Burdina Galdaketa motak
Burdina Galdaketa motak
Kapitulu honetan burdina galdaketa mota desberdinak aztertuko dira.
Burdina Grisa Galdaketa
Burdinurtu grisaren ezaugarria mikroegitura grafikoa da, materialari hausturak eragiteko eta itxura grisa izateko gai dena. Hau da gehien erabiltzen den burdinurtu mota eta pisuaren arabera erabili ohi den galdatutako materiala ere bai. Burdinurtu grisen gehiengoak karbonoaren ehuneko 2,5 eta ehuneko 4 arteko deskonposizio kimikoa dute, ehuneko 1 eta ehuneko 3 arteko silikona eta gainerakoa burdinaren konposizioa da.
Burdinurtu mota honek trakzio-erresistentzia eta kolpeekiko erresistentzia txikiagoa du altzairuarekin alderatuta. Bere konpresioaren indarra karbono baxuko eta ertaineko altzairuaren parekoa da.
Propietate mekaniko horiek guztiak burdinurtu grisaren mikroegituran dauden grafito-malutaren formak eta grafito-malutaren tamainak kontrolatzen ditu.
Burdin Galdaketa Zuria
Burdina mota honek zuriak diren gainazal hausturak ditu zementita izeneko burdin karburoaren prezipitazio baten presentziagatik. Burdinurtu zurian dagoen karbonoa urtutik irteten da fase egonkorreko zementita gisa, grafito gisa beharrean. Hau silizio-eduki txikiagoarekin lortzen da grafitizatzaile gisa eta hornitutako hozte-abiadura azkarragoarekin. Prezipitazio horren ondoren, zementita partikula handi gisa eratzen da.
Burdin karburoaren prezipitazioan, hauspeakinak karbonoa ateratzen du jatorrizko urtzetik, eta horrela nahastea eutektikotik hurbilago dagoen batera mugitzen du. Gainerako fasea burdina karbono-austenitara jaistea da, eta hoztu ondoren martensita bihurtzen da.
Karburo eutektiko hauek handiegiak dira prezipitazioaren gogortzearen onura emateko. Altzairu batzuetan askoz ere txikiagoak izan daitezke zementita hauspeakinak, plastikoaren deformazioa eraman dezaketenak, burdin ferrita-matrize puruan zehar dislokazioen mugimendua oztopatuz. Abantaila dute, burdinurtuaren gogortasuna handitzen baitute, beren gogortasun eta bolumen-frakzioagatik. Honen ondorioz, ontziratu gabeko gogortasuna nahasteen arau baten bidez hurbil daiteke.
Gogortasun hori gogortasunaren kaltetan eskaintzen da edozein kasutan. Burdinurtu zuria, oro har, zementu gisa sailka daiteke, karburoak materialaren zati handiagoa osatzen baitu. Burdina zuria hauskorregia da egitura osagaietan erabiltzeko, baina bere gogortasun ona, urraduraren aurkako erresistentzia eta kostu baxua direla eta, minda ponpen higadura-azalera gisa erabil daiteke.
Zaila da galdaketa lodiak abiadura azkarragoan hoztea, nahikoa da urtua burdinurtu zuria bezala solidotzeko; hala ere, hozte azkarra erabil daiteke burdinurtu zuriaren infernu bat solidotzeko eta honen ondoren gainerako bat izango da. hoztu erritmo motelagoan burdinurtu grisaren nukleo bat osatuz. Ondorioz galdaketa honi galdaketa hoztua deritzo, eta gainazal gogorra baina barrualde gogorragoa izatearen onurak ditu.
Kromo zuri handiko burdin aleazioek 10 tona inguruko bulkagailu baten galdaketa masiboa hareaz galdatzeko gaitasuna zuten. Hau da, kromoak materialaren lodiera handiagoetan karburoak ekoizteko behar den hozte-abiadura murrizten duelako. Urradura-erresistentzia bikaina duten karburoak kromo-elementuek ere sortzen dituzte.
Burdina Maleagarria Galdaketa
Burdinurtu moldagarria burdinurtu zuriaren galdaketa gisa hasten da, ondoren 950 °C inguruko tenperaturan tratatzen da bi edo egun bakarrean, eta, ondoren, denbora-tarte berean hozten da.
Burdin karburoko karbonoa grafito eta ferrita gehi karbono bihurtzen da berotze eta hozte prozesu honen ondorioz. Prozesu baxua da, baina gainazaleko tentsioari esker, grafitoa partikula esferoidaletan eraldatzea ahalbidetzen du malutak baino.
Esferoideak nahiko laburrak dira eta elkarrengandik urrunago daude aspektu-erlazio baxuagatik. Beheko ebakidura, pitzadura hedatzailea eta fotoi bat ere badituzte. Malutekin ez bezala, burdinurtu grisean aurkitzen diren estres-kontzentrazio-arazoak arintzen dituzten mugak dituzte. Oro har, burdinurtu moldagarrian sartzen diren propietateak izaera leunak dituen altzairuaren antzekoak dira.
Burdina Harikorra Galdaketa
Batzuetan burdinurtu nodularra deitzen zaio, burdinurtu honek bere grafitoa oso nodulu txikien moduan du, grafitoak zentrokide diren geruza formarekin eta horrela noduluak eratzen ditu. Hori dela eta, ren propietateakburdinurtu harikorragrafitoaren malutak sortutako tentsio-kontzentrazio efekturik ez duen altzairu esponjoso batena dira.
Karbono-kontzentrazioa ehuneko 3tik 4ra bitartekoa da, eta silizioarena ehuneko 1,8tik 2,8ra bitartekoa. Magnesioaren ehuneko 0,02 eta ehuneko 0,1eko kantitate txikiek, eta ehuneko 0,02 eta ehuneko 0,04 arteko zerioak soilik aleazio horiei gehitzen zaizkienean, grafitoaren prezipitazioa hazten den abiadura moteltzen dute grafitozko bideen ertzetan lotuz.
Karbonoak materiala solidotzen den heinean partikula esferoidal gisa bereizteko aukera izan dezake, beste elementu batzuen kontrol zorrotza eta prozesuan zehar denbora egokia dela eta. Sortzen diren partikulak burdinurtu moldagarriaren antzekoak dira, baina piezak handiagoak diren sekzioekin bota daitezke.
Aleazio-elementuak
Burdinurtuaren propietateak aldatu eta gehitzen dira hainbat aleazio-elementu edo aleazio burdinurtuan. Karbonoaren ildotik silizioa dago karbonoa disoluziotik kanporatzeko gaitasuna duelako. Silizio-portzentaje txikiago batek ezin du hori guztiz lortu, karbonoa disoluzioan geratzea ahalbidetzen baitu, horrela burdin karburoa sortuz eta burdinurtu zuria ere ekoiztuz.
Silizio-portzentaje edo kontzentrazio handiagoak karbonoa disoluziotik ateratzeko gai da eta gero grafitoa eratzeko eta burdinurtu grisa ere ekoizteko. Adierazi ez diren beste aleazio-agente batzuk manganesoa, kromoa, titanioa eta gero banadioa dira. Hauek silizioaren aurka egiten dute, karbonoaren atxikipena ere sustatzen dute eta, beraz, karburoak sortzea ere bai. Nikelek eta kobre elementuak abantaila bat dute, indarra eta mekanizagarritasuna areagotzen baitute, baina orduan ezin dute sortutako karbono kopurua aldatu.
Grafito moduan dagoen karbonoak burdina leunagoa lortzen du, horrela uzkurtzearen eragina murrizten du, indarra murriztuz eta jasotako dentsitatea gutxituz. Sufrea kutsatzailea da gehienetan edukita dagoenean, eta burdina sulfuroa sortzen du, grafitoa sortzea eragozten duena eta gogortasuna areagotzen duena ere.
Sufreak ezartzen duen desabantaila urtutako burdinurtu likatsu bihurtzen duela da, eta horrek akatsak eragiten ditu. Sufrearen ondorioak aurre egiteko eta kentzeko, disoluzioari manganesoa gehitzen zaio. Hau egiten da, biak konbinatzean burdina sulfuroaren ordez manganeso sulfuroa sortzen dutelako. Ondorioz, manganeso sulfuroa urtua baino arinagoa da eta urtutik flotatzen joan eta zepatan sartu ohi da.
Sufrearen ondorioak bertan behera uzteko behar den manganeso-kopurua gutxi gorabehera 1,7 sufre-unitate da eta ehuneko 0,3 gehigarria gainean. Manganeso-kopuru hori baino gehiago gehitzeak manganeso-karburoa sortzen du eta honek gogortasuna eta hoztea areagotzen du burdina grisean izan ezik, non manganesoaren ehuneko 1ak indarra eta edukitako dentsitatea areagotu dezake. Nikela aleazio-elementu orokorrenetako bat da, perlita eta grafitoaren egitura fintzeko joera duelako, horrela gogortasuna hobetuz, eta sekzio-lodieren arteko gogortasun-aldea berdinduz.
Kromoa kantitate txikietan gehitzen da grafito librea murrizteko eta hotzikara sortzeko. Hau da, kromoa karburo egonkortzaile indartsua delako, eta kasu batzuetan nikelarekin batera lan egin dezakeelako. Kromorako ere, ordezko eztainu kopuru txiki bat gehi daiteke. Kobrea labean edo labean ehuneko 0,5 eta ehuneko 2,5eko ordenan gehitzen da, hotz gutxitzea, grafitoa fintzea eta jariakortasuna areagotzea lortzeko. Molibdenoa ehuneko 0,3 eta ehuneko 1 arteko ordenan ere gehi daiteke, hotza areagotzeko, grafitoa fintzeko eta perlita egitura hobetzeko.
Normalean, nikela, kobrea eta kromoaren ildoan lan eginez gehitzen da erresistentzia handiko burdinak ekoizteko. Elementu titanioa gehitzen da desgasatzaile eta desoxidatzaile gisa lan egiteko eta jariakortasuna areagotzeko. Banadio elementuaren ehuneko 0,15 eta ehuneko 0,5 arteko proportzioak burdinurtuari gehitzen zaizkio eta zementita egonkortzen laguntzen dute, gogortasuna areagotzeko eta higadura eta bero-efektuei aurre egiteko.
Zirkonioak grafitoa osatzen laguntzen du eta ehuneko 0,1 eta ehuneko 0,3 inguruko proportzioan gehitzen da. Elementu honek desoxidatzen eta jariakortasuna areagotzen laguntzen du. Burdina maleagarrien urtuetan, silizio zenbat gehi daitekeen handitzeko, bismutoa ehuneko 0,002 eta ehuneko 0,01 bitarteko eskalan isurtzen da. Burdin zurian, boro elementua gehitzen da, eta horrek malgua den burdina ekoizten laguntzen du, eta bismuto elementuaren lodi-efektua murrizten du.