag-ulan sa puthaw nga carbide, ang precipitate nagkuha og carbon gikan sa orihinal nga pagkatunaw, sa ingon nagpalihok sa sagol ngadto sa usa nga mas duol sa eutectic. Ang nahabilin nga hugna mao ang pagpaubos sa puthaw ngadto sa carbon austenite, nga mausab ngadto sa martensite sa higayon nga mabugnaw.

Kini nga mga sulud nga eutectic carbide dako kaayo aron mahatagan ang kaayohan sa pagpagahi sa ulan. Sa pipila ka mga aseras tingali adunay mas gagmay nga cementite precipitates nga mahimong magdala sa deformation sa plastik pinaagi sa pagpugong sa paglihok sa mga dislokasyon pinaagi sa puro nga puthaw ferrite matrix. Adunay sila usa ka bentaha tungod kay gidugangan nila ang kadaghanan nga katig-a sa cast iron tungod lamang sa ilang kaugalingon nga katig-a ug tipik sa volume. Nagresulta kini sa kinabag-an nga katig-a nga mahimong mabanabana sa usa ka lagda sa mga panagsagol.

Kini nga katig-a gitanyag sa gasto sa katig-a sa bisan unsang kaso. Ang puti nga puthaw nga puthaw mahimong kasagarang maklasipikar isip usa ka semento, tungod kay ang carbide naglangkob sa usa ka mas dako nga bahin sa materyal. Ang puti nga puthaw kay brittle kaayo nga gamiton sa structural nga mga sangkap, apan tungod sa maayo nga katig-a niini, pagbatok sa abrasion, ug mubu nga gasto, mahimo kini gamiton ingon nga sulud sa sulud sa mga slurry pump.

Lisud ang pagpabugnaw sa baga nga mga casting sa mas paspas nga gikusgon nga igo na aron mapalig-on ang pagkatunaw ingon nga puti nga puthaw nga puthaw, bisan pa ang paspas nga pagpabugnaw mahimong gamiton aron mapalig-on ang usa ka impyerno nga puti nga puthaw nga puthaw ug pagkahuman niini ang nahabilin niini mahimong bugnaw sa usa ka hinay nga dagan sa ingon nahimong usa ka kinauyokan sa gray nga puthaw nga puthaw. Kini nga resulta nga cast gitawag nga chilled casting, ug kini adunay mga benepisyo nga adunay gahi nga nawong apan adunay mas gahi nga interior.

Ang taas nga chromium nga puti nga puthaw nga mga sinulud adunay abilidad sa pagtugot sa dinagkong paghulma sa mga 10 ka tonelada nga impeller nga mahimong sand cast. Kini tungod sa kamatuoran nga ang chromium nagpamenos sa pagpabugnaw nga gikinahanglan aron makahimo og mga carbide pinaagi sa mas daghang gibag-on sa materyal. Ang mga carbide nga adunay maayo kaayo nga pagsukol sa abrasion gihimo usab sa mga elemento sa chromium.

Mahumok nga Iron Casting

Ang malleable nga cast iron magsugod isip puti nga puthaw nga paghulma, dayon ang init nga pagtratar sa temperatura nga mga 950°C sulod sa duha o usa ka adlaw, ug dayon kini pabugnawon sa samang yugto sa panahon.

Ang carbon sa iron carbide unya mausab ngadto sa graphite ug ferrite plus carbon tungod niining pagpainit ug pagpabugnaw nga proseso. Kini usa ka ubos nga proseso, apan kini makahimo sa tensiyon sa ibabaw nga mabag-o ang graphite ngadto sa mga spheroidal nga mga partikulo kay sa mga tipik.

Ang mga spheroid medyo mubo ug mas layo sa usag usa tungod sa ilang ubos nga aspeto nga ratio. Naglangkob usab sila usa ka ubos nga cross-section, nagpakaylap nga liki ug usa ka photon. Sukwahi sa mga tipik, kini adunay mga blunt nga mga utlanan nga nakig-ambit sa pagpagaan sa mga problema sa konsentrasyon sa stress nga makita sa gray nga cast iron. Sa kinatibuk-an, ang mga kabtangan nga gilakip sa malleable nga cast iron mas sama sa puthaw nga malumo sa kinaiyahan.

Ductile Iron Casting

Usahay gitawag nga nodular cast iron, kini nga cast iron adunay iyang graphite sa porma sa gagmay kaayo nga mga nodule, nga ang graphite adunay porma sa mga layer nga concentric ug sa ingon nagporma sa mga nodule. Tungod niini, ang mga kabtangan saductile cast ironmao ang sa usa ka spongy steel nga walay stress konsentrasyon epekto nga gihimo sa mga flakes sa graphite.

Ang gidaghanon sa konsentrasyon sa carbon anaa sa mga 3 porsyento ngadto sa 4 porsyento, ug ang sa silicon mga 1.8 porsyento ngadto sa 2.8 porsyento. Ang gagmay nga kantidad nga 0.02 porsyento ngadto sa 0.1 porsyento sa magnesium, ug 0.02 porsyento lamang sa 0.04 porsyento nga cerium kung idugang sa kini nga mga haluang metal makapahinay sa rate kung diin ang pag-ulan sa graphite motubo pinaagi sa pagbugkos sa mga sulud sa graphite lane.

Ang carbon mahimong adunay higayon nga mabulag ingon mga spheroidal nga mga partikulo samtang ang materyal nagpalig-on, tungod sa mabinantayon nga pagkontrol sa ubang mga elemento ug tukma nga oras sa panahon sa proseso. Ang resulta nga mga partikulo susama sa malleable nga cast iron, apan ang mga bahin mahimong isalibay uban sa mga seksyon nga mas dako.

Mga Elemento sa Alloying

Ang mga kabtangan sa cast iron giusab ug gidugang sa lain-laing mga elemento sa alloying o mga alloyant sa cast iron. Nahiuyon sa carbon ang elemento nga silicon tungod kay kini adunay abilidad sa pagpugos sa carbon gikan sa solusyon. Ang usa ka gamay nga porsyento sa silicon dili makahimo sa hingpit nga pagkab-ot niini tungod kay kini nagtugot sa carbon nga magpabilin sa solusyon, sa ingon nagporma og iron carbide ug naghimo usab og puti nga cast iron.

Ang mas dako nga porsyento o konsentrasyon sa silicon makahimo sa pagpugos sa carbon gikan sa solusyon ug unya maporma ang graphite ug makahimo usab og gray nga cast iron. Ang ubang mga ahente sa alloying nga wala mamatikdan naglakip sa manganese, chromium, titanium ug dayon vanadium. Kini nga mga pagsumpo sa silicon, gipasiugda usab nila ang pagpadayon sa carbon ug sa ingon usab ang pagporma sa mga carbide. Ang nickel ug ang elemento nga tumbaga adunay usa ka bentaha tungod kay kini nagdugang sa kalig-on ug machinability, apan sila dili dayon makahimo sa pag-usab sa gidaghanon sa carbon naporma.

Ang carbon nga anaa sa porma sa graphite moresulta sa usa ka humok nga puthaw, sa ingon pagkunhod sa epekto sa shrinkage, pagpaubos sa kalig-on ug pagkunhod sa anaa nga densidad. Ang sulfur kasagaran usa ka kontaminant kung naa, ug kini nagporma nga iron sulfide nga nagpugong sa pagporma sa graphite ug usab nga nagdugang sa katig-a.

Ang disbentaha nga gipahamtang sa asupre mao nga kini naghimo sa tinunaw nga puthaw nga viscous, nga maoy hinungdan sa mga depekto. Aron maatiman ug mawagtang ang mga epekto sa asupre, ang manganese idugang sa solusyon. Gihimo kini tungod kay kung ang duha gihiusa nahimo kini nga manganese sulfide imbes nga iron sulfide. Ang resulta nga manganese sulfide mas gaan kay sa natunaw ug lagmit nga molutaw gikan sa pagkatunaw ug mosulod sa slag.

Ang gibanabana nga kantidad sa manganese nga gikinahanglan aron makanselar ang mga epekto sa asupre mao ang 1.7 ka yunit sa sulud sa asupre ug dugang nga 0.3 porsyento nga gidugang sa ibabaw. Ang pagdugang sa labaw pa niini nga gidaghanon sa manganese moresulta sa pagkaporma sa manganese carbide ug kini mopataas sa katig-a ug pagpabugnaw gawas sa gray nga puthaw diin hangtod sa 1 porsyento sa manganese makadugang sa kusog ug sa densidad nga anaa. Ang Nickel usa sa pinakakinatibuk-ang mga elemento sa pag-alloy tungod kay kini adunay kalagmitan sa pagpino sa perlite ug sa istruktura sa graphite, sa ingon nagpauswag sa katig-a, ug nagpatapad sa kalainan sa katig-a tali sa gibag-on sa seksyon.

Ang Chromium gidugang sa gamay nga kantidad aron makunhuran ang libre nga graphite ug makamugna og katugnaw. Kini tungod kay ang chromium usa ka gamhanan nga carbide stabilizer, ug sa pipila ka mga kaso kini mahimo nga magtrabaho kauban sa nickel. Alang sa chromium usab, ang usa ka gamay nga kapuli nga kantidad sa lata mahimong idugang. Ang tumbaga idugang sa ladle o hudno sa han-ay nga 0.5 porsyento ngadto sa 2.5 porsyento aron makab-ot ang usa ka pagpaubos sa katugnaw, pagdalisay sa graphite, ug ang pagdugang sa fluidity. Ang molybdenum mahimo usab nga idugang sa han-ay nga 0.3 porsyento ngadto sa 1 porsyento aron usab makadugang sa katugnaw, pagpino sa graphite, ug pagpino sa istruktura sa perlite.

Kasagaran kini gidugang nga nagtrabaho subay sa nickel, tumbaga, ug chromium aron makahimo og taas nga kusog nga puthaw. Ang elemento nga titanium gidugang aron magtrabaho isip usa ka degasser ug usa ka deoxidizer, ug makadugang sa fluidity. Ang mga proporsyon nga 0.15 porsyento ngadto sa 0.5 porsyento sa elemento nga vanadium gidugang sa cast iron ug makatabang sa pagpalig-on sa cementite, aron madugangan ang katig-a ug makasukol sa pagsul-ob ug mga epekto sa kainit.

Ang Zirconium makatabang sa pagporma sa graphite ug gidugang sa mga proporsiyon nga mga 0.1 porsyento ngadto sa 0.3 porsyento. Kini nga elemento makatabang usab sa pag-deoxidize ug pagdugang sa fluidity. Sa malleable iron melts, aron madugangan kung unsa kadaghan ang silicon nga madugang, ang bismuth ibubo sa usa ka sukdanan nga 0.002 porsyento ngadto sa 0.01 porsyento. Sa puti nga puthaw, ang elemento nga boron gidugang, nga makatabang sa paghimo sa puthaw nga malleable, ug kini makapamenos sa coarsening nga epekto sa elemento nga bismuth.