W przemyśle, życiu codziennym, wyroby żeliwne są szeroko stosowane . Metalem jest żelazo, z 2 procentami węgla zintegrowanymi w strukturze molekularnej. Dziś otrzymują wielki majestat gatunków metali o różnych charakterystykach pękania. Około stu gatunków.
Produkcja wymaga ogromnej ilości energii cieplnej, ponieważ temperatura topnienia żeliwa wynosi ponad tysiąc stopni Celsjusza. Topienie odbywa się w temperaturze 1150 - 1200 ° C.
Oprócz węgla w celu uzyskania niezbędnego gatunku do mieszanin dodaje się krzem, siarkę, mangan i fosfor. Wzrost wytrzymałości osiąga się przez impregnację dodatków stopowych w mieszankach.
Różnice w stosunku do stali
Zgodnie z procesem technologicznym żeliwo jest podstawowym produktem uzyskiwanym przez odlewanie, a stal jest ostateczna. Molekularna konstrukcja stali zawiera znikomy węgiel. Materiał jest plastyczny i dobrze nadaje się do obróbki. Produkcja odbywa się poprzez kucie, spawanie, walcowanie na młynach. Ma wysoką temperaturę topnienia. Zgodnie z technologią stal jest hartowana. Jakość zależy od przygotowanej mieszanki i od ustawionej temperatury topnienia stali.
Szybkość przemiany stali w ciecz zależy od różnych dodatków . Można warunkowo odpowiedzieć na pytanie, w jakiej temperaturze topi się stal, określając jedynie zakres ogrzewania. Przejście od konsystencji stałej do ciekłej zachodzi w temperaturze 1450–1600 ° C. Podany parametr cyfrowy wskazuje różnicę między stalą a żeliwem. Są to różne temperatury topnienia.
Żeliwo nie jest tak wytrzymałe jak stal. Kęsy lane zawierają pory, które powodują ich kruchość. W trakcie procesu odlewania otrzymuje się wyroby żeliwne. Obecność mikroskopijnych pustek zmniejsza przewodność cieplną metalu. Ważne jest, aby ustawić reżim termiczny, aby ustalić, w jakiej temperaturze topi się żeliwo.
Metalurgia żelaza wytwarza kilka odmian produktu podstawowego. Rozważmy niektóre z nich.
Szare żelazo
Stopy utworzone ze składników żelaza i węgla zmieniają strukturę po zintegrowaniu kłaczkowatego, blaszkowatego, włóknistego grafitu. Producenci uzyskują żeliwo o podwyższonej wytrzymałości przez dodanie grafitu kulistego. Obecność Mg, Ce (magnez, cer) w partii motywuje do jej modyfikacji. Na podstawie tego, jak szybko stygnie stopione żelazo, zyskuje nowe cechy konsumenckie. Otrzymują produkty odpowiedniej jakości dzięki umiejętnemu połączeniu określonych właściwości.
Aby ułatwić wyszukiwanie potrzebnego materiału w katalogach, produkty są oznaczone skrótem S. C. Liczby po literach wskazują granicę siły nacisku w kilogramach / na milimetr kwadratowy. Metal o zwiększonej wytrzymałości ma oznaczenie literowe V. Ch. Liczby pokazują wartość siły, a także przez łącznik - wzrost długości w procentach. Na przykład HF60-1
Żeliwo szare ma doskonałe wskaźniki technologiczne w procesie produkcji:
- Krystalizacja nie wymaga temperatur transcendentalnych, co pozytywnie wpływa na oszczędność energii elektrycznej i innych rodzajów energii.
- Pokazuje wyjątkową płynność.
- Po rozlaniu wykazuje optymalny skurcz.
Ze względu na swoje unikalne właściwości metal jest materiałem podstawowym do wytwarzania produktów.
Ma wady w stosowaniu. Tworzą węzły, części, które działają tylko przy kompresji. Lane łóżka do obrabiarek, cylindrów, różnych tłoków i tak dalej. Krytyczne wskaźniki kruchości nie pozwalają na wykorzystanie ich do produkcji produktów działających w warunkach siły wywieranej na zginanie. Temperatura topnienia 1150 - 1260 ° C
Kolory bielonej tkaniny
Białe żeliwo zawiera związek żelazo-węgiel zwany cementytem. Ma ogromną twardość, z wyłączeniem plastyczności. Jeśli złamiesz metal, kolor będzie widoczny na zerwaniu. Żeliwo jest twardsze niż kamień i kruche, jak skorupa jajka. Poddany odmianie plastycznej. Temperatura topnienia mieści się w zakresie 1150–1350 ° C. Należy zauważyć, że termin plastyczny jest stosowany warunkowo, ponieważ metal nie podlega obróbce plastycznej. Żeliwo sferoidalne otrzymuje się przez wypalanie termiczne.
Ogrzewanie materiału powyżej 900 stopni Celsjusza wpływa na jego właściwości. Wynikiem jest szybkość chłodzenia grafitu. Nieprzestrzeganie parametrów technologicznych prowadzi do komplikacji produkcji spawania, obróbki detali.
Żeliwo sferoidalne
W metalurgii żelaza materiał o wysokiej wytrzymałości nazywany jest żeliwem, które ma wtrącenia grafitowe w strukturze molekularnej, której kształt jest sferoidalny. Unikalny stosunek powierzchni sferycznego grafitu do objętości zapewnia tworzenie metalowej podstawy, to znaczy wpływa na wytrzymałość. Topienie metalu z integracją sferycznego grafitu nie powoduje pęknięć. Powstają nowe właściwości metalu: staje się on trwały, gdy siła zostanie przyłożona do zgięcia. Ponadto pokazuje:
- lepkość przy natychmiastowych uderzeniach;
- wzrost współczynnika płynności;
- niewielkie wydłużenie, które można nazwać zjawiskiem względnym.
- wyjątkowa odporność na kompresję;
- odporność na zużycie.
Ten typ jest spawalny. Połączenie metalu odbywa się za pomocą topników stosowanych w postaci konsystencji pasty.
Wytrzymały materiał żeliwny ma doskonałe właściwości odlewnicze. Doskonała płynność w stanie ciekłym zapewnia przykładowe wypełnienie formularzy. Według niektórych parametrów technologicznych materiał można porównać ze stalą.
Biorąc pod uwagę doskonałe właściwości konstrukcyjne, fabryki produkują części do komponentów i układów, jeśli nie doświadczają obciążeń sił rozciągających podczas pracy maszyn i mechanizmów.
Zmiany kratowe
Wraz ze wzrostem ciepła (żeliwo topi się w temperaturze 1200 stopni Celsjusza) sieć krystaliczna przechodzi w aktualny stan ciekły. W tym momencie rośnie wewnętrzna energia metalu. Po osiągnięciu temperatury ponad tysiąca stopni sieć krystaliczna zostaje zniszczona. W tym momencie przychodząca energia cieplna nadal osłabia wiązania molekularne. W metalu występuje wzrost rezerw energii. Jest kilkakrotnie wyższy niż ten, który zawiera skrystalizowany materiał.
Zaprzestanie ogrzewania jest początkiem chłodzenia metalu. Zachodzi proces odwrotnej krystalizacji, rozwijający się zgodnie z algorytmem dendrytycznym. To znaczy z punktów uzasadniających taki rozwój. Działają (dendryty) jako etapy procesu z góry. Kryształ wyrasta z centrum zjawiska. W cieczy, ale już w chłodzącym żelazie, krystalizacja zachodzi zgodnie z zasadą struktury drzewa. W procesie biorą udział dendryty cementytu, austenitu i grafitu. Rejestrowano w termodynamiczny sposób, że jest to grafit sferyczny reprezentowany przez dendryt mający strukturę sektorową warstwową .