Hydwyth haearn: Eiddo, a chwmpas marciau

Haearn - caled, cyrydiad-resistant, ond bregus aloi haearn-garbon gyda chynnwys carbon C yn yr ystod 2.14-6.67%. Er gwaethaf bodolaeth broblem benodol, mae ganddo amrywiaeth o fathau, eiddo, ceisiadau. Ddefnyddir yn eang yn haearn bwrw hydwyth.

stori

Mae'r deunydd wedi bod yn hysbys ers i'r ganrif CC IV. e. Mae ei gwreiddiau Tsieineaidd yn y VI. BC. e. Yn Ewrop, mae'r cyfeiriad cyntaf at y cynhyrchu diwydiannol o'r aloi eu dyddio XIV, ac yn Rwsia - ganrif XVI. Ond thechnoleg cynhyrchu haearn hydwyth yn cael patent yn Rwsia yn yr unfed ganrif XIX. Ar ôl y gwaith o ddatblygu AD Annosovym.

Ers yr heyrn llwyd yn gyfyngedig o ran y defnydd o ganlyniad i eiddo mecanyddol isel, a dur - yn ddrud ac mae ganddynt caledwch isel a gwydnwch, cododd y cwestiwn o fetel creu gryfder dibynadwy, gwydn, cadarn, tra wedi cynyddu ac mae hyblygrwydd penodol.

Nid yw haearn gyr yn, nodweddion hydwyth fodd bynnag, oherwydd, mae'n cynnig ei hun i rai mathau o weithio plastig (ee, gofannu).

cynhyrchu

Y brif ffordd - doddi mewn ffwrneisi chwyth.

Mae'r deunyddiau cychwyn ar gyfer prosesu chwyth:

• Tâl - mwyn haearn sy'n cynnwys metel ocsid ar ffurf Ferum.
• Tanwydd - golosg a nwy naturiol.
• Ocsigen - yn cael ei chwistrellu drwy gwaywffon arbennig.
• Fflycsau - ffurfio cemegol ar sail manganîs a (neu) silicon.

Camau'r ffwrnais chwyth:

1. Adennill haearn pur trwy adwaith cemegol o fwyn haearn ag ocsigen cyflenwi drwy tuyeres.
2. Hylosgiad o ffurfio golosg a charbon ocsidau.
3. Carburizing mewn adweithiau haearn pur gyda CO a CO _2.
4. Dirlawnder Fe ₃ C gyda manganîs a silicon yn dibynnu ar yr eiddo a ddymunir yr allbwn.
5. Draenio'r metel gorffenedig i fowldiau drwy'r taphole; draenio slag drwy dwll tap slag.

Ar ôl cwblhau'r cylch gweithredu ffwrnais chwyth a gafwyd haearn, sorod a nwyon ffliw.

cynhyrchion metel gweithgynhyrchu parth

Yn dibynnu ar y gyfradd oeri, efallai y bydd y microstrwythur y dirlawnder carbon ac ychwanegion yn cael sawl math o haearn:

1. Moch (gwyn) carbon ar ffurf rwymo, y sment cynradd. Defnyddir fel deunydd crai ar gyfer mwyndoddi aloeon eraill prosesu haearn-garbon. Mae hyd at 80% o'r parth aloi a gynhyrchir.
2. Foundry (llwyd) carbon ar ffurf graffit yn gyfan gwbl neu'n rhannol rhad ac am ddim, sef ei platiau. Malootvetstvennyh a ddefnyddir ar gyfer cynhyrchu rannau o'r corff. Mae hyd at 19% a gynhyrchwyd gan y castio ffwrnais chwyth.
3. ferroalloys cyfoethog: Arbennig. 1-2% math cynhyrchu hystyried.

haearn hydwyth Paratowyd gan driniaeth wres mochyn.

Mae'r ddamcaniaeth o haearn-strwythurau

Gall Carbon gyda Ferum yn ffurfio nifer o wahanol fathau o aloion ar gyfer y math ddellten grisial fel y dangosir yn ymgorfforiad o microstrwythur.

1. Treiddiad mewn hydoddiant solet α-haearn - ferrite.
2. Treiddiad mewn hydoddiant solet γ-haearn - austenite.
3. Mae ffurfio cemegol Fe ₃ C (y wladwriaeth rhwymo) - cementite. Y prif cael ei ffurfio gan oeri cyflym y hylif tawdd. Uwchradd - gostyngiad tymheredd yn araf o austenite. Trydyddol - mae'r oeri graddol y ferrite.
4. cymysgedd mecanyddol o grawn ferrite a cementite - perlite.
5. cymysgedd mecanyddol o grawn austenite a pearlite neu cementite - Ledebur.

Ar gyfer y haearn bwrw ei nodweddu gan microstrwythur arbennig. Gall y graffit fod ar ffurf a ffurf rhwymo y strwythur uchod, a gall fod yn y cyflwr rhydd ar ffurf wahanol amhureddau. Ar yr eiddo yr effeithir arnynt ddau grawn sylfaenol, a ffurfiannau hyn. ffracsiynau Graphite yw'r metel platiau, naddion neu sfferau.

Mae siâp deilen yn nodweddiadol ar gyfer aloion haearn-garbon llwyd. Mae'n achosi eu breuder a diffyg dibynadwyedd.

Cynhwysiant yn haearn hydwyth blewog na effaith bositif ar eu perfformiad mecanyddol.

Mae'r strwythur graffit spherical yn gwella ymhellach ansawdd y metel, sy'n effeithio ar y cynnydd yn y caledwch, gwydnwch, dygnwch llwythi sylweddol. nodweddion o'r fath mae gan haearn bwrw cryfder uchel. priodweddau haearn hydwyth ei achosion ferrite neu elfennau sylfaenol pearlite o bresenoldeb cynhwysiant graffit fflawiau.

Paratoi haearn hydwyth ferritic

Mae'n cael ei gynhyrchu o mochyn gwyn proeutectoid ingotau aloi carbon-isel drwy anelio gyda chynnwys carbon 2.4-2.8% a phresenoldeb cyfatebol o ychwanegion (Mn, Si, S, P). Rhaid i'r rhannau anelio thrwch wal fod yn ddim mwy na 5 cm. Castings gryn graffit trwch yw ar ffurf platiau ac nad yw'r eiddo a ddymunir yn cael eu cyflawni.

I gael haearn bwrw gyda metel sylfaen ferritic yn cael ei roi mewn blychau arbennig ac arllwys tywod. Dynn cynhwysydd wedi'i selio ei roi mewn ffwrnais gwresogi. Cynnal y camau canlynol yn ystod anelio:

1. Cystrawennau yn cael eu gwresogi yn y ffwrneisi i dymheredd 1000? C ac yn caniatáu i sefyll ar wres cyson am 10 i 24 awr. O ganlyniad i hollti a Ledebur cementite sylfaenol.
2. Mae'r metel yn cael ei oeri i 720? C yn y ffwrnais.
3. Ar dymheredd o 720? C wrthsefyll estynedig o'r 15 o at 30 awr. Mae'r tymheredd yn sicrhau y disintegration y cementite uwchradd.
4. Yn y cam olaf ei oeri eto gyda'r ffwrn gweithio i 500? C, ac yna tynnu'n ôl i'r aer.

Gelwir y broses anelio yn graphitizing.

Ar ôl microstrwythur gwaith yn ferrite gyda grawn o fflawiau graffit. Gelwir y math hwn yw "chernoserdechnym" gan egwyl yn ddu.

Paratoi o haearn bwrw hydrin pearlitic

Mae'r math hwn o aloi haearn-carbon, sydd hefyd yn tarddu o gwyn proeutectoid, ond mae'r cynnwys carbon o hynny yn cael ei gynyddu: 3-3.6%. Ar gyfer Castings â sail pearlitic, maent yn cael eu gosod mewn blychau ac yn arllwys y mwyn haearn powdwr neu felin raddfa malu. gweithdrefn anelio ei hun yn syml.

1. tymheredd metel Codwyd at 1000? C, cadw 60-100 awr.
2. Dylunio oeri gyda y ffwrnais.

Gan fod melynu dan effaith gwres mewn amgylchedd metelaidd tryledu: gollwng yn y graffit dadelfeniad cementite dail anelio rhannau haen wyneb rhannol, setlo ar fwyn neu slag wyneb. Paratowyd meddal caled a hydwyth topsheet, "beloserdechnogo" haearn hydwyth gyda canol solet.

Gelwir y anelio yn anghyflawn. Mae'n darparu y disintegration o ledeburite cementite a pearlite ar y plât gyda'r graffit priodol. Os oes angen hydwyth pearlitic gronynnog haearn bwrw gyda caledwch uwch ac plastigrwydd, defnyddiwch deunydd ychwanegol gynhesu i 720? C. Felly yn cael eu ffurfio grawn o perlite gyda cynhwysiant graffit fflawiau.

Priodweddau, labelu a chymhwyso haearn hydwyth ferritic

tymor hir "gorthrymder" metal yn y canlyniadau ffwrnais mewn disintegration cyflawn o ledeburite a cementite yn ferrite. Oherwydd cymhlethdodau technolegol, mae'r aloi gyda chynnwys carbon uchel - Strwythur ferritic nodweddiadol o ddur carbon-isel. Ond nid yw carbon ei ben ei hun yn mynd i ffwrdd - mae'n mynd gan y wladwriaeth cysylltiedig o haearn yn rhad ac am ddim. Effaith Tymheredd yn newid siâp gynhwysion graffit i Ffleciwch.

Strwythur Ferrite yn achosi gostyngiad yn caledwch, cynyddu gwerthoedd cryfder, presenoldeb nodweddion megis caledwch a hydwythedd.

Marcio dosbarth ferrite haearn gyr: KCH30-6, KCH33-8, KCH35-10, KCH37-12 lle:

CN - adnabod rhywogaethau - hydrin;

30, 33, 35, 37: σ _yn, 300, 330, 350, 370 N / mm ² - llwyth mwyaf y gall wrthsefyll heb dorri;

6, 8, 10, 12 - elongation, δ,% - mynegai plastigrwydd (po uchaf y gwerth, y mwyaf agored y driniaeth pwysedd metel).

Caledwch - tua 100-160 HB.

Mae'r deunydd y mae ei berfformiad yn canolradd rhwng megis dur a haearn-carbon aloi yn llwyd. haearn hydwyth gyda sail ferritic pearlitic israddol o ran gwrthiant gwisgo, gwrthsefyll cyrydu a chryfder blinder, ond dygnwch mecanyddol uwch, hydwythedd, castio nodweddion. Gyda'i bris isel yn cael ei ddefnyddio'n helaeth yn y diwydiant ar gyfer gweithgynhyrchu rhannau yn gweithredu ar llwythi isel a chanolig: gerau, cwt, echelau cefn, plymio.

Priodweddau, labelu a chymhwyso haearn bwrw hydrin pearlitic

Oherwydd cynradd anelio anghyflawn, amser eilaidd a Ledebur cementite i ddiddymu'r llawn yn austenite, a oedd ar dymheredd o 720? C yn cael ei drawsnewid i mewn i perlite. Mae'r olaf yn gymysgedd fecanyddol o grawn ferrite a cementite trydyddol. A dweud y gwir, yn rhan o garbon yn parhau i fod ar ffurf rhwymedig, yn achosi strwythur, rhan - "rhyddhau" yn y graffit fflawiau. Pan perlite hwn yn gallu bod blât neu grainy. Felly ffurfiwyd haearn bwrw hydrin pearlitic. Ei eiddo yn cael eu strwythur caletach a llai ystwyth dirlawn ddyledus.

Mae'r rhain, wrth gymharu â ferritic wedi cyrydu uwch, gwisgo-gwrthsefyll eiddo, eu gwydnwch yn sylweddol uwch, ond mae hydwythedd a nodweddion castability is. Tueddiad i straen mecanyddol cynyddol wyneb tra'n cadw y caledwch a gwytnwch y cynnyrch graidd.

Marcio pearlitic haearn gyr: KCH45-7, KCH50-5, KCH56-4, KCH60-3, KCH65-3, KCH70-2, KCH80-1,5.

First digid - cryfder dynodiad: 450, 500, 560, 600, 650, 700 a 800 N / mm ^2, trefn.

Ail - hydwythedd δ elongation nodiant,% - 7, 5, 4, 3, 3, 2 a 1.5.

ceisiadau Pearlite hydwyth haearn a geir mewn peirianneg fecanyddol a offeryn ar gyfer cynlluniau sy'n gweithredu'n llwythi uchel - yn statig a deinamig: camshafts, crankshafts, rhannau cydiwr, pistons, cysylltu gwiail.

triniaeth gwres

Mae'r deunydd a gafwyd o ganlyniad i'r driniaeth gwres, sef, y anelio efallai yn destun dulliau dylanwadu tymheredd dro ar ôl tro. Eu prif bwrpas - hyd yn oed mwy o gryfder, gwydnwch, ymwrthedd i cyrydu ac i heneiddio.

1. Tymheru ei ddefnyddio ar gyfer strwythurau sydd angen galedwch uchel a caledwch; a gynhyrchwyd gan wresogi i 900? C, rhannau yn cael eu hoeri ar gyfradd gyfartalog o tua 100? C / sec ddefnyddio'r olew injan. Wedi dylai fod yn ystod y gwyliau yn uchel gyda gwresogi i 650˚S ac oeri aer.
2. Normaleiddio yn cael ei ddefnyddio ar gyfer rhannau syml o faint canolig mewn ffwrnais drwy wresogi i 900? C, chwith sefyll ar y tymheredd hwn am gyfnod o 1 i 1.5 awr ac oeri dilynol mewn aer. Troostite darparu perlite gronynnog, ei natur gadarn a dibynadwyedd y ffrithiant a gwisgo. Mae'n cael ei ddefnyddio ar gyfer gwrth-ffrithiant haearn bwrw hydrin gyda sail pearlitic.
3. Anelio ei berfformio dro ar ôl tro wrth weithgynhyrchu antifriction: gwresogi - i 900 C, yn dal yn y gwres tymor hir, oeri gyda'r ffwrnais?. ferritic a ddarperir neu ferritic-pearlitic strwythur antifriction haearn hydwyth.

Gall Gwresogi cynhyrchion haearn bwrw yn cael ei wneud yn lleol neu gymhleth. Ar gyfer cerrynt amledd uchel cymhwysol cyfoes neu fflam asetylen (dal diffodd). Ar gyfer gymhleth - ffwrnais gwresogi. Pan fydd y gwres yn lleol yn unig yr haen uchaf yn caledu, ei fod yn cynyddu ei caledwch a chryfder, ond cadw hydwythedd a gludedd mynegeion y craidd.

Mae'n bwysig nodi bod gofannu haearn amhosibl, nid yn unig oherwydd nodweddion mecanyddol annigonol, ond hefyd oherwydd ei sensitifrwydd uchel i newidiadau tymheredd sydyn, sydd yn anochel wrth diffodd gyda oeri dŵr.

Gwrth-ffrithiant haearn bwrw hydrin

Mae'r amrywiaeth hefyd yn berthnasol i hydrin, ac doped, maent yn llwyd (ASF), gofannu (APC) a chryfder uchel (ACHV). APC yn cael ei ddefnyddio ar gyfer y haearn bwrw hydwyth cynhyrchiad, sydd yn destun anelio neu normaleiddio. Mae'r prosesau yn cael eu cynnal er mwyn gwella ei eiddo mecanyddol a ffurfio nodweddion newydd - gwisgo gwrthiant yn y ffrithiant gyda rhannau eraill.

Labelu: 1-APC, APC-2. Defnyddir ar gyfer cynhyrchu crankshafts, gerau, Bearings.

Effaith ychwanegion ar eiddo

Ar wahân i'r sylfaen haearn-graffit ac mae ganddynt yn eu cyfansoddiad, a chydrannau eraill, a oedd yn hefyd yn gallu achosi nodweddion haearn bwrw: manganîs, silicon, ffosfforws, sylffwr, mae rhai elfennau alloying.

Mangan yn gwella flowability o fetel tawdd, gwrthsefyll cyrydu a gwisgo gwrthsafiad. Mae'n cyfrannu at caledwch a chryfder rhwymo o garbon â haearn yn y fformiwla gemegol Fe ₃ C, ffurfio perlite gronynnog.

Mae gan Silicon cael effaith gadarnhaol ar y hylifedd y aloi tawdd, mae'n cyfrannu at chwalu cementite a chynnwys graffit dyrannu.

Sylffwr - negyddol, ond yn rhan anochel. Mae'n lleihau'r eiddo mecanyddol a chemegol, yn ysgogi ffurfio craciau. Fodd bynnag, mae'r berthynas rhesymegol gyda'i chynnwys elfennau eraill (ee, manganîs) yn cywiro prosesau microstructural. Felly, pan fydd y gymhareb Mn-S 0,8-1,2 perlite yn cael ei storio ar unrhyw ddylanwadau dymheredd amseru. Drwy gynyddu'r gymhareb i 3, mae'n bosibl cael unrhyw strwythur a ddymunir yn dibynnu ar baramedrau rhagosodedig.

Ffosfforws yn newid er gwell hylifedd yn effeithio ar y cryfder, gostwng y caledwch a hydwythedd, effaith ar hyd graphitization.

Cromiwm a rhwystro molybdenwm ffurfio naddion graffit, yn cynnwys rhai yn hyrwyddo ffurfio perlite gronynnog.

Twngsten yn cynyddu'r gwrthiant i wisgo pan yn gweithredu mewn ardaloedd o dymheredd uchel.

Alwminiwm, nicel a chopr yn cyfrannu at graphitization.

Drwy addasu swm yr elfennau cemegol sy'n ffurfio'r aloi haearn-garbon, yn ogystal â'u cymhareb, gall effeithio ar y priodweddau terfynol haearn bwrw.

Manteision ac Anfanteision

deunydd hydwyth chugun- cael defnydd eang yn y grefft. Ei brif fanteision yw:

• lefelau uchel o caledwch, gwisgo gwrthwynebiad, cryfder, ynghyd â'r hylifedd;
• nodweddion arferol caledwch a hydwythedd;
• processability gan driniaeth pwysau, yn wahanol i'r haearn bwrw llwyd;
• eiddo o wahanol eitem embodiments cywiro o dan ddulliau penodol o driniaeth thermol a chemegol-thermol;
• cost isel.

Yr anfanteision yw nodweddion unigol:

• breuder;
• presenoldeb gynhwysion o graffit;
• perfformiad gwael yn torri;
• Castings bwysau sylweddol.

Er gwaethaf y diffygion presennol, haearn hydwyth cymryd gofal mewn meteleg a pheirianneg fecanyddol. Ohono cynhyrchu manylion pwysig megis crankshafts, rhannau padiau breciau, gerau, pistons, cysylltu gwiail. Mae cael amrywiaeth fechan o frandiau, arbenigol unigol yn y diwydiant meddiannu haearn hydwyth. Ei gais yn nodweddiadol ar gyfer y llwyth y mae'r defnydd o ddeunyddiau eraill yn annhebygol.