Zorte vun Eisen Castings

Zorte vun Eisen Castings

Dëst Kapitel wäert déi verschidden Zorte vun Eisen castings diskutéieren.

Grey Iron Casting

D'Charakteristike vu groe Goss ass d'grafesch Mikrostruktur, déi fäeg ass d'Material Frakturen ze verursaachen an e groer Ausgesinn ze hunn. Dëst ass déi meescht benotzt Aart vu Goss an och allgemeng benotzt Gossmaterial baséiert op Gewiicht. Eng Majoritéit vun de groe Goss Eisen hunn eng chemesch Zersetzung vun 2,5 Prozent bis 4 Prozent Kuelestoff, 1 Prozent bis 3 Prozent Silikon an de Rescht ass eng Zesummesetzung vun Eisen.

Dës Zort vu Goss huet manner Spannkraaft a manner Schockbeständegkeet am Verglach zum Stol. Seng Drockstäerkt ass vergläichbar mat nidderegen a mëttlere Kuelestol.

All dës mechanesch Eegeschafte gi kontrolléiert duerch d'Form vun der Graphitflake an d'Gréisst vun de Graphitflakken, déi an der Mikrostruktur vum groe Goss präsent sinn.

White Iron Casting

Dës Zort Eisen huet gebrach Flächen déi wäiss sinn wéinst der Präsenz vun engem Eisenkarbid Nidderschlag mam Numm Zementit. De Kuelestoff, deen a wäisse Goss enthale gëtt, fällt aus der Schmelz als mett stabile Phase Zementit anstatt als Grafit aus. Dëst gëtt erreecht mat engem nidderegen Siliziumgehalt als graphitizing Agent an e méi séier geliwwert Ofkillungsquote. No dëser Nidderschlag entsteet den Zementit als grouss Partikelen.

Wärend der Nidderschlag vum Eisenkarbid zitt de Nidderschlag Kuelestoff aus der ursprénglecher Schmelz, sou datt d'Mëschung op eng beweegt, déi méi no bei eutetesch ass. Déi verbleiwen Phase ass d'Senkung vun Eisen op Kuelestoffaustenit, deen an Martensit ëmgewandelt gëtt wann se ofkillt.

Dës enthalen eutektesch Karbiden sinn ze grouss fir de Virdeel vun der Nidderschlaghärtung ze bidden. An e puer Stähle kënnen et vill méi kleng Zementit-Ausfäll sinn, déi d'Verformung vu Plastik droen kënnen andeems se d'Bewegung vun Dislokatiounen duerch déi reng Eisenferritmatrix behënneren. Si hunn e Virdeel well se d'Masshärkeet vum Goss erhéijen einfach wéinst hirer eegener Hardness a Volumenfraktioun. Dëst féiert dozou, datt d'Masshärkeet duerch eng Regel vu Mëschunge kann ugesi ginn.

Dës Hardness gëtt op Käschte vun der Zähegkeet an all Fall ugebueden. Wäiss Goss kann allgemeng als Zement klasséiert ginn, well Karbid e méi groussen Deel vum Material ausmécht. Wäiss Eisen ass ze brécheg fir a strukturelle Komponenten benotzt ze ginn, awer wéinst senger gudder Härtheet, der Abrasiounsbeständegkeet an de niddrege Käschte kann et als Verschleiungsfläch vu Schlammpompelen benotzt ginn.

Et ass schwéier déck Goss méi séier ze killen, wat genuch ass fir d'Schmelz als wäiss Goss ze solidaréieren, awer séier Ofkillung kann agesat ginn fir eng Hell vu wäisse Goss ze solidaréieren an duerno wäert e Rescht dovun sinn cool mat engem méi luesen Tempo an domat e Kär vu groe Goss bilden. Dëse resultéierende Goss gëtt e gekillte Goss genannt, an et enthält d'Virdeeler vun enger haarder Uewerfläch awer mat engem méi haartem Interieur.

Héich Chrom-wäiss Eisenlegierungen haten d'Fäegkeet fir e massive Goss vun ongeféier engem 10 Tonne Impeller z'erméiglechen Sandgoss ze ginn. Dëst ass wéinst der Tatsaach datt de Chrom d'Kühlquote reduzéiert, déi néideg ass fir Carbiden duerch déi méi grouss Materialdicke ze produzéieren. Carbide mat enger exzellenter Abrasiounsbeständegkeet ginn och vu Chromelementer produzéiert.

Formbar Eisen Casting

Mëllbar Goss fänkt als wäiss Eisen Goss un, dann Hëtztbehandlung bei Temperaturen vun ongeféier 950 ° C fir zwee oder een eenzegen Dag, an da gëtt et fir déiselwecht Zäit ofgekillt.

De Kuelestoff am Eisenkarbid verwandelt sech dann an Grafit a Ferrit plus Kuelestoff wéinst dësem Heiz- a Ofkillungsprozess. Dëst ass e nidderegen Prozess, awer et erlaabt d'Uewerflächespannung de Grafit a sphäroidal Partikel ze transforméieren anstatt Flakelen.

D'Sphäroide si relativ kuerz a méi wäit vuneneen ewech wéinst hirem nidderegen Aspekt Verhältnis. Si enthalen och e méi nidderegen Querschnitt, Verbreedungskrack an e Photon. Am Géigesaz zu Flakelen enthalen se stompeg Grenzen, déi un der Erliichterung vun de Stresskonzentratiounsproblemer deelhuelen, déi a groe Goss fonnt ginn. Alles an allem sinn d'Eegeschafte, déi am formbare Goss abegraff sinn, méi wéi déi vu Stol, wat mëll an der Natur ass.

Duktil Eisen Casting

Heiansdo als nodular Goss bezeechent, dëst Goss huet säi Grafit a Form vu ganz klenge Knollen, woubäi de Grafit d'Form vu Schichten huet, déi konzentresch sinn an domat d'Knollen bilden. Wéinst dëser, d'Eegeschafte vunductile Gosssinn déi vun engem Schwammstahl, deen keng Stresskonzentratiounseffekter huet, déi vun de Flakelen vum Grafit produzéiert ginn.

De Kuelestoffkonzentratiounsbetrag ass ongeféier 3 Prozent bis 4 Prozent, an dee vu Silizium ass ongeféier 1,8 Prozent bis 2,8 Prozent. Kleng Quantitéiten vun 0,02 Prozent bis 0,1 Prozent Magnesium, an nëmmen 0,02 Prozent bis 0,04 Prozent Cerium, wann se zu dësen Legierungen bäigefüügt ginn, verlangsamt den Taux mat deem d'Graphit-Nidderschlag wächst duerch Bindung un d'Graphitbunnen.

Kuelestoff kann d'Chance hunn als sphäroidal Partikel ze trennen wéi d'Material verstäerkt, wéinst der virsiichteger Kontroll vun aneren Elementer a korrekt Timing während dem Prozess. Déi doraus resultéierend Partikel sinn ähnlech ze malleable Goss Eisen, mee Deeler kann mat Rubriken gegoss ginn, déi méi grouss sinn.

Legierung Elementer

D'Eegeschafte vu Goss ginn geännert an a verschiddene Legierungselementer oder Legierungen am Goss bäigefüügt. Am Aklang mat Kuelestoff ass d'Element Silizium well et d'Fäegkeet huet Kuelestoff aus der Léisung ze zwéngen. E méi klenge Prozentsaz vu Silizium kann dëst net voll erreechen well et erlaabt Kuelestoff an der Léisung ze bleiwen, sou datt Eisenkarbid bilden an och wäiss Goss produzéiert.

E gréissere Prozentsaz oder Konzentratioun vu Silizium ass fäeg de Kuelestoff aus der Léisung ze zwéngen an dann Grafit ze bilden an och gro Goss ze produzéieren. Aner Legierungsmëttelen, déi net bemierkt sinn, enthalen Mangan, Chrom, Titan an dann Vanadium. Dës entgéintwierken Silizium, si förderen och d'Retentioun vu Kuelestoff an domat och d'Bildung vu Karbiden. Nickel an d'Element Kupfer hunn e Virdeel well se d'Kraaft an d'Maschinnbarkeet erhéijen, awer se kënnen dann net d'Quantitéit u Kuelestoff änneren.

De Kuelestoff, deen a Form vu Grafit ass, resultéiert zu engem méi mëllen Eisen, sou datt den Effekt vum Schrumpfung reduzéiert gëtt, d'Kraaft reduzéiert an d'enthale Dicht reduzéiert. Schwefel ass meeschtens e Kontaminant wann et enthale gëtt, an et formt Eisensulfid wat d'Bildung vu Grafit verhënnert an och d'Häert erhéicht.

Den Nodeel vum Schwefel ass datt et geschmollte Goss viskos mécht, wat Mängel verursaacht. Fir d'Effekter vum Schwefel ze këmmeren an ze eliminéieren, gëtt Mangan an d'Léisung bäigefüügt. Dëst gëtt gemaach well wann déi zwee kombinéiert sinn, bilden se Mangansulfid anstatt Eisensulfid. Resultéiert Mangansulfid ass méi hell wéi d'Schmelz an tendéiert aus der Schmelz ze schwammen an an d'Schlacken ze kommen.

Déi geschätzte Quantitéit vu Mangan, déi néideg ass fir d'Effekter vum Schwefel ze annuléieren, ass 1,7 Eenheeten Schwefelgehalt an eng zousätzlech 0,3 Prozent erop. D'Zousätzlech vu méi wéi dës Quantitéit vu Mangan resultéiert an der Bildung vu Mangankarbid an dëst erhéicht d'Häertheet an d'Killen ausser am groe Eisen, wou bis zu 1 Prozent vum Mangan d'Kraaft an d'Dicht enthalen kann erhéijen. Nickel ass ee vun den allgemengste Legierungselementer well et eng Tendenz huet fir de Perlit an d'Struktur vum Grafit ze verfeineren, sou datt d'Zähegkeet verbessert gëtt an den Härtheetsdifferenz tëscht Sektiounsdikten ausgläicht.

Chrom gëtt a klenge Quantitéite bäigefüügt fir fräi Grafit ze reduzéieren an e Chill ze produzéieren. Dëst ass well Chrom e mächtege Karbidstabilisator ass, an a verschiddene Fäll kann et a Verbindung mat Néckel funktionnéieren. Och fir Chrom kann eng kleng Ersatzbetrag vun Zinn derbäi ginn. Kupfer gëtt an der Läffel oder dem Uewen an der Uerdnung vun 0,5 Prozent bis 2,5 Prozent bäigefüügt fir e Senkung ze erreechen, d'Grafit ze raffinéieren an d'Inkrement vun der Flëssegkeet. Molybdän kann och an der Uerdnung vun 0,3 Prozent bis 1 Prozent bäigefüügt ginn fir och d'Chill ze erhéijen, d'Graphit ze raffinéieren an d'Perlitstruktur ze raffinéieren.

Et gëtt normalerweis bäigefüügt a funktionnéiert am Aklang mat Néckel, Kupfer a Chrom fir héichstäerkt Eisen ze produzéieren. D'Element Titan gëtt bäigefüügt fir als Entgaser an en Deoxidator ze schaffen an d'Flëssegkeet ze erhéijen. Proportiounen vun 0,15 Prozent bis 0,5 Prozent vum Element Vanadium ginn an de Goss bäigefüügt an hëllefe beim Stabiliséierung vun Zementit, fir d'Häert ze erhéijen an d'Verschleiung an d'Hëtzteffekter ze widderstoen.

Zirkonium hëlleft Grafit ze bilden a gëtt a Verhältnisser vun ongeféier 0,1 Prozent bis 0,3 Prozent bäigefüügt. Dëst Element hëlleft och bei der Deoxidatioun an der Erhéijung vun der Flëssegkeet. A formbare Eisen Schmelzen, fir ze vergréisseren wéi vill Silizium ka bäigefüügt ginn, gëtt Bismut an enger Skala vun 0,002 Prozent bis 0,01 Prozent gegoss. A wäissem Eisen gëtt d'Element Bor bäigefüügt, wat bei der Produktioun vun Eisen hëlleft, wat e bëssibar ass, an et reduzéiert de groberen Effekt vum Element Bismut.