Ductile: mali, alama na upeo

Chuma - ngumu, kutu-sugu, lakini tete chuma kaboni Aloi na dioksidi maudhui ya C katika aina mbalimbali 2.14-6.67%. Pamoja na kuwepo kwa tatizo maalum, ina aina mbalimbali, mali, matumizi. Sana kutumika ni ductile chuma kutupwa.

hadithi

Nyenzo hii imekuwa inajulikana tangu BC IV karne. e. mizizi yake ni katika Kichina VI. BC. e. Katika Ulaya, kutaja ya kwanza ya uzalishaji wa viwanda wa Aloi ni tarehe XIV, na katika Urusi - XVI karne. Lakini uzalishaji ductile teknolojia ni hati miliki katika Urusi katika karne ya XIX. Baada ya maendeleo ya AD Annosovym.

Tangu chuma kijivu ni mdogo katika matumizi kutokana na uwezo mdogo wa mitambo, na chuma - ni ghali na kuwa na ugumu chini na uimara, swali akaondoka ya chuma kujenga kuaminika, muda mrefu, imara, wakati baada ya kuongezeka nguvu na kubadilika fulani.

Akifanya chuma si, hata hivyo, kutokana na tabia ya plastiki, imejikita kwa aina zingine za kufanya kazi ya plastiki (kwa mfano, kubuni).

uzalishaji

njia kuu - smelting katika furnaces mlipuko.

vifaa kuanzia kwa usindikaji mlipuko:

• Charge - chuma zenye chuma oxide katika mfumo Ferum.
• Mafuta - coke na gesi asilia.
• Oxygen - hudungwa kupitia mkuki maalum.
• Fluxes - kemikali malezi kwa misingi ya manganese na (au) silicon.

Hatua ya mlipuko tanuru:

1. Recovery wa chuma safi na kemikali hisia za madini ya chuma na oksijeni hutolewa kwa njia ya tuyeres.
2. Mwako wa coke malezi na carbon nitrojeni.
3. Carburizing katika athari safi chuma na CO na CO _2.
4. Kueneza ya Fe ₃ C na manganese na silicon kulingana na mali ya taka ya pato.
5. Kuondoa maji kumaliza chuma katika uvunaji kupitia taphole; kuondoa maji slag kwa njia ya shimo slag bomba.

Baada ya kukamilisha tanuri mzunguko wa uendeshaji kupatikana chuma, slag na gesi flue.

za Chuma viwanda uwanja

Kulingana na kiwango cha baridi, microstructure ya kaboni kueneza na viungio kupokea aina kadhaa ya chuma

1. Nguruwe (nyeupe) carbon katika fomu amefungwa, saruji msingi. Kutumika kama malighafi kwa ajili ya smelting nyingine chuma kaboni aloi ya usindikaji. Hadi 80% ya zinazozalishwa Aloi uwanja.
2. Foundry (kijivu) carbon katika mfumo wa kabisa au huru kiasi grafiti, yaani sahani yake. Malootvetstvennyh kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa sehemu ya mwili. Hadi 19% iliyotolewa na kurusha tanuri.
3. Maalum: tajiri ferroalloys. 1-2% ya aina kuchukuliwa uzalishaji.

Ductile uliandaliwa na joto matibabu ya nguruwe.

nadharia ya chuma miundo

Carbon kwa Ferum huweza kutengeneza aina tofauti za aloi kwa ajili ya kioo kimiani aina kama inavyoonekana katika mfano halisi wa microstructure.

1. Vya matumizi katika imara ufumbuzi α-chuma - ferrite.
2. Vya matumizi katika imara ufumbuzi γ-chuma - austenite.
3. kemikali malezi ya Fe ₃ C (kufungwa jimbo) - cementite. msingi ni sumu kwa baridi haraka wa kioevu ya kuyeyuka. Secondary - polepole joto kupungua kutoka austenite. Msingi - baridi taratibu ferrite.
4. Mitambo mchanganyiko wa nafaka ferrite na cementite - perlite.
5. Mitambo mchanganyiko wa nafaka austenite na pearlite au cementite - Ledebur.

Kwa chuma kutupwa ni sifa ya microstructure maalum. grafiti inaweza kuwa katika mfumo na aina amefungwa ya muundo hapo juu, na inaweza kuwa katika hali bure katika mfumo wa uchafu mbalimbali. Juu ya mali walioathirika nafaka zote mbili za msingi, na formations haya. Graphite sehemu ni chuma sahani, flakes au nyanja.

jani sura ni kawaida kwa kijivu aloi ya chuma-kaboni. Husababisha udhaifu wao na unreliability.

Inclusions ni fluffy ductile ya athari chanya katika utendaji wao wa mitambo.

mviringo grafiti muundo zaidi inaboresha ubora wa chuma, na kuathiri ongezeko la ugumu, uimara, uvumilivu mkubwa mizigo. tabia hiyo ana nguvu kutupwa chuma. Ductile mali sababu zake Ferrite au mambo ya msingi pearlite ya uwepo wa hufaa flake grafiti.

Maandalizi ya ferritic ductile

Ni zinazozalishwa kutoka nguruwe nyeupe proeutectoid chini ya kaboni ingots alloy na annealing na maudhui carbon 2.4-2.8% na uwepo sambamba ya viungio (Mn, Si, S, P). ukuta unene annealed vya lazima si zaidi ya 5 cm. Castings makubwa unene grafiti ni katika mfumo wa sahani na mali taka si mafanikio.

Ili kupata kutupwa chuma na chuma ferritic msingi huwekwa katika masanduku maalum na kumwaga mchanga. Kukazwa chombo kufungwa kuwekwa katika joto tanuru. Kufanya hatua zifuatazo katika annealing:

1. Ujenzi ni joto katika tanuu ya joto 1000? C na kuruhusiwa kusimama joto mara kwa mara kwa masaa 10 hadi 24. Kutokana na kugawanyika na msingi cementite Ledebur.
2. chuma ni kilichopozwa kwa 720? C katika tanuru.
3. Wakati joto la 720? C kuhimili muda mrefu kutoka masaa 15 hadi 30. joto Hii kuhakikisha utengano wa cementite sekondari.
4. Wakati hatua ya mwisho tena kilichopozwa na tanuri kazi 500? C, na kisha kuondoka kwa hewa.

Utaratibu huu annealing inaitwa graphitizing.

Baada ya kazi microstructure ni ferrite na nafaka ya grafiti flake. Aina hii inaitwa "chernoserdechnym" tangu mapumziko ni nyeusi.

Maandalizi ya pearlitic MALLEABLE kutupwa

Aina hii ya Aloi chuma kaboni, ambayo pia inatokana na proeutectoid nyeupe, lakini maudhui ya kaboni yake ni kuongezeka: 3-3.6%. Kwa castings na msingi pearlitic, ni kuwekwa katika masanduku na pour aliwaangamiza unga chuma au wadogo kinu. Annealing utaratibu yenyewe ni rahisi.

1. Chuma joto alilelewa na 1000? C, naendelea masaa 60-100.
2. Kubuni baridi na tanuru.

Kwa sababu njano njano chini ya hatua ya joto katika mazingira metali huenea: releasable katika cementite kuoza grafiti majani sehemu annealed safu ya uso sehemu, ya kutulia, madini au slag ardhi. Tayari laini, ngumu na ductile topsheet "beloserdechnogo" chuma ductile na katikati ngumu.

annealing Hii inaitwa haujakamilika. Hutoa utengano wa cementite na pearlite ledeburite kwenye sahani na grafiti sahihi. Kama ni muhimu chembechembe pearlitic ductile chuma kutupwa na ushupavu juu na unyumbufu, kutumia nyenzo za ziada moto na 720? C. Hivyo hutengenezwa nafaka ya perlite na inclusions flake grafiti.

Mali, na kuweka alama na matumizi ya ferritic ductile

Muda mrefu "kani" chuma katika matokeo tanuri katika kusambaratika kamili ya ledeburite na cementite katika ferrite. Kutokana na ugumu teknolojia, Aloi na maudhui ya juu kaboni - ferritic muundo tabia ya chini ya kaboni chuma. Lakini carbon peke si kwenda mbali - unaendelea kutoka hali ya kuhusishwa wa chuma katika bure. Joto athari mabadiliko ya sura ya inclusions grafiti flake.

muundo Ferrite husababisha kupungua kwa ugumu, kuongeza nguvu maadili, uwepo wa sifa kama vile toughness na ductility.

Kuashiria akifanya chuma ferrite darasa: KCH30-6, KCH33-8, KCH35-10, KCH37-12 ambapo:

CN - aina ya utambulisho - MALLEABLE,

30, 33, 35, 37: σ _a, 300, 330, 350, 370 N / mm ² - kiwango cha juu mzigo iweze kuhimili bila kuvunja;

6, 8, 10, 12 - elongation, δ,% - unyumbufu index (thamani ya juu, zaidi wanahusika chuma shinikizo matibabu).

Ugumu wa - kuhusu 100-160 HB.

Nyenzo hii ambao utendaji ni kati kati ya kama vile chuma na chuma kaboni Aloi ni kijivu. Ductile na ferritic pearlitic msingi duni katika suala la kuvaa upinzani, upinzani kutu na nguvu uchovu, lakini juu ya mitambo uvumilivu, ductility, akitoa sifa. Pamoja na bei yake ya chini sana kutumika katika sekta kwa utengenezaji wa sehemu ya uendeshaji katika mizigo ya chini na wa kati: gia, housings, nyuma axles, mabomba.

Mali, na kuweka alama na matumizi ya pearlitic MALLEABLE kutupwa

Kutokana na haujakamilika annealing msingi, sekondari na cementite Ledebur muda wa kufuta kikamilifu katika austenite, ambayo wakati joto la 720? C ni kugeuza perlite. mwisho ni mchanganyiko wa mitambo ya ferrite na cementite nafaka elimu ya juu. Kwa kweli, sehemu ya carbon bado katika hali wamefungwa, husababisha muundo, sehemu - "iliyotolewa" katika flake grafiti. Wakati perlite hii inaweza kuwa sahani au grainy. Hivyo sumu pearlitic MALLEABLE kutupwa chuma. Tabia yake ya ni kutokana ulijaa vigumu na kidogo nama muundo.

Haya, ikilinganishwa na ferritic na kutu juu, kuvaa sugu mali, uimara wao ni kubwa mno, lakini chini ductility na sifa castability. Wepesi wa matatizo ya mitambo kuongezeka uso wakati kubakiza ugumu na toughness ya bidhaa msingi.

Kuashiria akifanya chuma pearlitic: KCH45-7, KCH50-5, KCH56-4, KCH60-3, KCH65-3, KCH70-2, KCH80-1,5.

Kwanza tarakimu - wajibu nguvu: 450, 500, 560, 600, 650, 700 na 800 N / mm ^2, kwa mtiririko huo.

Pili - ductility nukuu elongation δ,% - 7, 5, 4, 3, 3, 2 na 1.5.

Pearlite maombi ductile kupatikana katika uhandisi mitambo na chombo kwa ajili ya miundo ambayo kazi katika mizigo ya juu - zote tuli na nguvu: camshafts, crankshafts, sehemu clutch, pistons, kuunganisha viboko.

matibabu joto

vifaa kupatikana kutokana na matibabu ya joto, yaani, annealing inaweza kuwa wanakabiliwa na mara kwa mara njia mvuto joto. Lengo lao kuu - hata nguvu zaidi, uimara, upinzani dhidi ya kutu na kuzeeka.

1. Matiko hutumiwa miundo wanaohitaji ugumu juu na ushupavu; zinazozalishwa na joto kwa 900? C, sehemu ni kilichopozwa kwa kiwango wastani wa 100? C / sec kwa kutumia mafuta ya injini. Baada ni lazima kuwa juu ya likizo na joto kwa 650s na baridi hewa.
2. Kuhalalisha hutumiwa sehemu rahisi kati katika tanuri na joto kwa 900? C, kushoto amesimama katika joto hili kwa muda wa saa 1 hadi 1.5 na baadae baridi katika hewa. Troostite hutoa perlite chembechembe, uimara wake na kuaminika wa msuguano na kuvaa. Ni kutumika kwa ajili ya kupambana na msuguano MALLEABLE kutupwa chuma na msingi pearlitic.
3. Annealing ni kazi mara kwa mara katika utengenezaji wa antifriction: joto - kwa 900 C, kufanya hili joto ya muda mrefu, baridi na tanuri?. Mradi ferritic au ferritic-pearlitic muundo antifriction ductile.

Inapokanzwa za kutupwa chuma unaweza kufanywa ndani ya nchi au ngumu. Kwa topical kutumika mikondo ya juu-frequency au moto asetilini (ameshika quenching). Kwa ajili ya tata - joto tanuri. Wakati joto ndani ya safu ya juu tu ni mzito, inaongeza ugumu wake na nguvu, lakini alibakia na ductility na mnato fahirisi ya msingi.

Ni muhimu kusema kuwa forging chuma haiwezekani, si tu kwa sababu ya sifa za kutosha mitambo, lakini pia kwa sababu ya unyeti wake wa juu na mabadiliko ya ghafla ya joto, ambayo ni kuepukika wakati quenching na baridi maji.

Kupambana na msuguano MALLEABLE kutupwa chuma

Aina hii pia inatumika kwa MALLEABLE, na doped, ni kijivu (ASF), forging (APC) na nguvu juu (ACHV). APC ni kutumika kwa ajili ya uzalishaji ductile chuma kutupwa, ambayo ni wanakabiliwa na annealing au kuhalalisha. taratibu zinafanywa ili kuboresha tabia yake ya mitambo na malezi ya tabia mpya - kuvaa upinzani katika msuguano na sehemu nyingine.

Lebo: 1-APC, APC-2. Kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa crankshafts, gia, yenyewe.

Athari ya viungio kwenye huduma za

Mbali na chuma grafiti msingi na wana katika muundo wao, na sehemu nyingine, ambayo pia kusababisha mali ya kutupwa: manganese, silicon, fosforasi, sulfuri, baadhi ya vipengele alloying.

Mangan inaboresha flowability ya chuma kuyeyuka, upinzani kutu na kuvaa upinzani. Ni inachangia ugumu na nguvu ya kisheria ya kaboni na chuma katika kemikali formula Fe ₃ C, malezi ya perlite punjepunje.

Silicon pia ina athari chanya juu ya fluidity ya Aloi iliyo yayushwa, inachangia utengano wa cementite na grafiti inclusions mgao.

Sulphur - hasi, lakini sehemu kuepukika. Hupunguza mali mitambo na kemikali, kuchochea malezi ya nyufa. Hata hivyo, uhusiano mantiki na maudhui yake ya mambo mengine (kwa mfano, manganese) hurekebisha taratibu microstructural. Hivyo, wakati uwiano Mn-S 0,8-1,2 perlite kuhifadhiwa katika mvuto wowote joto majira. Kwa kuongeza uwiano hadi 3 inawezekana kupata muundo wowote taka kulingana na vigezo preset.

Fosforasi inabadilika kwa fluidity bora huathiri nguvu, hupunguza ushupavu na ductility, athari kwa muda wa graphitization.

Chromium na molybdenum kuzuia malezi ya flakes grafiti, katika baadhi ya yaliyomo kukuza malezi ya perlite punjepunje.

Tungsten kuongezeka upinzani kuvaa wakati wa kufanya kazi katika maeneo ya joto ya juu.

Alumini, nikeli na shaba kuchangia graphitization.

Kwa kurekebisha kiasi ya mambo ya kemikali zinazofanya chuma kaboni Aloi, pamoja na uwiano wao, inaweza kuathiri mali ya mwisho ya chuma kutupwa.

Faida na Hasara

Ductile chugun- nyenzo kuwa kuenea kwa matumizi katika sanaa. Faida zake kuu ni:

• juu ya utendaji ugumu, upinzani kuvaa, nguvu, pamoja na fluidity,
• tabia ya kawaida ya ushupavu na ductility,
• processability na matibabu ya shinikizo, tofauti na chuma kijivu kutupwa,
• tabia za mbalimbali bidhaa embodiments marekebisho chini ya mbinu fulani ya matibabu ya mafuta na kemikali-mafuta;
• gharama nafuu.

hasara ni tabia ya mtu binafsi:

• udhaifu;
• mbele ya inclusions ya grafiti,
• utendaji maskini katika kukata,
• uzito castings kubwa.

Pamoja na mapungufu ya sasa, ductile inachukua malipo katika madini na uhandisi mitambo. Kutoka humo zinazozalishwa maelezo muhimu kama vile crankshafts, sehemu akaumega pedi, gia, pistons, kuunganisha viboko. Kuwa na aina mbalimbali mdogo wa bidhaa, mtu binafsi niche katika sekta inachukuwa chuma ductile. matumizi yake ni kawaida kwa mzigo ambapo matumizi ya vifaa vingine kuna uwezekano.