Процесът на производство на ковко желязо

Изготвил отгряване бял hypoeutectic чугун.

Сферографитен чугун се състои от: въглерод - 2,4 ... 3,0%, силиций - 0,8 ... 1,4% Манган - 0,3 ... 1,0% фосфор - до 0.2% сяра - до 0, 1%.

Получаване на крайния структурата и свойствата на отливките се случва по време на отгряване.

Отливки са на възраст в пещ при температура от 950 ... 1000 С за 15 ... 20 часа. Разлагането на цементит.

Структура след експозиция се състои от аустенит и графит (въглероден отгряване). На бавно охлаждане в диапазона от 760 ... 720oS, разлагане на цементит представляващо структура перлит след отгряване и се състои от ферит и отгряване въглерод (получен феритни сферографитен чугун).

В относително бързо охлаждане (режим W, Фиг. 11.3), втората стъпка се елиминира напълно, и се получава перлитна ковък чугун.

Структурата на желязото, темперирани при режим, се състои от перлит, ферит и графит отгряване (получен феритни-перлитна сферографитен чугун)

Отгряване се удължава на 70 ... 80 часа и скъпа операция. Неотдавна, в резултат на подобрения, продължителността се редуцира до 40 часа.

7 отличават класове от сферографитен чугун, три феритни (QP 30-6) и четири с перлит (QP 65-3) на основата (ГОСТ 1215).

Според механични и технологични свойства на сферографитен чугун е междинен между сив чугун и стомана. Недостатък на сферографитен чугун в сравнение с висока якост се ограничават дебелината на стената на отливката и необходимостта от отгряване.

Отливки от сферографитен чугун, използвани за части, действащи в рамките на удар и вибрации натоварвания.

Феритни чугунени корпуси са произведени зъбни колела, главини, куки, скоби, скоби, съединители, фланци.

Защото перлитни чугун, характеризиращи се с висока якост, разумен пластичност, произведени на вилката задвижващи валове, връзките на веригите и ролки конвейерни, накладки.

Обозначена QP индекс (високо желязо) и две числа, първият от които показва стойността на якост на опън, умножена по. а вторият - удължение - 30 CN - 6.

18. Влияние на формата и размера на графитни включвания към свойства на чугун.

Графитните включвания могат да бъдат разглеждани като съответните образуват кухини в структурата на чугун. Близо такива дефекти са концентрирани стрес под товар, чиято стойност е по-голяма от остра дефекта. От това следва, че включването на графит плоча представлява максималната степен на омекотяване на метала. По-благоприятно форма на люспи и е оптимално сферична форма на графит. Пластичността зависи от формата по същия начин. Удължение () DPJ сив чугун е 0.5%, за ковък - до 10% за високо - до 15%.

Наличието на графит, най-значително намалява съпротивлението при тежки методи натоварване: удар; празнина. Якост на натиск намалява малко.

Положителни аспекти на присъствието на графит.

• графит подобрява обработваемост, тъй като талаш, произведени Fragilis;

• желязо има по-добри антифрикционни свойства, в сравнение с стомана, тъй като присъствието на графит осигурява допълнително смазване на триещите се повърхности;

• защото микропори пълни чугун е добре забавя вибрации и има повишен вискозитет цикличен;

• железни части, които не са чувствителни към външни концентратори стрес (вдлъбнатини, отвори, пасажи в напречните сечения);

• желязо стане значително по-евтино;

• производство на чугун по-евтино производство на стоманени заготовки обработка и формоване и лечение налягане, последвано от обработка.

19. трансформации в стомани по време на нагряването.

Притежавани до процес на термично въздействие върху стоманата, изкуствено да променя своята структура и Св-и в предварително определена посока. Основни трансформации за постепенно се срещат в определен ред-ма и структурни промени, причинени от тях. Тем-па, където се среща преобразуване се нарича критична Xia рояк. PSK (727) - долната критична-RA, GS-As3- горната критичен,-ра, ES-AFM горната критичен,-ра. В стомани въглеродни, в зависимост от температурата на скоростите на нагряване и охлаждане, след превръщане: 1) Превръщане смес feritno-цементит на аустенит при нагряване над Ас1. P (F + C) → А. Превръщането е процес дифузия F + P (P + w3) → A + F- hypoeutectoid стомана. P (F + w3) + С2 + A → TS2- хиперевтектоидния стомана. При нагряване над горната критичен RY стомана придобива единна аустенитна структура. 2) Преобразуване на преохлажда аустенит. Бавно охлаждане под Ас1, чрез дифузия аустенит разлага на F + С2. (Други Източник: Всеки вид на топлинна обработка се състои от комбинация от четири основни трансформации, които се основават на система за аспирация на минималната енергия 1. преобразуване на перлит да аустенит настъпва при нагряване над критичната температура А1, минималната свободната енергия има аустенит ..

2. Трансформация на аустенит с перлит. Това се случва при охлаждане под А1. Минималната свободна енергия има перлит:

20. перлит трансформация.

Перлит трансформация - евтектоиден трансформация (разграждане) на аустенит, срещащи се под 727 ° С (според други източници 723 ° С) и се състои в едновременното образуване на активни центрове и растеж на аустенит в (# 611;-фаза) два нови фази: ферит (# 593;-фаза ) и цементит (Fe3 с) с форма на плоча. Схематично, методът, описан по формулата:

трансформация перлит среща в стомани, съдържащи повече от 0,025% С (от масата) и бял и сив чугун (чугун с изключение на феритни неблагородни метали). Структура, образувана в резултат на превръщането се нарича перлит и е съставен от редуващи тънки плочи (кристали) на ферит и цементит. Съставите на всички три фази с бавно охлаждане строго определени: нелегирана стомана или аустенитна чугун, съдържаща 0.8% С, ферит - 0.025% С и цементит - 6,67% C (по маса). От това следва, че феритна пластина в 7.3 пъти по-дебел от цементит плочи.

Когато температурата спадне под 727 ° С се увеличава проценти конверсия, достига максимум при

550 ° С и след това се понижава, попадащи в почти нула при

200 ° С Колкото по-ниска температура на превръщане по-малка от дебелината на плочите и високи якостни свойства. Абсолютната дебелината на плочи перлит (между слоевете разстояние период на структурата) варира обикновено от няколко микрона (и след това те могат да бъдат разграничени в обикновен оптичен микроскоп) до десети от микрона (плаки са открити само при най-високите резолюции) и до няколко стотни от микрона (изисква вече електронен микроскоп ). Подходящи видове разпръсне перлит наричани също сорбитол и troostite.

Скоростта на охлаждане се отразява на структурата и свойствата на смес ферит + цементит. Резултатът е качествено идентични, но различно място:

Перлит - се получава чрез бавно охлаждане, обикновено заедно с като топлинната инертност на масивна пещта, т.е. по време на отгряване. Примерни свойства: Твърдост - 200HB, якост на опън - 600MPa, добив - 300MPa.

Сорбитол - се получава чрез въздушно охлаждане (нормализиране). Твърдост - 300HB, якост на опън - 1000MPa, добив - 500MPa.

Troostite - се получава с по-висока скорост на охлаждане, обикновено във всеки минерално масло. Твърдост - 400НВ, якост на опън - 1400MPa, добив - 700MPa.

21. Междинно съединение (beynitovoe)

При температури под 550 ° С самостоятелно дифузия на железни атоми по същество не се случи, и въглеродни атоми имат достатъчна подвижност.

механизъм преобразуване се състои във факта, че има преразпределение в аустенит въглеродни атоми и бизнес аустенит обогатен въглерод са превърнати в цементит.

Превръщането на въглерод-обеднен аустенит на феритни протича при срязване механизъм чрез формирането и растежа на феритни ядра. Образуваните кристали са игловидни.

Диспергиране на цементит и феритни кристали зависи от температурата трансформация.

ММ при температура от - горната байнит. Структурата се характеризира с недостатъчна здравина, ниско удължение () и издръжливост ().

При температура 300 ° С - - нисш байнит. Структурата се характеризира с висока якост, свързан с еластичност и якост.

1. Diffusionless характер.

Кристалите са пластинчати заострена към края, под микроскоп, тази структура прилича на иглата. Формиране на плоча незабавно расте или до границата на аустенит зърно или да дезертира. До първите плочи са разположени под ъгъл от 60 ° или 120 °, техният размер е ограничен между първите части плоча (фиг. 13.2).

3. Много висока скорост на нарастване на кристалите, до 1000 м / сек.

Твърдост до 65 HRC. Висока твърдост се дължи на влиянието на въглеродните атоми в интерстициален фаза решетка, което води до неговата деформация и появата на стрес. С увеличаване на съдържанието на въглерод се увеличава склонността към крехкото разрушаване на стомана.

23. Практически начини за закаляване.

В зависимост от формата на продукта, марка на стомана и желаните свойства на комплекса с помощта на различни методи за охлаждане (фиг. 14.1)

Ris.14.1. втвърдяване поведение

1. втвърдяване на един охладител (V1).

Се нагрява до желаната температура на елемента се прехвърля на охлаждащата течност и напълно се охлажда. При използване като охлаждаща среда:

• вода - за големи продукти, произведени от въглеродна стомана;

• Oil - малки парчета проста форма, изработени от въглеродна стомана и сплави стоманени продукти.

Основният недостатък - значително втвърдяване щам.

2. втвърдяване в две области или интермитентно (V2).

Нагретият продукт е предварително охладен в охладител остро (вода) до температура

3000C и след това се прехвърля в по-мек охладител (масло).

Пулсиращ закалени за максимално доближаване до оптималния режим на охлаждане.

Основно се използва за закаляване инструменти.

Недостатък: сложност на определяне, когато прехвърлянето на продукта от една среда в друга.

3. стъпаловидно охлаждане (V3).

Се нагрява до желаната температура, продуктът се поставя в охлаждаща среда с температура 30 - 50 ° С над МОПР и се поддържа в продължение на времето, необходимо за изравняване на температурата по цялото сечение. изотермични време държеше да не надвишава периода на устойчивост на аустенита при определената температура.

При работа с разтопени соли или метали като охлаждащата среда. След изотермични част, държаща се охлажда с бавна скорост.

Методът се използва за малки и средни продукти.

4. изотермични закаляване (V4).

Характеризиращ се със стъпката на охлаждане продължителността на температура над MN в междинното трансформация. Изотермични експозиция осигурява пълно превръщане на преохлажда аустенит в beynit.Pri междинен повратна от легирана стомана структура освен байнит се съхранява в остатъчен аустенит. Получената структура се характеризира с комбинация от висока якост, еластичност и якост. С тази намалена деформация поради охлаждането напрежения се намаляват и фазово напрежение.

Като охлаждаща среда се използва и стопената алкалната сол.

Те се използват за легирани стомани.

5. Затихването и самостоятелно закаляване.

Нагретият продукт се поставя в охлаждаща среда и се оставя да престои до охлаждане частично. След екстрахиране на продукта, неговите повърхностни слоеве отново загрява от вътрешния топлина до желаната температура, т.е. извършва autotempering. Той се използва за продукти, които трябва да се комбинират висока твърдост на повърхността и висок вискозитет в ядрото (ударни инструменти: mototki, длета).