Mange mennesker kender til sådant materiale som støbejern og dets styrkeegenskaber. I dag vil vi uddybe denne viden og finde ud af, hvad støbejern er, hvad det består af, hvilken slags arter der sker, og hvordan man producerer.

Struktur

Hvad er støbejern? Dette er en legering fra jern, kulstof og en række urenheder, tak, at den erhverver de nødvendige egenskaber. Materialet skal være i sin sammensætning mindst 2,14% af kulstof. Ellers vil det være stål, ikke støbejern. Det skyldes kulstof, støbejernet har en øget hårdhed. Samtidig reducerer dette element plasticitet og krydstogt for materiale, hvilket giver det skrøbelighed.

Ud over kulstof omfatter støbejernen: mangan, silicium, fosfor og svovl. Yderligere tilsætningsstoffer bidrager også til nogle mærker, for at give materialet af specifikke egenskaber. Blandt de ofte anvendte legeringselementer kan noteres: krom, vanadium, nikkel og aluminium.

Materialet har en tæthed på 7,2 g / cm3. For metaller og deres legeringer er dette en ret høj indikator. Støbejern er velegnet til produktion af alle slags produkter ved støbning. I den henseende overgår han alle jernlegeringer undtagen nogle mærker af stål.

Støbejernsmeltningspunktet er 1200 grader. Denne indikator er blevet over 250-300 grader. Årsagen til det ligger i det øgede indhold af kulstøbt jern, hvilket forårsager mindre tætte bånd mellem jernatomer. Under smeltningen af \u200b\u200bstøbejern og dets efterfølgende krystallisation har Carbon ikke helt tid til at gennemføre i jernens struktur. Derfor viser materialet skrøbeligt. Støbejerns struktur tillader ikke, at den bruger det til produktion af produkter, som konstant er modtagelige for dynamiske belastninger. Men for hvilket støbejernen er perfekt, så det er for de detaljer, der burde have øget styrke.

Opnåelse.

At opnå støbejern er et meget dyrt og materielt forbrug. For at få et ton legering har du brug for 550 kg cola og 900 liter vand. Hvad angår malm, afhænger dens mængde af indholdet af jern i det. Som regel bruges malm med en massefraktion af jern mindst 70%. Behandlingen af \u200b\u200bmindre rige malm er uhensigtsmæssige ud fra et økonomisk synspunkt.

Før du går på smeltningen, er materialet beriget. Støbejerns produktion i en 98% tilfælde forekommer i højovne.

Den teknologiske proces omfatter flere faser. I første omgang lægges malm i domænovnen, som indbefatter en magnetisk jernstang (forbindelse af to- og trivalent jernoxid). Malm kan også anvendes, hvori det vandige oxid af jern eller dets salte er indeholdt. Ud over råmaterialer sættes kokerne i ovnen, som er nødvendige for at skabe og opretholde høj temperatur. Kulforbrændingsprodukter, da jernreducerende midler er også involveret i kemiske reaktioner.

Derudover leveres en flux, der afspiller katalysatorens rolle til ovnen. Det fremskynder processen med smeltende racer og frigivelse af jern. Det er vigtigt at bemærke, at inden du kommer ind i ovnen, skal malmen passere en særlig behandling. Da små dele smeltede bedre, er det forknyttet på knusningsinstallationen. Derefter vaskes malmen for at slippe af med de urenheder, der ikke indeholder metal. Derefter tørres de råvarer og fyres i ovnen. Takket være fyringen fjernes svovl fra det og andre fremmede elementer.

Efter fuld indlæsning af ovnen begynder det andet produktionsstadium. Når brænderne lanceres, opvarmer koks gradvist råmaterialerne. Dette skelner mellem kulstof, som reagerer med oxygen og former oxid. Sidstnævnte tager en aktiv rolle i restaureringen af \u200b\u200bjern fra forbindelserne i malm. Jo flere gas akkumuleres i ovnen, den langsommere reaktionen fortsætter. Når den ønskede andel er opnået, stoppes reaktionen overhovedet. Overskydende gasser i fremtiden tjener brændstof for at opretholde den ønskede temperatur i ovnen. Denne metode har flere styrker. For det første giver det dig mulighed for at reducere brændstofomkostningerne, hvilket reducerer omkostningerne ved produktionsprocessen. Og for det andet falder forbrændingsprodukter ikke i atmosfæren, forurener det, men fortsætter med at deltage i produktionen.

Overskydende carbon omrøres med smelte og absorberes af jern. Så det viser sig støbejernen. Urenheder, der ikke blev smeltet, flyder til overfladen af \u200b\u200bblandingen og fjernet. De kaldes slagge. Slaggen bruges til fremstilling af nogle materialer. Når alle ekstra partikler fjernes fra smeltet, tilføjes specielle additiver til det.

Sorter

Hvad er støbejern og hvordan man får det, vi har allerede fundet ud af, vi vil nu forstå med klassificeringen af \u200b\u200bdette materiale. Det ovenfor beskrevne alternative støbejern opnås.

Emissionsstøbejernen anvendes til produktion af stål ved iltomformeren. Denne art er kendetegnet ved lav silicium og mangan i legering. Støbe støbejern bruges til produktion af alle produkter. Det er opdelt i fem arter, der hver især vil blive betragtet særskilt.

hvid

Denne legering er kendetegnet ved indholdet af overskydende kulstof i form af karbid eller cementit. Navnet på dette udseende blev givet til hvidt i fejlstedet. Kulstofindholdet i et sådant støbejern overstiger normalt 3%. Hvidt støbejern er kendetegnet ved høj skrøbelighed og skrøbelighed, så det bruges begrænset. Denne art bruges til at producere en simpel konfigurationsdetaljer, der udfører statiske funktioner og ikke bærer store belastninger.

På grund af tilsætningen af \u200b\u200blegeringsadditiver til sammensætningen af \u200b\u200bdet hvide støbejern kan de tekniske parametre for materialet forbedres. Til dette formål anvendes chrom eller nikkel oftest, mindre ofte - vanadium eller aluminium. Mark med sådanne additiver modtog navnet "Sormheite". Den bruges i forskellige enheder som et varmeelement. SOGRAMITE har en høj resistivitet, og fungerer godt ved temperaturer ikke højere end 900 grader. Den mest almindelige brug af hvidt støbejern er produktionen af \u200b\u200bhusholdningsbad.

Grå

Dette er det mest almindelige udvalg af støbejern. Hun fandt anvendt på forskellige områder af den nationale økonomi. I grå støbejern er carbon repræsenteret som perlite, grafit eller ferrito perlite. I en sådan legering er kulstofindholdet ca. 2,5%. Hvad angår støbejern, har dette materiale høj styrke, derfor anvendes det til fremstilling af dele, der modtager cyklisk belastning. Fra gråt støbejern lave ærmer, parentes, gear gear og industrielt udstyr boliger.

Takket være grafit reducerer grå støbejern friktionskraften og forbedrer smøring. Derfor har detaljerne i det grå støbejern høj modstandsdygtighed over for denne type slid. Ved drift i ekstremt aggressive miljøer indføres yderligere tilsætningsstoffer i materialet, hvilket gør det muligt at niveauere en negativ indvirkning. Disse omfatter: molybdæn, nikkel, krom, bor, kobber og antimon. Disse elementer beskytter det grå støbejern fra korrosion. Derudover øger nogle af dem grafitiseringen af \u200b\u200bfri kulstof i legeringen. På grund af dette skabes en beskyttende barriere, som forhindrer de ødelæggende elementer på overfladen af \u200b\u200bstøbejernen.

Filly.

Mellemliggende materiale mellem de to første sorter er et halvt støbejern. Carbonet indeholdt i det er repræsenteret i form af grafit og karbid omtrent lige store aktier. Derudover kan en sådan legering være til stede i mindre mængder af blybritis (højst 3%) og cementit (højst 1%). Det samlede indhold af kulstof i halvdelen af \u200b\u200bstøbejern svinger 3,5 til 4,2%. Denne type anvendes til produktion af dele, der betjenes under konstante friktionsbetingelser. Disse omfatter automotive bremseklodser samt ruller til slibemaskiner. For en endnu større slidstyrke over for legeringen tilføjer alle mulige additiver.

Formbar

Denne legering er en slags hvidt støbejern, som for at grafitisere gratis kulstof er underlagt speciel fyring. Sammenlignet med stål har et sådant støbejern forbedret dæmpningsegenskaber. Derudover er det ikke så følsomt for nedskæringer og fungerer godt i lave temperaturer. I et sådant støbejern er massefraktionen af \u200b\u200bcarbon ikke over 3,5%. I legeringen er det repræsenteret i form af ferrit, et perlitkorn, der indeholder handsker af grafit eller ferrito perlit. Matchende støbejern, såvel som halvt, anvendes hovedsagelig i produktion af dele, der opererer under kontinuerlig friktion. For at øge materialets præstationsegenskaber i legeringen, tilsæt magnesium, tellurium og bor.

Høj styrke

Denne type støbejern opnås på grund af dannelsen af \u200b\u200ben kuglformet grafit i metalgitteret. På grund af dette svækker metalbunden af \u200b\u200bkrystalgitteret, og legeringen erhverver forbedrede mekaniske egenskaber. Dannelsen af \u200b\u200bsfærisk grafit skyldes indførelsen af \u200b\u200bmagnesium, yttrium, calcium og cerium. Højstyrke støbejern er tæt i sine parametre til højt kulstofstål. Det er ikke dårligt for støbning og kan helt erstatte ståldelene af mekanismerne. På grund af den høje termiske ledningsevne kan dette materiale anvendes til fremstilling af rørledninger og varmearmaturer.

Industriens vanskeligheder

Til dato har støbejernstøbt tvivlsomme udsigter. Faktum er, at industrialisterne på grund af det høje omkostninger og en stor mængde affald, industrialister i stigende grad nægtes støbejern til fordel for billige erstatninger. På grund af den hurtige udvikling af videnskab har det længe været muligt at opnå bedre materialer til mindre omkostninger. Miljøbeskyttelsen spilles i en alvorlig rolle i dette spørgsmål, som ikke accepterer brugen af \u200b\u200bhøjovne. For at oversætte smelling af støbejern på elektriske ovne, har du brug for år, hvis ikke årtier. Hvorfor så længe? Fordi det er meget dyrt, og ikke alle stat har råd til det. Derfor forbliver det kun at vente, indtil massemeddelelsen af \u200b\u200bnye legeringer vil blive afgjort. Det vil naturligvis ikke være muligt at stoppe den industrielle brug af støbejern i den nærmeste fremtid. Men det er indlysende, at omfanget af sin produktion vil falde hvert år. Denne tendens begyndte for 5-7 år siden.

Konklusion.

Efter at have forstået spørgsmålet: "Hvad er støbejern?" Du kan lave flere konklusioner. For det første er støbejern en legering fra jern, kulstof og additiver. For det andet har den seks arter. For det tredje er støbejern meget nyttigt og universelt materiale, så i lang tid var dens dyre produktion passende. For det fjerde, i dag er støbejernen allerede betragtet som en rest af fortiden og systematisk ringere end mere pålidelige og billige materialer.

Stål.

Jernbaseret legering, efter støbning af ænder ved nogle temperaturintervaller;

indeholder mangan, kulstof og ofte andre legeringselementer.

I kulstof- og lavlegerede stål, maksimalt kulstofindhold på op til 2,0%;

i højtlegeret stål ca. 2,5%.

Opdelingen mellem lavlegeret og højtlegeret stål anses normalt for at være en linje med et indhold på ca. 5% af metalliske legeringselementer.

Legeringselement.

Elementet tilsættes og forbliver i metallet, som ændrer dets struktur og kemisk sammensætning.

Legeret stål.

Højstyrke lavt stålstål.

Stål designet til at sikre de bedste mekaniske egenskaber og en højere modstand af atmosfærisk korrosion end carbonstål. Dette stål bør ikke være en klasse af legeret stål, da det blev lavet snarere for særlige mekaniske egenskaber end for en særlig kemisk station (HSLA Steel har en udbyttestyrke på mere end 275 MPa eller 40 ksi). Den kemiske sammensætning af HSLA stål kan variere afhængigt af den krævede tykkelse og mekaniske egenskaber. Disse stål har et lavt kulstofindhold (0,05-0,25%) for at opnå tilstrækkelig deformerbarhed og svejsbarhed og har et manganindhold på op til 2,0%. Lille chrom, nikkel, molybdæn, kobber, nitrogen, vanadium, niob, titan, zirconium anvendes i forskellige kombinationer.

Lavlegeret stål.

Klassen af \u200b\u200bjernholdige metaller, som udviser styrkeegenskaber, stort end simpelt kulstofstål, som et resultat af tilsætning af sådanne legeringselementer som nikkel, chrom og molybdæn. Det samlede indhold af legeringselementer kan være fra 2,07% til niveauet lige under rustfrit stål, som indeholder mindst 10% Cr.

Dage støbejern.

Støbejernet opnået med en langvarig annealing af hvidt støbejern, ved hvilket processerne for dekarburering og grafitisering forekommer, hvilket eliminerer delvist eller fuldt cementit. Grafit er i form af carbonomealing. Hvis reaktionen er domineret til Decarbure, har produktet en lysoverflade af morgenmaden - Macked White-and-hearted støbejern. Hvis overfladen af \u200b\u200bmorgenmaden er mørk - dosmokty macaque støbejern. I USA produceres kun farvning tæppe støbejern. Dake Cast Iron har en overvejende ferritisk matrix; Perlit duktilt støbejern kan indeholde en sfæroid perlit eller frigivet martensit afhængigt af varmebehandling og den ønskede hårdhed.

Grå støbejern.

Den brede klasse af jernstøbningslegeringer (støbejern), der almindeligvis karakteriseres af mikrostruktur af plade grafit i jernmatrixen. Grå støbejern indeholder normalt fra 2,5 til 4% C, fra 1 til 3% silicium og manganadditiver afhængigt af den ønskede mikrostruktur (fra 0,1% smp i ferritisk grå støbejern og op til 1,2% i Pearlite). Svovl og fosfor er også i små mængder som resterende urenheder.

Støbejern.

Det generiske udtryk for en stor kombination af støbejernslegeringer, hvor kulstofindhold overstiger opløseligheden af \u200b\u200bcarbon i Austenit under eutektisk temperatur. De fleste kaste indeholder ikke mindre end 2% af kulstof, plus silicium og svovl og kan indeholde andre legeringselementer. Se også højstyrke støbejern, macaque støbejern, grå støbejern, plast støbejern og hvidt støbejern.

Støbejern med vermikulær grafit.

Støbejern med grafit i form, mellemliggende mellem form af en plade, typisk for gråt støbejern og en sfærisk form af højstyrkestøbejern. I strukturen er der ingen plade grafit, den består af 20% sfæroformet grafit og 80% vermikulær grafit (ASTM A247, type IV). Også kendt som CG-støbejern. Støbejern med vermikulær grafit svarer til støbejern smedning, men teknik anvendes, overvældende sfæroformet grafit. Typiske CG-støbejerns nominelle sammensætninger indeholder fra 3,1 til 4,0% C, fra 1,7 til 3,0% silicium og fra 0,1 til 0,6% mangan.

Lille stål.

Tilstanden af \u200b\u200boverfladen af \u200b\u200bden chimpimled ingot er blevet tæt på overfladen af \u200b\u200bkogende stål. De resterende egenskaber har en mellemliggende værdi mellem kogende og rolige afføring.

Roligt stål.

Stål, der behandles af en stærk silicium- eller aluminiumtype deoxidator for at reducere oxygenindholdet til et sådant niveau, hvilket ikke forekommer nogen reaktion mellem carbon og oxygen under krystallisation.

Kulstofstål.

Stål indeholdende ikke mere end en koncentration på 1,65% mangan, 0,60% silicium og 0,60% kobber - og kun et ikke-væsentligt antal af andre elementer undtagen kulstof, silicium, mangan, kobber, svovl og fosfor. Lavt kulstål indeholder op til 0,30% carbon, medium carbonstål omfatter fra 0,30 til 0,60% carbon- og højcarbonstål, der holdes fra 0,60 til 1,00% C.

Legeret støbejern.

Støbejern indeholdende mere end 3% af legeringselementerne. Der er doteret hvidt støbejern, grå støbejern, smedning støbejern.

Legering legering.

Den legering beriget med et eller flere ønskeligt dopingelement, som tilsættes til det smeltede metal for at opnå den nødvendige koncentration.

Bærer stål.

Legeringsstål, der anvendes til fremstilling af rullelejer. Typisk fremstillet af højt kulstof (1,00%) og lavt kulstof (0,20%) stål. Højt hovedstål anvendes efter induktionsoverfladehærdning. Lavt kulstofstålcementering for at sikre den nødvendige overfladehårdhed, samtidig med at de vigtigste egenskaber opretholdes.

Værktøjsstål.

Enhver af klassen af \u200b\u200bkulstof og legeret stål, der almindeligvis bruges til at lave værktøjer. Instrumentalt stål er kendetegnet ved høj hårdhed og slidstyrke, samtidig med at der opretholdes høj hårdhed ved forhøjede temperaturer. Disse egenskaber opnås sædvanligvis ved et højt kulstofindhold og doping.

Metal.

1) Et uigennemsigtigt brillant elementært stof, der er en god leder af varme og elektricitet, og når poleret er præget af god løft. Mest smedning af metaller og plastik og afviger større tæthed end andre elementære stoffer.

2) Med sin struktur afviger metallerne fra ikke-metaller af deres interatomiske binding og elektronisk potentiale. Metalatomer har tendens til at miste elektroner med baner. Positive ioner dannet på denne måde er bundet af elektronisk gas. Evnen af \u200b\u200bdisse "frie elektroner" til overførslen af \u200b\u200belektriske ladninger og det faktum, at disse evner falder med stigende temperatur, sæt de vigtigste forskelle i metalfaststoffer.

3) fra et kemisk synspunkt, elementært stof, hvis hydroxid er alkalisk.

Udlejning.

Enhver teknisk produktrullende mølle.

De vigtigste forskelle i støbejern og stål:
Støbejern er lettere end stål
Støbejern har et lavere smeltepunkt.
Stål er bedre at blive behandlet (svejsning, skæring, rulning, smedning).
Støbejernsprodukter mere porøs termisk ledningsevne er signifikant lavere.
Støbejern har lav termisk ledningsevne, og stål er højere.
Støbejern er det primære produkt af jernholdigt metallurgi, og stål er et slutprodukt.
Støbejernen er ikke hærdet, og nogle typer stål skal underkastes bestillingsproceduren.
Produkter fremstillet af støbejern er kun litas, og fra stål - smedet og svejset.

(Polsk. Stal, fra ham. Stahl) - Deformerbar (duktilt) legering jern med kulstof (og andre elementer), kendetegnet ved eutectoid transformation. Kulstofindhold i stål ikke mere end 2,14%, men ikke mindre end 0,022%. Carbon giver legering styrke og hårdhed, reducerer plasticitet og viskositet.

I betragtning af at legeringselementer kan tilsættes til stålet, kaldes stålet mindst 45% jernlegering jern med kulstof- og legeringselementer (legeret, højtlegeret stål).

I de gamle russiske skriftlige kilder blev stål kaldt særlige vilkår: "Ocel", "HaroLJ" og "Laying". På nogle slaviske sprog og i dag kaldes stål "Ocel", for eksempel i tjekkisk.

Stål er det vigtigste byggemateriale til maskinteknik, transport, konstruktion og andre sektorer i den nationale økonomi.

Stål med høje elastiske egenskaber anvendes i vid udstrækning i maskine og instrumentfremstilling. I Engineering anvendes de til fremstilling af fjedre, støddæmpere, kraftfjedre i forskellige formål, i instrumentfremstilling - for mange elastiske elementer: membraner, fjedre, relæplader, bælge, strækmærker, suspension.

Fjedre, fjederfjedre og elastiske elementer af indretninger er kendetegnet ved en sort [kilde ikke specificeret 122 dage] former, størrelser, forskellige arbejdsvilkår. Den særegenhed af deres arbejde er, at med store statiske, cykliske eller stødbelastninger er resterende deformation ikke tilladt. I denne henseende skal alle forårslegeringer udover mekaniske egenskaber karakteristisk for alle strukturelle materialer (holdbarhed, plasticitet, viskositet, udholdenhed) have høj modstand mod små plast deformationer. Under betingelser for kortfristet statisk belastning er modstanden mod små plast deformationer karakteriseret ved elasticitetsgrænsen med langvarig statisk eller cyklisk belastning - afslapningsmodstand

Klassifikation

Stål er opdelt i strukturelle og instrumentelle. En bred vifte af instrumental er højhastighedstål.

Ved kemisk sammensætning er stål opdelt i kulstof og legeret; herunder kulstofindhold - lavt kulstof (op til 0,25% c), mediumcarbon (0,3-0,55% c) og højt carbon (0,6-0,85% c); Legeret stål på indholdet af legeringselementer er opdelt i lavlegering, anden skala og højlegeret.

Stål, afhængigt af metoden til deres forberedelse, indeholder et andet antal ikke-metalliske indeslutninger. Indholdet af urenheder er baseret på klassificering af stål i kvalitet: almindelig kvalitet, høj kvalitet, høj kvalitet og især høj kvalitet.

Ifølge strukturen adskiller stål på austenitisk, ferritisk, martensitisk, bantice eller pearlite. Hvis to eller flere faser domineres i strukturen, adskilles stålet med tofaset og flerfase.

Karakteristika for stål

Densitet - 7700-7900 kg / m³.

Specifik vægt - 75537-77499 N / m³ (7700-7900 kgf / m³ i ICGSS-systemet).

Specifik varmekapacitet ved 20 ° C - 462 J / (kg · ° C) (110 KAL / (kg · ° C)).

Smeltepunkt - 1450-1520 ° C.

Specifik smelte varme - 84 kj / kg (20 kcal / kg).

Koefficienten for termisk ledningsevne er 39 kcal / (m · time · ° C) (45,5 W / (m · k)). [Kilde ikke specificeret 136 dage]

Koefficienten for lineær termisk ekspansion ved en temperatur på ca. 20 ° C:

stål ST3 (Mark 20) \u200b\u200b- (1 / hagl);

rustfrit stål - (1 / hagl).

Styrke trækstyrke, når træk:

stål til strukturer - 38-42 (kg / mm²);

stål silnschromargendsevoy - 155 (kg / mm²);

maskinbygningsstål (kulstof) - 32-80 (kg / mm²);

rail stål - 70-80 (kg / mm²);

Legering af jern med kulstof (indhold er normalt mere end 2,14%), kendetegnet ved eutektisk transformation. Carbon i støbejern kan være indeholdt i form af cementit og grafit. Afhængigt af formen af \u200b\u200bgrafit og antallet af cementit, allokere: hvidt, grå, macked og højstyrke støbejern. Støbegods indeholder konstante urenheder (SI, MN, S, P), og i nogle tilfælde også legeringselementer (Cr, Ni, V, AL osv.). Som regel er støbejern skrøbelig. World Pig jernproduktionen i 2007 udgjorde 953 millioner tons (herunder Kina - 477 millioner tons).

Typer af støbejern

Hvidt støbejern

I hvidt støbejern er hele carbonet i form af cementit. Strukturen af \u200b\u200bet sådant støbejern er perlit, isburt og cementit. Et sådant navn dette støbejern blev på grund af den lyse farve af pause.

Grå støbejern

Grå støbejern er en legering af jern, silicium (fra 1,2 - 3,5%) og carbon indeholdende konstant urenheder Mn, P, S. I strukturen af \u200b\u200bsådant jern, er de fleste eller alt carbon i form af grafitpladform. Opdelingen af \u200b\u200bet sådant støbejern på grund af tilstedeværelsen af \u200b\u200bgrafit er grå.

Matchende støbejern

Matchende støbejern opnås ved en lang annealing af hvidt støbejern, som et resultat af hvilken grafit af flager dannes. Metalbase af et sådant støbejern: Ferrit og mindre ofte perlit.

Højstyrke støbejern

Højstyrke støbejern har kugleformet grafit i sin struktur, som er dannet i krystallisationsprocessen. Den kugleformede grafit slapper af metalbasen er ikke så stærk som pladen, og er ikke et spændingsnav.

Halvt støbejern

I halvdelen af \u200b\u200bstøbejern er carbondelen (mere end 0,8%) indeholdt i form af cementit. Strukturelle komponenter af sådan støbejern - Perlite, Iceburt og Plate Graphite.

Klassifikation

Afhængigt af kulstofindholdet kaldes det grå støbejern DEETCTIC (2,14-4,3% kulstof), eutektisk (4,3%) eller zaletektisk (4,3-6,67%). Sammensætningen af \u200b\u200blegeringen påvirker materialets struktur.

Afhængigt af tilstanden og indholdet af kulstof i støbejernen skelnes det: hvidt og gråt (i farven på pause, som er forårsaget af kulstofstruktur i støbejern i form af jern eller fri grafitcarbid), høj styrke Med sfærisk grafit, smedning støbejern, jern med vermikulær grafit. I hvidt støbejern er kulstof til stede i form af cementit, i grå - for det meste i form af grafit.

I branchens sorter af støbejern markeret som følger:

anterior støbejern - P1, P2;

excelter støbejern til støbegods - PL1, PL2,

analog phosphor støbejern - PF1, PF2, PF3,

anterior højkvalitets støbejern - PVK1, PVK2, PVK3;

støbejern med Lamellar Graphite - SCH (numre efter bogstaver "SC" angiver størrelsen af \u200b\u200btidsmodstanden i pause i KGF / mm);

antifriktion støbejern

antifriction grå - ars,

højstyrke antifriktion - ACS,

antifriktion making - acc;

støbejern med sfærisk grafit til støbegods - RF (numre efter bogstaver "RF" betyder midlertidig modstand mod brud i KGF / mm og relativ forlængelse (%);

støbejern legeret med særlige egenskaber - C.

3. Domæneovne,

doma er en stor metallurgisk, lodret beliggende ovn af mintype til smeltning af støbejern, ferrolegeringer fra jernmalm råmaterialer. De første domæneovne optrådte i Europa midt i XIV-århundrede, i Rusland - omkring 1630

Beskrivelse

Blastovnen er en konstruktion på op til 35 m, højden er begrænset til koksens styrke, som har hele posten af \u200b\u200bladningsmaterialer. Indlæsningen af \u200b\u200bladningen udføres ovenfra gennem en typisk belastningsindretning, som både er en domæneovngasslukker. I huset genoprette rige jernmalm (på nuværende tidspunkt bevares reserver af rig jernmalm kun i Australien og Brasilien), agglomerat eller pellets. Nogle gange bruges briketter som malm råvarer.

Domæneovnen består af fem strukturelle elementer: Den øvre cylindriske del er risoseter, som er nødvendig til indlæsning og effektivt at distribuere ladningen i ovnen; den største i højden af \u200b\u200bden ekspanderende koniske del - minen, hvori processerne for opvarmningsmaterialer og reduktion af jern fra oxider forekommer; den bredeste cylindriske del - faldet, hvori der forekommer processerne til blødgøring og smeltning af det reducerede jern; den indsnævring koniske del - blæserne, hvor den reducerende gas er dannet - carbonmonoxid; Den cylindriske del er et bjerg, der tjener til akkumulering af flydende produkter af domæneprocessen - støbejern og slagge.

I den øverste del af bjerget er tunterne placeret - huller til forsyning af opvarmning til høj temperatur af blast-trykluften beriget med ilt og carbonhydridbrændstof.

På tømmerniveau udvikler temperaturen ca. 2000 ° C. Da det fjerner temperaturen, falder, og kololen når omkring 270 ° C. Således installeres forskellige temperaturer i en ovn i forskellig højde og derved lækker forskellige kemiske processer for at skifte malm til metal.

Ovne processer

I den øverste del af bjerget, hvor tilstrømningen af \u200b\u200bilt er ret stor, bremser koks, der danner kuldioxid og fremhæver store mængder varme.

C + O 2 \u003d CO 2 + Q

Kuldioxid, hvilket efterlader zonen beriget med ilt, reagerer med koks og danner carbonmonoxid - det vigtigste reduktionsmiddel for domæneprocessen.

Stigende carbonmonoxid interagerer med jernoxider, tager ilt og genopretter dem til metal:

FE 2 O 3 + 3CO \u003d 2FE + 3CO 2

Ironen falder fra reaktionen, der blev trukket langs den varme koks ned, mættet med carbon, hvilket resulterede i en legering indeholdende 2,14 - 6,67% kulstof. Denne legering kaldes støbejernen. Ud over kulstof omfatter den en lille del af silicium og mangan. I antallet af tiendedele af procentdelen indbefatter støbejernen også skadelige urenheder - svovl og fosfor. Ud over støbejern i bjerget akkumuleres en slagge i bjerget, hvor alle skadelige urenheder indsamles.

Tidligere blev slaggen frigivet gennem en separat slaggeflyvning. I øjeblikket støbejern og slagge produceret gennem støbejerns flyer på samme tid. Adskillelsen af \u200b\u200bstøbejern og slagge forekommer uden for højovnen - i rillen ved hjælp af en separationsplade. Støbejernet adskilt fra slaggen er fusioneret i støbejernsovne og eksporteres til stål-smeltebutikken.

Udviklingen af \u200b\u200bindustrien og skabelsen af \u200b\u200bsyntetiske materialer er ikke i stand til at mindske fordelene og fordele ved traditionelle materialer. Sådan kan tilskrives støbejern og stål. Det er en af \u200b\u200bde ældste velkendte legeringer for menneskelig civilisation.

Teknologi til reparation og design arbejde indeholder ofte forskellige former for behandling. Det kan være:

• mekanisk
• kemisk
• termisk
• elektrolytisk.
• plasma og andre former for behandling.

På trods af at støbejern og stål adskiller sig fra hinanden med en ringe forskel i kulstofindhold, adskiller metoder og eksponeringsmetoder for disse legeringer og kræver forskellige metoder af samme fremgangsmåde til indflydelse på metalets form og struktur.

Faktorer, der påvirker behandlingen af \u200b\u200bstål og støbejern

For ikke at bruge penge og ressourcer til vinden, er det meget vigtigt at vide, hvordan man kan bestemme støbejern eller stål.

• Valg af svejselektrode
• skæringsvinkel af boret
• boring og Fræsemodus

Disse er ikke alle faktorer, der er i stand til at komplicere en persons liv og arbejde, forkert bestemt typen af \u200b\u200bmetal. Et fald i mekanisk, styrke og krænkelse af garanterede artermiske intervaller er meget mere ondskab, der er i stand til at skade produktion og budget i tilfælde af en fejl.

Visuel definition.

Hvordan kan støbejernen skelnes fra stål visuelt uden at ty til de ødelæggende kontrolmetoder. Hvis der er et spørgsmål om svejsning af den revnede del af den del eller endda et faldet stykke, er det evnen til at udforske laget eller strukturen af \u200b\u200brevnen. Metal på et lag af støbejernsdele vil helt sikkert være mørkegrå med en mat overflade. Under de samme betingelser vil morgenmaden have en lysegrå, næsten hvid farve, med blank glitter.

Arten af \u200b\u200brevner på overfladen af \u200b\u200bhøje carbonlegeringer svarer til opdelingen på lerretter, lavkarbonlegeringer er tilbøjelige til plastisk deformationer, og af denne grund har revnen formet af et mellemrum af et plastmateriale.

På overfladefejl kan kun støbejernen isoleres, som oversvømmes ved lave temperaturer, blev ikke behandlet senere, og det dekorative malinglag blev ikke påført. I et sådant produkt er halvkugleformede småkorn mærkbart, dannet på grund af ikke-strækning på grund af lave temperaturer.

Glem ikke om den korrekte visuelle metode til bestemmelse af materialet. Sovjet, moderne og udenlandske gosts påtager sig tilstedeværelsen af \u200b\u200bmærkningsmaterialer på alle støbte produkter. På indenlandske støbning ikoner, HF, CC - foran jer støbejern støbning. L45, 45HL, 110G2C - angiver brugen af \u200b\u200bstålstøbning til denne vare.

Mekanisk bestemmelse ved boring

Højstyrke støbejern med sfærisk grafit i kvalitet og visuelt ligner stålprodukter. For at kontrollere produktet, der bryder det på den diskontinuerlige maskine, er det ikke helt berettiget og rimeligt. For at gøre dette kan du vælge et ikke-arbejdende, uforligneligt område på produktet og bore det ikke til hele dybden af \u200b\u200bden mindste diameterboring. Støbejernens struktur er sådan, at chipsen ikke er i stand til at danne i snoet ven. Inkluderer grafit, selvom de ikke er synlige, smuldre chips på scenen i dens formation. Sådanne chips i hænderne stiger i støv, efterlader en sort spor på hænderne, fra en simpel blyants stylus.

Stålchips, der er i stand til at danne toppen mere end længden af \u200b\u200bboringen selv, spredes ikke i hænderne. Med hurtige omdrejninger har den farven på at køre på overfladen.

Mekanisk bestemmelse med slibning

Det er muligt at nærme sig spørgsmålet om at bestemme materialet ved hjælp af en mølle (vinkelslibemaskine). Som den foregående måde, vælg et plot, der ikke er et friktionsplan, en kontaktpude eller et andet vigtigt designelement. Inkluderet i maskinen i kontakt med overfladen under undersøgelse og følg formen og farven på gnisterne.

I støbejernsprodukter vil det være en kort gnist med en rødlig farvetone på en stjerne i slutningen af \u200b\u200bsporet.

I metalprodukter vil gnisterne være relativt større, sporene er længere, og gnisterne af blændende hvid eller gul.

Hvis der er usikkerhed og usikkerhed i metoden og din vurdering, kan du tage et velkendt materiale, for eksempel støbejerns kedel i hjørnet af garagen og kontrollere, hvilke gnister flyver, når du behandler slibemaskinen. Samtidig er det ikke nødvendigt at glemme, at en række specielle formål stål, især varmebestandige, giver en gnist af minimumsstørrelsen, med et kort spor og kirsebærrød.

I dette materiale betragtes metoderne ikke som eksotiske til hjemmet:

• spektral analyse
• mikroskopisk analyse.
• vejning og definering af volumen.

Men for de nationale behov i ovennævnte metoder mere end nok. Uanset metoden og metoden til bestemmelse af materialet, prøv at bruge diagrammer, tegninger og andre oplysninger til din enhed eller produkt. Mængden af \u200b\u200boplysninger i World Wide Web Skeins og er i stand til at komme til det fjerneste hjørne af værkstedet eller garagen.

Støbejernen trådte godt ind i vores liv for mange år siden. Det er relativt let at producere og anvendes i vid udstrækning på forskellige felter. For at få en klar ide om dette materiale er det nødvendigt at kende sine funktioner, ulemper, plusser, kemiske sammensætninger, egenskaber, strukturen af \u200b\u200bstøbejern og dens legeringer, deres produktion og omfang.

Så lad os finde ud af, hvilke jerncarbonlegeringer der hedder støbejern.

Koncept

Støbejernet kaldes en jerncarbonfri legering med et kulstofindhold, det vil sige, det forstås under det materiale, der består af legering og kulstof. Procentdelen af \u200b\u200bkulstof i støbejernen er mere end 2,14%. Det sidste element kan indbefattes i støbejern i form af grafit eller cementit.

Denne video fortæller om funktionerne i støbejern:

Sorter

Bloss hvidt og gråt støbejern.

• Kulstof i hvidt støbejern er repræsenteret i form af jerncarbid. Hvis du slukker det, kan du se en hvidvande. I ren form anvendes hvidt støbejern ikke. Det tilsættes til processen med produktion af tæppet støbejern.
• Ved morgenmaden har grå støbejern en sølvfarve. Denne type støbejern har et stort anvendelsesområde. Det er godt behandlet med cutters.

Derudover er støbejern høj styrke, dagging og med særlige egenskaber.

• Høj styrke Støbejern bruges til at øge produktstyrken. De mekaniske egenskaber af et sådant støbejern tillader det at gøre det perfekt. Højstyrke støbejern opnås fra grå som følge af tilsætning af magnesium urenhed til massen.
• Formbar Støbejern er en slags grå. Navnet betyder ikke, at dette støbejern let udsættes for smedning. Det har forhøjet plasticitetsegenskaber. Det opnås ved hjælp af annealing fra hvidt støbejern.
• Skelne det samme filly. støbejern. I det er nogle af carbonerne form af grafit og den resterende del i form af cementit.

Særlige funktioner

Funktionen af \u200b\u200bstøbejern ligger i processen med dets produktion. Det gennemsnitlige smeltepunkt for forskellige typer støbejern er 1200ºс. Denne værdi er 300 grader mindre end stål. Dette er forbundet med et meget højt kulstofindhold. Kulstof og har intet at gøre med hinanden.

Når smeltningsprocessen går, kan kulstof ikke fuldt ud brodere i jerngitteret. Som følge heraf tager støbejern ejendommen af \u200b\u200bskrøbelighed. Det kan ikke bruges til fremstilling af dele, hvor belastningen fortsat vil fungere.

Støbejern tilhører materialerne af jernholdigt metallurgi. Dens egenskaber sammenlignes ofte med stål. Produkter fremstillet af stål eller støbejern er meget udbredt i vores liv. Deres brug er berettiget. Efter sammenligning af egenskaberne kan vi sige følgende om disse to materialer:

• Omkostningerne ved grisjernprodukter ligger under omkostningerne ved stål.
• Materialer adskiller sig i farve. Støbejern er et mørkt matmateriale, og stålet er let og strålende.
• Støbejern er lettere end stål permanent. Men stålet er lettere at svejses og går.
• Støbejern er mindre holdbart end stål.
• Støbejernen er efter vægt lettere end stål.
• I stålcarbonindhold, højere end i stål.

Fordele og ulemper

Støbejern, som ethvert materiale, har positive og negative sider.

Plusserne af støbejern omfatter:

• Kulstof i støbejern kan være i forskellige tilstand. Derfor kan dette materiale være to typer (grå og hvidt).
• Visse typer af støbejern har øget styrke, så støbejern undertiden sætter på en linje med stål.
• Støbejern kan holde temperaturen i lang tid. Det er, når de opvarmes, fordeles varmen jævnt af materialet og forbliver i det i lang tid.
• På miljøet af støbejern er et rent materiale. Derfor anvendes det ofte til fremstilling af retter, hvor fødevarer efterfølgende fremstilles.
• Støbejernsholdere i syre-alkalisk medium.
• Støbejern har god hygiejnisk.
• Materialet er præget af en ret lang levetid. Det bemærkes, at jo længere støbejern bruges, desto bedre er dets kvalitet.
• Støbejern - slidstærkt materiale.
• Støbejern er harmløst materiale. Det er ikke i stand til at anvende kroppen endnu en lille skade.

Minuses af støbejern omfatter:

• Støbejernet dækker rust, hvis der vil være vand i en kort periode.
• Støbejern er dyrt materiale. Men dette minus er berettiget. Støbejern er meget høj kvalitet, praktisk og pålidelig. Objekter lavet af det opnås også af høj kvalitet og holdbar.
• For grå støbejern er lille plasticitet karakteristisk.
• For hvidt støbejern er skrøbelighed karakteristisk. Han går stort set til smeltningen.

Egenskaber og egenskaber.

1. Fysisk. Disse egenskaber omfatter: specifik vægt, lineær ekspansionskoefficient, gyldig krympning. Den specifikke vægt varierer afhængigt af indholdet i kulstofmaterialet.
2. Termisk. Materialets termiske ledningsevne accepteres at tælle på forskydningsreglen. For fast støbejern er volumenvarmekapaciteten 1 cal / cm3 * ca. C. Hvis støbejernet er flydende, er det ca. 1,5 Kal / cm3 * o C.
3. Mekanisk. Disse egenskaber afhænger af selve basis, såvel som fra grafitens størrelse og form. Den stærkeste er det grå støbejern med en perlebasis, og den mest plastik - med det ferritiske grundlag. Den maksimale reduktion i styrke observeres i form af grafit "plade" og minimal - med form af "bold".
4. Hydrodynamic.. Viskositeten i støbejernen varierer afhængigt af tilstedeværelsen af \u200b\u200bmangan og svovl. Det øges også kraftigt, når temperaturen af \u200b\u200bstøbejernet passerer udgangspunktet for størkning.
5. Teknologisk. Støbejern har fremragende støberiegenskaber, slidstyrke og vibrationer.
6. Kemisk. Ved elektrodepotentiale (som stammer) er de strukturelle komponenter i støbejernet placeret i den følgende form: cementit-phosphid eutektisk - ferrit.

Forskelle af støbejern fra stål til kemisk sammensætning og egenskaber

Særlige urenheder påvirker egenskaberne af støbejern.

• Så tilsætningen af \u200b\u200bsvovl giver dig mulighed for at reducere væskeprocessen signifikant og reducere det ildfaste.
• Tilføjelse af fosfor gør det samtidig muligt at skabe et produkt af en kompleks form, men giver ikke den høj styrke.
• Urenheden i form gør smeltepunktet ikke så højt og forbedrer støbegods væsentligt. Forskellige procentdel af silicium giver dig mulighed for at skabe forskellige støbejern: fra ren-hvid til ferritisk.
• Mangan forværres støberi og teknologiske egenskaber, men øger styrken og hårdheden.

Om, hvordan man laver mad med støbejern ved elektrisk svejsning, vil fortælle videoen nedenfor:

Struktur og sammensætning

Hvis vi overvejer støbejern som et strukturelt materiale, så er det et metalhulrum med grafitindeslutninger. Støbejerns struktur er hovedsagelig perlit, isburt og plast grafit. På samme tid råder hver type støbejern, disse elementer i forskellige proportioner eller mangler overhovedet.

Ifølge strukturen af \u200b\u200bstøbejern er der:

• pearlit.
• ferritic I.
• ferritisk-perle.

Grafit er til stede i dette materiale i en af \u200b\u200bformularerne:

• Sfæroid. Grafit køber en sådan formular, når man tilføjer magnesiumadditiv. Karakterform af grafit er karakteristisk for højstyrkestøbejern.
• Plast. Grafit ligner form af kronblade. I denne form er grafit til stede i det sædvanlige støbejern. Dette støbejern har forhøjede plasticitetsegenskaber.
• Flaky. Graphite erhverver en sådan form som følge af annealing af hvidt støbejern. Flap Graphite er et tæppe støbejern.
• Vermikulær. Grafit navngivet form er i gråt støbejern. Det blev designet specielt til at forbedre plastik og andre egenskaber.

Metalproduktion.

I særlige domæneovne. Det vigtigste råmateriale til støbejern er. Den teknologiske proces er at genoprette malm jernoxider og opnå ved udgangen af \u200b\u200bet andet materiale - støbejern. Til fremstilling af støbejern anvendes følgende brændsel: Koks, naturgas og termoanthracit.

Efter genopretning af malm jern er fast. Dernæst sænkes det i en særlig del af ovnen (rake), hvor opløsningen i kulstofhardware opstår. Ved udgangen opnås flydende støbejern, som sænkes i den nedre del af ovnen.

Prisen på støbejern (pr. 1 kg) afhænger af mængden af \u200b\u200bkulstof i det, fra tilstedeværelsen af \u200b\u200byderligere urenheder og legeringskomponenter. Ca. prisen på tonsvis af støbejern vil være 8.000 rubler.

Anvendelsesområder.

• Det bruges til at producere dele i maskinteknik. Dybest set laver støbejern blokke for motorer og krumtapaksler. For sidstnævnte kræves der et forbedret støbejern, som tilføjer særlige additiver fra grafit. På grund af stabiliteten af \u200b\u200bstøbejernen gør bremseklodserne af fremragende kvalitet friktion fra den.
• Støbejern kan fungere glat selv ved høje temperaturer. Derfor anvendes det ofte i produktionen af \u200b\u200bmaskindele, der skal arbejde i stive klimatiske forhold.
• Det har vist sig at støbejern i metallurgisk område. Det er værdsat for en relativt lille pris og fremragende støberiegenskaber. Producerede produkter er præget af fremragende styrke og slidstyrke.
• Af støbejernen gør mange VVS-produkter. Disse omfatter skaller, batterier, vask og forskellige rør. Pig-jernbade og varme radiatorer er særligt berømte. Nogle af dem tjener i lejligheder til nutiden, selv om de blev erhvervet for mange år siden. Støbejernsprodukter bevarer deres oprindelige udseende og behøver ikke at blive genoprettet.
• På grund af de støbejerns gode støbegenskaber opnås, opnås ægte kunstværker. Det bruges ofte til fremstilling af artikler. For eksempel, såsom smukke åbent porte eller arkitektoniske monumenter.

Vælg et bad? Ved ikke, hvad der er bedre, støbejern eller stål? Så vil denne video hjælpe dig: