Specoj de Feraj Castings
Specoj de Feraj Castings
Ĉi tiu ĉapitro diskutos pri la diversaj specoj de feraj fandadoj.
Griza Fera Casting
La karakterizaĵo de griza gisfero estas la grafika mikrostrukturo, kiu kapablas kaŭzi frakturojn al la materialo kaj havi grizan aspekton. Ĉi tiu estas la plej ofte uzata speco de gisfero kaj ankaŭ ofte uzata gismaterialo bazita sur pezo. Plimulto de la grizaj gisferoj havas kemian putriĝon de 2,5 procentoj ĝis 4 procentoj de karbono, 1 procento ĝis 3 procentoj de silikono kaj la resto estas kunmetaĵo de fero.
Ĉi tiu speco de gisfero havas malpli streĉan forton kaj malpli da rezisto al ŝoko kompare kun ŝtalo. Ĝia kunprema forto estas komparebla al malalta kaj meza karbona ŝtalo.
Ĉiuj tiuj mekanikaj trajtoj estas kontrolitaj per la formo de la grafitfloko kaj la grandeco de la grafitflokoj, kiuj ĉeestas en la mikrostrukturo de la griza gisfero.
Blanka Fera Casting
Ĉi tiu speco de fero havas rompitajn surfacojn, kiuj estas blankaj pro la ĉeesto de ferkarbura precipitaĵo nomita cementito. La karbono kiu estas enhavita en blanka gisfero precipitas el la fandado kiel renkontita stabila faza cementito prefere ol kiel grafito. Ĉi tio estas atingita kun pli malalta silicioenhavo kiel la grafitiga agento kaj pli rapida provizita malvarmigorapideco. Post ĉi tiu precipitaĵo, la cementito formiĝas kiel grandaj partikloj.
Dum la precipitaĵo de la ferkarbido, la precipitaĵo tiras karbonon de la origina fandado, tiel movante la miksaĵon direkte al unu kiu estas pli proksima al eŭtektiko. La restanta fazo malaltigas feron al karbona aŭstenito, kiu transformiĝas al martensito post malvarmigo.
Tiuj enhavitaj eŭtektikaj karbidoj estas tro grandaj por disponigi la avantaĝon de precipitaĵmalmoliĝo. En kelkaj ŝtaloj povas ekzisti multe pli malgrandaj cementitprecipitaĵoj kiuj eble portos la deformadon de plasto malhelpante la movadon de dislokiĝoj tra la pura feritmatrico. Ili havas avantaĝon ĉar ili pliigas la plej grandan malmolecon de la gisfero simple pro sia propra malmoleco kaj volumena frakcio. Tio rezultigas la grocan malmolecon povantan esti proksimumata per regulo de miksaĵoj.
Ĉi tiu malmoleco estas ofertita koste de forteco ĉiukaze. Blanka gisfero povas esti ĝenerale klasifikita kiel cemento, ĉar karbido konsistigas pli grandan frakcion de la materialo. Blanka fero estas tro fragila por esti uzata en strukturaj komponantoj, sed pro sia bona malmoleco, rezisto al abrazio kaj malalta kosto, ĝi povas esti uzata kiel eluzebla surfaco de suspensiaj pumpiloj.
Estas malfacile malvarmigi dikajn fandadojn pli rapide, kio sufiĉas por solidigi la fandadon kiel blanka gisfero, tamen rapida malvarmigo povas esti uzata por solidigi inferon da blanka gisfero kaj post tio resto de ĝi estos. malvarmigi je pli malrapida rapideco tiel formante kernon el griza gisfero. Ĉi tiu rezulta rolantaro estas nomita malvarmigita fandado, kaj ĝi enhavas la avantaĝojn de havi malmolan surfacon sed kun pli malmola interno.
Altaj kromaj blankaj feraj alojoj havis kapablon permesi al masiva gisado de proksimume 10-tuna rulilo esti sablogisita. Ĉi tio ŝuldiĝas al la fakto, ke la kromo reduktas la malvarmigan rapidecon necesan por produkti karbidojn tra la pli grandaj dikaĵoj de materialo. Karboj kun bonega abraziorezisto ankaŭ estas produktitaj de kromaj elementoj.
Malleebla Fero-Fundado
Malleebla gisfero komenciĝas kiel blanka fera fandado, poste varme traktita je temperaturoj de ĉirkaŭ 950 °C dum du aŭ ununura tago, kaj tiam ĝi estas malvarmigita dum la sama tempodaŭro.
La karbono en ferkarbido tiam transformas en grafiton kaj ferriton kaj plie karbonon pro tiu hejtado kaj malvarmigoprocezo. Tio estas malalta procezo, sed ĝi ebligas al la surfaca tensio transformi la grafiton en sferoidajn partiklojn prefere ol flokoj.
La sferoidoj estas relative mallongaj kaj pli for unu de la alia pro sia malalta bildformato. Ili ankaŭ enhavas pli malaltan sekcon, disvastigantan fendeton kaj fotonon. Kontraste al flokoj, ili enhavas malakrajn limojn kiuj partoprenas en la mildigado de la streĉaj koncentriĝproblemoj kiuj estas trovitaj en griza gisfero. Entute, la propraĵoj inkluzivitaj en la modebla gisfero pli similas al tiuj de ŝtalo, kiu estas milda en naturo.
Duktila Fero-Fundado
Foje referite kiel nodulforma gisfero, tiu gisfero havas sian grafiton en la formo de tre etaj nodoj, kie la grafito havas la formon de tavoloj kiuj estas samcentraj kaj tiel formante la nodojn. Pro tio, la propraĵoj deduktila gisferoestas tiuj de spongeca ŝtalo kiu havas neniujn streskoncentrefikojn produktitajn per la flokoj de la grafito.
La enhavita kvanto de karbona koncentriĝo estas ĉirkaŭ 3 procentoj ĝis 4 procentoj, kaj tiu de silicio estas ĉirkaŭ 1,8 procentoj ĝis 2,8 procentoj. Malgrandaj kvantoj de 0,02 procentoj ĝis 0,1 procentoj de magnezio, kaj nur 0,02 procentoj ĝis 0,04 procentoj de cerio kiam aldonite al ĉi tiuj alojoj bremsas la rapidecon ĉe kiu grafita precipitaĵo kreskas tra ligado al la grafitaj lenoj randoj.
Karbono povas havi ŝancon apartigi tiel sferoidajn partiklojn kiam la materialo solidiĝas, pro la zorgema kontrolo de aliaj elementoj kaj bonorda tempigo dum la procezo. La rezultaj partikloj estas similaj al modlebla gisfero, sed partoj povas esti gisitaj kun sekcioj kiuj estas pli grandaj.
Alojaj Elementoj
La ecoj de gisfero estas ŝanĝitaj kaj aldonitaj en diversaj alojelementoj aŭ alojantoj en la gisfero. En linio kun karbono estas la elemento silicio ĉar ĝi havas kapablon devigi karbonon el la solvo. Pli malgranda procento de silicio ne povas plene atingi tion ĉar ĝi permesas al karbono resti en la solvo, tiel formante ferkarbidon kaj ankaŭ produktante blankan gisferon.
Pli granda procento aŭ koncentriĝo de silicio kapablas devigi la karbonon el la solvaĵo kaj tiam formi grafiton kaj ankaŭ produkti grizan gisferon. Aliaj alojaj agentoj ne konataj inkludas manganon, kromion, titanion kaj tiam vanadon. Ĉi tiuj kontraŭas silicion, ili ankaŭ antaŭenigas la retenon de karbono kaj tiel ankaŭ la formadon de karburoj. Nikelo kaj la elemento kupro havas avantaĝon ĉar ili pliigas forton kaj maŝinkapablon, sed ili tiam ne povas ŝanĝi la kvanton de karbono formita.
La karbono kiu estas en la formo de grafito rezultigas pli molan feron, tiel reduktante la efikon de ŝrumpado, malaltigante la forton kaj malpliigante la enhavitan densecon. Sulfuro estas plejparte poluaĵo kiam enhavita, kaj ĝi formas fersulfidon kiu malhelpas la formadon de grafito kaj ankaŭ kiu pliigas malmolecon.
La malavantaĝo trudita de sulfuro estas ke ĝi faras fanditan gisferon viskoza, kio kaŭzas difektojn. Por provizi kaj forigi la efikojn de sulfuro, mangano estas aldonita al la solvo. Tio estas farita ĉar kiam la du estas kombinitaj ili formas mangansulfidon anstataŭe de fersulfido. Rezulta mangansulfido estas pli malpeza ol la fandado kaj tendencas flosi el la fandado kaj eniri la skoron.
La proksimuma kvanto de mangano bezonata por nuligi la efikojn de sulfuro estas 1.7 ekzempleroj da sulfura enhavo kaj pliaj 0.3 procentoj aldonitaj supre. La aldono de pli ol tiu kvanto de mangano rezultigas la formadon de mangankarbido kaj tio pliigas malmolecon kaj malvarmigon krom en griza fero kie ĝis 1 procento de mangano povas pliigi forton kaj la densecon enhavitan. Nikelo estas unu el la plej ĝeneralaj alojelementoj ĉar ĝi havas tendencon rafini la perliton kaj la strukturon de la grafito, tiel plibonigante la fortikecon, kaj ebenigas la malmolecdiferencon inter sekciodikecoj.
Kromo estas aldonita en malgrandaj kvantoj por redukti liberan grafiton kaj produkti malvarmon. Ĉi tio estas ĉar kromo estas potenca karbidstabiligilo, kaj en iuj kazoj ĝi povas funkcii kune kun nikelo. Ankaŭ por kromo oni povas aldoni malgrandan anstataŭan kvanton de stano. Kupro estas aldonita en la ladilo aŭ forno sur la ordo de 0.5 procentoj ĝis 2.5 procentoj por atingi malpliiĝantan malvarmon, rafinadon de grafito kaj la pliiĝon en flueco. Molibdeno ankaŭ povas esti aldonita en la ordo de 0,3 procentoj ĝis 1 procento por ankaŭ pliigi la malvarmon, rafini la grafiton kaj rafini la perlitan strukturon.
Ĝi estas kutime aldonita laborante en linio kun nikelo, kupro, kaj kromo por produkti altfortajn ferojn. La elemento titanio estas aldonita por funkcii kiel degasigilo kaj maloksidigilo, kaj pliigi fluecon. Proporcioj de 0,15 procentoj ĝis 0,5 procentoj de la elemento vanado estas aldonitaj al la gisfero kaj helpas stabiligi cementiton, por pliigi malmolecon kaj rezisti eluziĝon kaj varmefikojn.
Zirkonio helpas formi grafiton kaj estas aldonita en proporcioj de ĉirkaŭ 0,1 procentoj ĝis 0,3 procentoj. Ĉi tiu elemento ankaŭ helpas maloksidigi kaj pliigi fluecon. En malleebla fero fandiĝas, por pliigi kiom da silicio povas esti aldonita, bismuto estas verŝita en skalo de 0,002 procentoj ĝis 0,01 procentoj. En blanka fero, la elemento boro estas aldonita, kiu helpas en la produktado de fero, kiu estas modebla, kaj ĝi reduktas la krudan efikon de la elemento bismuto.