Żeliwo jest jednym z najpopularniejszych i najlepiej przebadanych stopów w metalurgii. Od dawna znany człowiekowi i łatwy w produkcji, materiał ten jest stosowany we wszystkich sektorach gospodarki. Na pierwszy rzut oka nie wydaje się to szczególnie cenne: twardego, ale kruchego metalu nie można stosować w taki sam sposób jak stali. Ale objętość jego wytopu jest nadal bardzo znacząca.

Skład chemiczny

Ten metal jest stopem żelaza i węgla, który zawiera niewielką ilość zanieczyszczeń. Procent żelaza osiąga poziom ponad 90%. Obecny jest także krzem, fosfor, mangan i siarka. Węgiel - nie mniej niż 2, 14%. Określa właściwości całego związku.

Rola węgla

Przede wszystkim węgiel nadaje twardości. To węgiel tworzy cechy wytrzymałościowe stopu, który jest doskonałym materiałem dla odlewni. Ale zmniejsza również ciągliwość i ciągliwość.

Dlatego twardy, ale kruchy metal ma ograniczony zakres . Są to głównie metalurgia, inżynieria mechaniczna, przemysł motoryzacyjny, produkcja ciężkiego sprzętu specjalnego, narzędzia i wzornictwo przemysłowe.

W składzie żeliwa węgiel może występować w różnych postaciach: jako cementyt (Fe 3 C) lub grafit (płytkowy, kulisty, kłaczkowaty). Grafit w dużej mierze determinuje właściwości tego materiału, który obecnie dzieli się na następujące typy:

  1. Szary
  2. Wysoka wytrzymałość
  3. Ciągliwy.
  4. Biały
  5. Połowa

Rodzaje żeliwa

W zależności od stanu węgla w żeliwie istnieją:

  • Najczęściej jest to żeliwo szare. Ma wysoką wytrzymałość, niski skurcz, niską temperaturę krystalizacji i jest dobrze przetwarzany. Produkuje wysokiej jakości korpusy i części do budowy maszyn (tłoki, cylindry, korpusy kotłów i zawory). Sprawdzają się również części żeliwne pracujące z obciążeniem bez udarów: ramy łoża maszyny, różne wały i koła pasowe. Zawartość węgla wynosi od 2, 4 do 3, 8%. Znakowanie - MF.
  • Żeliwo o wysokiej wytrzymałości (HF) uzyskuje się poprzez specjalną obróbkę cieplną i dodanie dodatków (stopowanie). Grafit w nim ma kulisty kształt, a po stopieniu łączy się z elementami sieci krystalicznej żelaza. Daje to poprawę właściwości mechanicznych, co umożliwia produkcję niezawodnych wałów korbowych, pokryw cylindrów, rur odlewanych i urządzeń grzewczych. Zgodnie ze swoimi właściwościami ten typ zbliża się do niektórych gatunków stali.
  • Żeliwo ciągliwe jest wykorzystywane do produkcji wyrobów artystycznych, dekoracji metalowych, ale głównie do produkcji kolektorów i części do maszyn rolniczych i samochodów, które muszą pracować w trudnych warunkach. Wraz z innymi jest stosowany w przemyśle elektrycznym. Ten stop jest rodzajem bieli.
  • Żeliwo białe. Został nazwany tak ze względu na charakterystyczny biały kolor w miejscu uszkodzenia. Zawiera około trzech procent węgla w postaci węglika i cementytu. Jest kruchy i kruchy, dlatego jest stosowany do produkcji części niepodlegających specjalnym obciążeniom.
  • Etap przejściowy między średnicą (szarą) a głowicą (białą) jest w połowie żeliwny. W nim grafit i węglik są obecne w równych proporcjach, o całkowitej zawartości węgla 3, 5-4, 15%. Materiał ten jest wykorzystywany do produkcji części pracujących w warunkach tarcia.

Właściwości i cechy charakterystyczne

Gęstość żeliwa wynosi od 6800 do 7200 g / cm 2. Ze względu na obecność grafitu jest znacznie niższa niż gęstość stali - o około 8-10%. Gęstość zależy również od zawartości magnezu, krzemu i węgla.

Modyfikatory mogą znacznie zwiększyć gęstość, co zwiększa odporność materiału na korozję . Ta funkcja jest brana pod uwagę przy produkcji rur kanalizacyjnych, pokryw włazów itp.

Ciężar właściwy żeliwa zależy w dużej mierze od metody wytopu i zastosowanych modyfikatorów. Nawet w produkcie (dysku) wskaźniki ciężaru właściwego w jego górnej i dolnej części różnią się o kilka procent. Ważna jest również zawartość grafitu i warunki pierwotnej krystalizacji metalu. Średnia wartość wynosi od 7, 1 do 7, 5 g / cm2 .

Inne cechy, takie jak masa żeliwa w produkcie, ciągliwość zależą od technologii produkcji. Przewodność cieplna pozostaje niezmieniona - 1200 stopni Celsjusza .

Ciekawe fakty na temat żeliwa

Interesujące informacje na temat żeliwa są następujące:

  • Nie występuje w naturze, jest to stop.
  • Po raz pierwszy uzyskany przez Chińczyków.
  • W obiegu przez pewien czas krążyły monety żeliwne.
  • Technologia produkcji dotarła do Rosji przez mistrzów Złotej Hordy.
  • Brytyjczycy zbudowali żeliwny most w XVIII wieku.
  • Wiodącym producentem na świecie są Chiny.
  • Artykuły gospodarstwa domowego (patelnie, garnki, żelazka) z niewielkimi zmianami były używane od wielu stuleci.

Znaczenie żeliwa

Minęło nie mniej niż półtora tysiąca lat od momentu otrzymania pierwszego stopu żelazo-węgiel. Wydaje się, że najnowsza technologia postępu naukowego i technologicznego powinna ją całkowicie wyprzeć. Ale nie

Proste i niezawodne żeliwo jest obecnie niezbędne w wielu obszarach działalności człowieka. W niektórych przypadkach wolą go od nowych, bardziej „zaawansowanych” materiałów.

Żeliwna wanna może być wskaźnikiem dobrej sytuacji finansowej dla przedstawiciela klasy średniej. Kute żelazne ogrodzenie rezydencji charakteryzuje właściciela nie tylko jako bogatego człowieka, ale także jako osobę o pewnym guście artystycznym. Słynny casting Kasli jest krytykowany przez krytyków sztuki na równi z najlepszymi przykładami artystycznego rzeźbienia.

Kategoria:

Technologia