Tipi ta 'ħadid fondut
Tipi ta 'ħadid fondut
Dan il-kapitolu se jiddiskuti t-tipi varji ta 'ħadid fondut.
Ikkastjar tal-Ħadid Griż
Il-karatteristika tal-ħadid fondut griż hija l-mikrostruttura grafika, li tista 'tikkawża ksur fil-materjal u jkollha dehra griża. Dan huwa l-aktar tip ta 'ħadid fondut użat komunement u wkoll materjal fondut użat komunement ibbażat fuq il-piż. Il-maġġoranza tal-ħadid fondut griż għandhom dekompożizzjoni kimika ta '2.5 fil-mija sa 4 fil-mija tal-karbonju, 1 fil-mija sa 3 fil-mija tas-silikonju u l-bqija hija kompożizzjoni ta' ħadid.
Dan it-tip ta 'ħadid fondut għandu inqas reżistenza għat-tensjoni u inqas reżistenza għax-xokk meta mqabbel mal-azzar. Is-saħħa kompressiva tagħha hija komparabbli ma 'l-azzar tal-karbonju baxx u medju.
Dawn il-proprjetajiet mekkaniċi kollha huma kkontrollati mill-forma tal-saffi tal-grafita u d-daqs tal-qxur tal-grafita, li huma preżenti fil-mikrostruttura tal-ħadid fondut griż.
Tidwib tal-Ħadid abjad
Dan it-tip ta 'ħadid għandu uċuħ miksura li huma bojod minħabba l-preżenza ta' preċipitat tal-karbur tal-ħadid imsejjaħ cementite. Il-karbonju li jinsab fil-ħadid fondut abjad jippreċipita 'l barra mit-tidwib bħala simentita f'fażi stabbli sodisfatta aktar milli bħala grafita. Dan jinkiseb b'kontenut ta 'silikon aktar baxx bħala l-aġent tal-grafitizzazzjoni u rata ta' tkessiħ fornuta aktar mgħaġġla. Wara din il-preċipitazzjoni, is-simentite tifforma bħala partiċelli kbar.
Matul il-preċipitazzjoni tal-karbur tal-ħadid, il-preċipitat jiġbed il-karbonju mit-tidwib oriġinali, u b'hekk imexxi t-taħlita lejn waħda li tkun eqreb lejn l-ewtektiku. Il-fażi li fadal hija t-tnaqqis tal-ħadid għal austenite tal-karbonju, li tittrasforma f'martensite ladarba jitkessaħ.
Dawn il-karburi ewtektiċi li jinsabu huma kbar wisq biex jipprovdu l-benefiċċju tat-twebbis tal-preċipitazzjoni. F'xi azzar jista 'jkun hemm preċipitati tas-simentite ħafna iżgħar li jistgħu jġorru d-deformazzjoni tal-plastik billi jimpedixxu l-moviment ta' dislokazzjonijiet permezz tal-matriċi tal-ferrite tal-ħadid pur. Għandhom vantaġġ peress li jżidu l-ebusija tal-massa tal-ħadid fondut sempliċement minħabba l-ebusija u l-frazzjoni tal-volum tagħhom stess. Dan jirriżulta fl-ebusija tal-massa tkun tista 'tiġi approssimata minn regola ta' taħlitiet.
Din l-ebusija hija offruta għad-detriment tat-toughness fi kwalunkwe każ. Ħadid fondut abjad ġeneralment jista 'jiġi kklassifikat bħala siment, peress li l-karbur jagħmel frazzjoni akbar tal-materjal. Il-ħadid abjad huwa fraġli wisq biex jintuża f'komponenti strutturali, iżda minħabba l-ebusija tajba tiegħu, ir-reżistenza għall-brix, u l-ispiża baxxa, jista 'jintuża bħala l-wiċċ tal-ilbies tal-pompi tad-demel likwidu.
Huwa diffiċli li tkessaħ ikkastjar oħxon b'rata aktar mgħaġġla li hija biżżejjed biex tissolidifika t-tidwib bħala ħadid fondut abjad, madankollu tkessiħ rapidu jista 'jintuża sabiex jissolidifika infern ta' ħadid fondut abjad u wara dan ikun il-bqija ta 'dan. kessaħ b'pass aktar kajman biex b'hekk tifforma qalba ta 'ħadid fondut griż. Dan ikkastjar li jirriżulta jissejjaħ ikkastjar imkessaħ, u fih il-benefiċċji li jkollu wiċċ iebes iżda b'intern aktar iebsa.
Ligi tal-ħadid abjad ta 'kromju għoli kellhom abbiltà li jippermettu ikkastjar massiv ta' impeller ta 'madwar 10 tunnellati biex jiġi fondut bir-ramel. Dan huwa dovut għall-fatt li l-kromju jnaqqas ir-rata tat-tkessiħ meħtieġa biex jipproduċu karburi permezz tal-ħxuna akbar ta 'materjal. Karburi b'reżistenza eċċellenti għall-brix huma wkoll prodotti minn elementi tal-kromju.
Ikkastjar tal-Ħadid Malleabbli
Ħadid fondut malleabbli jibda bħala ikkastjar tal-ħadid abjad, imbagħad ittrattat bis-sħana f'temperaturi ta 'madwar 950 ° C għal jumejn jew jum wieħed, u mbagħad jitkessaħ għall-istess perjodu ta' żmien.
Il-karbonju fil-karbur tal-ħadid imbagħad jittrasforma fi grafita u ferrite flimkien mal-karbonju minħabba dan il-proċess ta 'tisħin u tkessiħ. Dan huwa proċess baxx, iżda jippermetti li t-tensjoni tal-wiċċ tittrasforma l-grafita fi partiċelli sferoidali aktar milli qxur.
L-isferojdi huma relattivament qosra u aktar 'il bogħod minn xulxin minħabba l-proporzjon tal-aspett baxx tagħhom. Fihom ukoll cross-section t'isfel, xquq tal-propagazzjoni u foton. Għall-kuntrarju tal-qxur, fihom konfini ċari li jieħdu sehem fit-taffija tal-problemi tal-konċentrazzjoni tal-istress li jinstabu fil-ħadid fondut griż. Kollox ma 'kollox, il-proprjetajiet inklużi fil-ħadid fondut malleabbli huma aktar bħal dawk ta' l-azzar li huwa ta 'natura ħafifa.
Ikkastjar tal-Ħadid Duttili
Kultant imsejjaħ ħadid fondut nodulari, dan il-ħadid fondut għandu l-grafita tiegħu fil-forma ta 'noduli ċkejkna ħafna, bil-grafita jkollha l-forma ta' saffi li huma konċentriċi u b'hekk jiffurmaw in-noduli. Minħabba dan, il-proprjetajiet ta 'ħadid fondut duttilihuma dawk ta 'azzar sponża li m'għandu l-ebda effett ta' konċentrazzjoni ta 'tensjoni prodotta mill-qxur tal-grafita.
L-ammont tal-konċentrazzjoni tal-karbonju li jinsab huwa madwar 3 fil-mija sa 4 fil-mija, u dak tas-silikon huwa madwar 1.8 fil-mija sa 2.8 fil-mija. Ammonti żgħar ta '0.02 fil-mija sa 0.1 fil-mija ta' manjesju, u 0.02 fil-mija sa 0.04 fil-mija biss taċ-ċerju meta miżjuda ma 'dawn il-ligi inaqqas ir-rata li biha l-preċipitazzjoni tal-grafita tikber permezz ta' twaħħil mat-truf tal-korsiji tal-grafita.
Il-karbonju jista 'jkollu ċans li jissepara bħala partiċelli sferoidali hekk kif il-materjal jissolidifika, minħabba l-kontroll bir-reqqa ta' elementi oħra u ħin xieraq matul il-proċess. Il-partiċelli li jirriżultaw huma simili għal ħadid fondut malleabbli, iżda partijiet jistgħu jiġu mitfugħa b'sezzjonijiet li huma akbar.
Elementi tal-liga
Il-proprjetajiet tal-ħadid fondut jinbidlu u jiżdiedu f'diversi elementi ta 'liga jew alloyants fil-ħadid fondut. F'konformità mal-karbonju huwa l-element tas-silikon minħabba li għandu kapaċità li jġiegħel il-karbonju joħroġ mis-soluzzjoni. Persentaġġ iżgħar ta 'silikon ma jistax ikun kapaċi jikseb dan bis-sħiħ peress li jippermetti li l-karbonju jibqa' fis-soluzzjoni, u b'hekk jifforma karbur tal-ħadid u jipproduċi wkoll ħadid fondut abjad.
Persentaġġ jew konċentrazzjoni akbar ta 'silikon huwa kapaċi jġiegħel il-karbonju barra mis-soluzzjoni u mbagħad jifforma grafita u jipproduċi wkoll ħadid fondut griż. Aġenti oħra tal-liga mhux innutati jinkludu manganiż, kromju, titanju u mbagħad vanadju. Dawn jikkontrobattu s-silikon, jippromwovu wkoll iż-żamma tal-karbonju u b'hekk ukoll il-formazzjoni ta 'karburi. In-nikil u l-element tar-ram għandhom vantaġġ peress li jżidu s-saħħa u l-makkinarju, iżda mbagħad ma jkunux jistgħu jibdlu l-ammont ta 'karbonju ffurmat.
Il-karbonju li huwa fil-forma ta 'grafita jirriżulta f'ħadid aktar artab, u b'hekk inaqqas l-effett tat-tnaqqis, inaqqas is-saħħa u jnaqqas id-densità li tinsab. Il-kubrit huwa l-aktar kontaminant meta jkun fih, u jifforma sulfid tal-ħadid li jipprevjeni l-formazzjoni tal-grafita u wkoll li jżid l-ebusija.
L-iżvantaġġ impost mill-kubrit huwa li jagħmel il-ħadid fondut imdewweb viskuż, li jikkawża difetti. Biex taħseb u telimina l-effetti tal-kubrit, il-manganiż huwa miżjud mas-soluzzjoni. Dan isir għaliex meta t-tnejn huma magħquda jiffurmaw sulfide tal-manganiż minflok sulfide tal-ħadid. Is-sulfid tal-manganiż li jirriżulta huwa eħfef mit-tidwib u għandu t-tendenza li jitla 'barra mit-tidwib u jidħol fil-gagazza.
L-ammont approssimattiv ta 'manganiż meħtieġ biex tikkanċella l-effetti tal-kubrit huwa 1.7 unitajiet ta' kontenut ta 'kubrit u 0.3 fil-mija addizzjonali miżjuda fuq nett. Iż-żieda ta 'aktar minn dan l-ammont ta' manganiż tirriżulta fil-formazzjoni ta 'karbur tal-manganiż u dan iżid l-ebusija u t-tkessiħ ħlief fil-ħadid griż fejn sa 1 fil-mija tal-manganiż jista' jżid is-saħħa u d-densità li jkun hemm. In-nikil huwa wieħed mill-elementi ta 'liga l-aktar ġenerali minħabba li għandu tendenza li jirfina l-perlit u l-istruttura tal-grafita, u b'hekk itejjeb l-ebusija, u jillixxa d-differenza ta' ebusija bejn il-ħxuna tas-sezzjoni.
Il-kromju huwa miżjud f'ammonti żgħar biex inaqqas il-grafita ħielsa u jipproduċi chill. Dan għaliex il-kromju huwa stabilizzatur qawwi tal-karbur, u f'xi każijiet jista 'jaħdem flimkien man-nikil. Għall-kromju wkoll, jista 'jiġi miżjud ammont sostitut żgħir ta' landa. Ram huwa miżjud fil-ladle jew forn fuq l-ordni ta ' 0.5 fil-mija sa 2.5 fil-mija biex jinkiseb chill li jbaxxi, grafita raffinar, u l-inkrement fil-fluwidità. Il-molibdenu jista 'jiġi miżjud ukoll fl-ordni ta' 0.3 fil-mija sa 1 fil-mija sabiex iżid ukoll it-tkessiħ, jirfina l-grafita u jirfina l-istruttura tal-perlit.
Normalment huwa miżjud jaħdem f'konformità man-nikil, ram, u kromju biex jipproduċi ħadida ta 'qawwa għolja. L-element titanju huwa miżjud biex jaħdem bħala degasser u deoxidizer, u jżid il-fluwidità. Proporzjonijiet ta '0.15 fil-mija sa 0.5 fil-mija ta' l-element vanadju huma miżjuda mal-ħadid fondut u jgħinu fl-istabbilizzazzjoni tas-simentite, biex tiżdied l-ebusija u jirreżistu l-effetti ta 'xedd u sħana.
Iż-żirkonju jgħin fil-forma tal-grafita u huwa miżjud fi proporzjonijiet ta 'madwar 0.1 fil-mija sa 0.3 fil-mija. Dan l-element jgħin ukoll fid-deossidazzjoni u ż-żieda fil-fluwidità. Fil-ħadid malleabbli jiddewweb, biex jiżdied kemm jista 'jiġi miżjud silikon, il-bismut jitferra' fi skala ta '0.002 fil-mija sa 0.01 fil-mija. Fil-ħadid abjad, jiżdied l-element boron, li jgħin fil-produzzjoni ta 'ħadid li huwa malleabbli, u jnaqqas l-effett ta' coarsening tal-element bismut.