Mange vet om slikt materiale som støpejern og dens styrkeegenskaper. I dag vil vi utdype disse kunnskapene og finne ut hva støpejern er, hva den består av hvilken type arter som skjer og hvordan man produserer.

Struktur

Hva er støpejern? Dette er en legering fra jern, karbon og en rekke urenheter, takket være at den anskaffer de nødvendige egenskapene. Materialet må være i sammensetningen minst 2,14% karbon. Ellers vil det være stål, ikke støpejern. Det skyldes karbon, støpejern har en økt hardhet. Samtidig reduserer dette elementet plastisiteten og cruise av materiale, noe som gir den skrøpelighet.

I tillegg til karbon inkluderer støpejernet: mangan, silisium, fosfor og svovel. Ytterligere tilsetningsstoffer bidrar også til enkelte merker, for å gi materialet til bestemte egenskaper. Blant de ofte brukte legeringselementene kan noteres: krom, vanadium, nikkel og aluminium.

Materialet har en tetthet på 7,2 g / cm3. For metaller og legeringer er dette en ganske høy indikator. Støpejern er godt egnet for produksjon av alle slags produkter ved støping. I denne forbindelse overgår han alle jernlegeringer bortsett fra noen merker av stål.

Støpejernsmeltepunktet er 1200 grader. Denne indikatoren har blitt over 250-300 grader. Årsaken til den ligger i det økte innholdet i karbonstøpejern, noe som forårsaker mindre nært bånd mellom jernatomer. Under smelting av støpejern og dens etterfølgende krystallisering har karbon ikke helt tid til å implementere i jernstrukturen. Derfor viser materialet seg skjøre. Strukturen i støpejernet tillater ikke det å bruke det til produksjon av produkter, som er konstant utsatt for dynamiske belastninger. Men for hvilket støpejern er perfekt, så det er for detaljene som burde ha økt styrke.

Å skaffe

Å få støpejern er et veldig dyrt og materiell forbruk. For å få en tonn legering, trenger du 550 kg koks og 900 liter vann. Når det gjelder malm, avhenger mengden av innholdet i jern i den. Som regel brukes malmen med en massefraksjon av jern minst 70%. Behandlingen av mindre rike malmer er unexpedient fra et økonomisk synspunkt.

Før du går på smeltingen, er materialet beriket. Støpejernsproduksjon i en 98% sak oppstår i blastovner.

Den teknologiske prosessen inneholder flere stadier. Først er malmen lastet inn i domeneovnen, som innbefatter en magnetisk jernlinje (forbindelse av to- og trivalent jernoksid). Malm kan også brukes, hvor det vandige oksydet av jern eller dets salter er inneholdt. I tillegg til råvarer blir kokene satt i ovnen, som er nødvendige for å skape og opprettholde høy temperatur. Kullforbrenningsprodukter som jernreduserende midler er også involvert i kjemiske reaksjoner.

I tillegg tilføres en fluss som spiller rollen som katalysatoren til ovnen. Det akselererer prosessen med å smelte raser og frigjøring av jern. Det er viktig å merke seg at før du kommer inn i ovnen, må malmen passere en spesiell behandling. Siden små deler smeltet bedre, er det pre-knust på den knusende installasjonen. Deretter vaskes malmen for å kvitte seg med urenhetene som ikke inneholder metall. Deretter tørkes råvarene og skyter i ovnen. Takket være avfyringen er svovel fjernet fra det og andre fremmede elementer.

Etter full lasting av ovnen begynner den andre produksjonsstadiet. Når brennerne blir lansert, oppvarmer Coke gradvis opp råvarene. Dette skiller karbon, som reagerer med oksygen og danner oksid. Sistnevnte tar en aktiv rolle i restaureringen av jern fra forbindelsene i malm. Jo mer gass akkumuleres i ovnen, den langsommere reaksjonen fortsetter. Når den ønskede andel oppnås, stoppes reaksjonen i det hele tatt. Overflødige gasser i fremtiden serverer drivstoff for å opprettholde den nødvendige temperaturen i ovnen. Denne metoden har flere styrker. Først lar deg deg redusere kostnaden for drivstoff, noe som reduserer kostnadene ved produksjonsprosessen. Og for det andre faller forbrenningsprodukter ikke i atmosfæren, forurenser den, men fortsetter å delta i produksjonen.

Overflødig karbon omrøres med smelte og absorberes av jern. Så det viser seg støpejernet. Urenheter som ikke ble smeltet, flyter til overflaten av blandingen og fjernet. De kalles slagg. Slaggen brukes i produksjon av noen materialer. Når alle ekstra partikler blir fjernet fra smelten, legger spesielle tilsetningsstoffer til det.

Varianter

Hva er støpejern og hvordan du får det, har vi allerede funnet ut, vi vil nå forstå med klassifiseringen av dette materialet. Den alternative støpejern beskrevet ovenfor er oppnådd.

Utslippsstøpejern brukes i produksjon av stål på oksygenomformeren. Denne arten er preget av lav silisium og mangan i legering. Støperiet støpejern brukes i produksjon av alle produkter. Det er delt inn i fem arter, som hver vil bli vurdert separat.

Hvit

Denne legeringen er preget av innholdet av overflødig karbon i form av karbid eller sementitt. Navnet på dette utseendet ble gitt for hvitt i feilstedet. Karboninnholdet i slikt støpejern overstiger vanligvis 3%. Hvit støpejern er preget av høy skrøpelighet og skjøthet, så det brukes begrenset. Denne arten brukes til å produsere en enkel konfigurasjonsdetaljer som utfører statiske funksjoner og ikke bærer store belastninger.

På grunn av tilsetning av legeringsadditiver til sammensetningen av det hvite støpejernet, kan de tekniske parametrene til materialet forbedres. For dette formål brukes krom eller nikkel oftest, sjeldnere - vanadium eller aluminium. Mark med slike tilsetningsstoffer mottok navnet "sormeite". Den brukes i forskjellige enheter som et varmeelement. Sogramitt har en høy resistivitet, og fungerer godt ved temperaturer ikke høyere enn 900 grader. Den vanligste bruken av hvitt støpejern er produksjonen av husholdningenes bad.

Grå

Dette er det vanligste utvalget av støpejern. Hun fant anvendt i ulike felt i nasjonaløkonomien. I grått støpejern er karbon representert som perlit, grafitt eller ferrito perlitt. I en slik legering er karboninnholdet ca. 2,5%. Når det gjelder støpejern, har dette materialet høy styrke, derfor brukes den i produksjon av deler som mottar syklisk belastning. Fra grå støpejern lage ermer, parentes, gir gir og industrielt utstyr boliger.

Takket være grafitt reduserer gråstøpejern friksjonskraft og forbedrer smøring. Derfor har detaljene i det grå støpejernet høy motstand mot denne typen slitasje. Ved drift i ekstremt aggressive miljøer blir ytterligere tilsetningsstoffer introdusert i materialet, noe som gjør det mulig å nivåere en negativ innvirkning. Disse inkluderer: molybden, nikkel, krom, bor, kobber og antimon. Disse elementene beskytter det grå støpejernet mot korrosjon. I tillegg øker noen av dem grafitasjonen av gratis karbon i legeringen. På grunn av dette opprettes en beskyttende barriere, som forhindrer ødeleggende elementer på overflaten av støpejernet.

Filly

Mellomsmateriale mellom de to første varianter er et halvt støpejern. Karbonet inneholdt i den er representert i form av grafitt og karbid omtrent like aksjer. I tillegg kan en slik legering være tilstede i mindre mengder leadbris (ikke mer enn 3%) og sementitt (ikke mer enn 1%). Det totale innholdet i karbon i halvparten støpejern svinger 3,5 til 4,2%. Denne typen påføres produksjonen av deler som drives under konstante friksjonsbetingelser. Disse inkluderer bilbremseklosser, samt ruller for slipemaskiner. For en enda større slitestyrke til legeringen, addes alle slags tilsetningsstoffer.

Malleable

Denne legeringen er en slags hvitt støpejern, som for å grafitisere gratis karbon er utsatt for spesiell avfyring. Sammenlignet med stål har et slikt støpejern forbedrede dempningsegenskaper. I tillegg er det ikke så følsomt å kutte og fungerer godt i lave temperaturer. I slikt støpejern er massefraksjonen av karbon ikke mer enn 3,5%. I legeringen er det representert i form av ferrit, et korn av perlite, som inneholder hansker av grafitt eller ferrito perlite. Matchende støpejern, så vel som halvparten, brukes hovedsakelig i produksjonen av deler som opererer under kontinuerlig friksjon. For å øke ytelsesegenskapene til materialet i legeringen, legg til magnesium, tellurium og bor.

Høy styrke

Denne typen støpejern oppnås på grunn av dannelsen av en ballformet grafitt i metallgitteret. På grunn av dette svekkes metallbasen av krystallgitteret, og legeringen kjøper forbedrede mekaniske egenskaper. Dannelsen av sfærisk grafitt skyldes innføring av magnesium, yttrium, kalsium og cerium. Høystyrke støpejern er nært i sine parametere til høyt karbonstål. Det er ikke dårlig for støping og kan helt erstatte ståldelene av mekanismene. På grunn av den høye termiske ledningsevnen kan dette materialet brukes til fremstilling av rørledninger og oppvarmingsarmaturer.

Industriens vanskeligheter

Til dags dato har støpejernsstøpt tvilsomme prospekter. Faktum er at på grunn av det høye kostnadsnivået og en stor mengde avfall, er industrialister i økende grad nektet støpejern til fordel for billige erstatninger. På grunn av den raske utviklingen av vitenskapen, har det lenge vært mulig å få bedre materialer med mindre kostnader. Miljøvernspenningen spilles i en seriøs rolle i dette nummeret, som ikke godtar bruken av blastovner. For å oversette smelting av støpejern på elektriske ovner, trenger du år, hvis ikke tiår. Hvorfor så lenge? Fordi det er veldig dyrt, og ikke hver stat har råd til det. Derfor forblir det bare å vente til massefrigivelsen av nye legeringer vil bli avgjort. Selvfølgelig vil det ikke være mulig å helt stoppe industriell bruk av støpejern i nær fremtid. Men det er åpenbart at omfanget av produksjonen vil falle hvert år. Denne trenden begynte for 5-7 år siden.

Konklusjon

Etter å ha forstått spørsmålet: "Hva er støpejern?" Du kan gjøre flere konklusjoner. Først er støpejern en legering fra jern, karbon og tilsetningsstoffer. For det andre har den seks arter. For det tredje, støpejern er veldig nyttig og universelt materiale, så i lang tid var den dyre produksjonen hensiktsmessig. Fjerde, i dag er støpejernet allerede ansett som en gjenværende av fortiden, og systematisk dårligere enn mer pålitelige og billige materialer.

Stål.

Jernbasert legering, etter støping av ender ved noen temperaturintervaller;

inneholder mangan, karbon og ofte andre legeringselementer.

I karbon og lavlegert stål, maksimalt karboninnhold opp til 2,0%;

i høy-legert stål ca 2,5%.

Divisjonen mellom lavlegert og høyt legert stål anses vanligvis å være en linje med et innhold på ca 5% av metalliske legeringselementene.

Legeringselement.

Elementet tilsatt og forblir i metallet, som endrer sin struktur og kjemisk sammensetning.

Legert stål.

Høy styrke lavt stål stål.

Stål designet for å sikre de beste mekaniske egenskapene og en høyere motstand av atmosfærisk korrosjon enn karbonstål. Dette stålet bør ikke være en klasse av legerte stål, da det ble gjort snarere for spesielle mekaniske egenskaper enn for en spesiell kjemisk stasjon (HSLA-stål har en avkastningsstyrke på mer enn 275 MPa eller 40 ksi). Den kjemiske sammensetningen av HSLA-stål kan variere avhengig av de nødvendige tykkelsen og mekaniske egenskapene. Disse stålene har et lavt karboninnhold (0,05-0,25%) for å oppnå tilstrekkelig deformerbarhet og sveisbarhet, og har et manganinnhold på opptil 2,0%. Små krom, nikkel, molybden, kobber, nitrogen, vanadium, niobium, titan, zirkonium anvendes i forskjellige kombinasjoner.

Lav legering stål.

Klassen av jernholdige metaller, som viser styrkeegenskaper, store enn enkelt karbonstål, som et resultat av tilsetning av slike legeringselementer som nikkel, krom og molybden. Det totale innholdet i legeringselementer kan være fra 2,07% til nivået like under rustfritt stål, som inneholder et minimum av 10% Cr.

Dake støpejern.

Støpejernet oppnådd med en langsiktig annealing av hvitt støpejern hvor prosessene med dekarburisering og grafitisering oppstår, eliminerer delvis eller fullt sementitt. Grafitt er i form av karbon annealing. Hvis reaksjonen er dominert til dekarbrukt, har produktet en lett overflate av frokosten - macked hvitt og hjerte støpejern. Hvis overflaten av frokosten er mørk - Dosmoskty Macaque støpejern. I USA produseres bare farging av teppe støpejern. Dake støpejern har en overveiende ferritisk matrise; Perlit duktilt støpejern kan inneholde en sfæroid perlite eller frigjort martensitt, avhengig av varmebehandling og ønsket hardhet.

Gråstøpejern.

Den brede klassen av jernstøpende legeringer (støpejern), vanligvis preget av mikrostruktur av plate grafitt i jernmatrisen. Grå støpejern inneholder vanligvis fra 2,5 til 4% C, fra 1 til 3% silisium- og manganadditiver, avhengig av ønsket mikrostruktur (fra 0,1% smeltepunkt i ferritisk grått støpejern og opptil 1,2% i Pearlite). Svovel og fosfor er også i små mengder som gjenværende urenheter.

Støpejern.

Den generiske betegnelsen for en stor kombinasjon av støpejernslegeringer, hvor karboninnhold overskrider oppløseligheten av karbon i austenitt under eutektisk temperatur. De fleste castons inneholder ikke mindre enn 2% karbon, pluss silisium og svovel og kan inneholde andre legeringselementer. Se også høy styrke støpejern, macaque støpejern, grå støpejern, plast støpejern og hvitt støpejern.

Støpejern med vermicular grafitt.

Støpejern som har grafitt i form, mellomliggende mellom en plateform, typisk for grå støpejern og en sfærisk form av høystyrke støpejern. I strukturen er det ingen plate grafitt, den består av 20% sfærisk grafitt og 80% vermicular grafitt (ASTM A247, type IV). Også kjent som CG-støpejern. Støpejern med vermicular grafitt ligner på støpejern smiing, men teknikk brukes, overveldende sfærisk grafitt. Typiske CG-støpejerns nominelle sammensetninger inneholder fra 3,1 til 4,0% C, fra 1,7 til 3,0% silisium og fra 0,1 til 0,6% mangan.

Lite stål.

Tilstanden til overflaten av den chimpled ingot har blitt nær overflaten av kokende stål. De resterende egenskapene har en mellomverdi mellom kokende og rolige avføring.

Rolig stål.

Stål, behandlet av en sterk silisium- eller aluminiumstype Deoksidiserer for å redusere oksygeninnholdet til et slikt nivå, noe som ikke forekommer noen reaksjon mellom karbon og oksygen under krystallisering.

Karbonstål.

Stål som ikke inneholder mer enn en konsentrasjon på 1,65% av mangan, 0,60% silisium og 0,60% kobber - og bare et ikke-essensielt antall andre elementer unntatt karbon, silisium, mangan, kobber, svovel og fosfor. Lavt karbonstål inneholder opptil 0,30% karbon, medium karbonstål, omfatter fra 0,30 til 0,60% karbon og høyt karbonstål holdt fra 0,60 til 1,00% C.

Legert støpejern.

Støpejern som inneholder mer enn 3% av legeringselementene. Det er dopet hvitt støpejern, grått støpejern, smidig støpejern.

Legeringslegering.

Legeringen beriket med ett eller mer ønskelig dopingelement, som tilsettes til det smeltede metall for å oppnå den nødvendige konsentrasjonen.

Bærende stål.

Legeringsstål brukes til produksjon av rullende lagre. Typisk produsert fra høy karbon (1,00%) og lavt karbon (0,20%) stål. Høyt karbonstål brukes etter induksjonsoverflateherding. Lavt karbon stål sementering for å sikre nødvendig overflate hardhet samtidig som de viktigste egenskapene opprettholdes.

Verktøystål.

En hvilken som helst av klassen av karbon og legerte stål som ofte brukes til å lage verktøy. Instrumental stål er preget av høy hardhet og slitestyrke, samtidig som det opprettholder høy hardhet ved forhøyede temperaturer. Disse egenskapene oppnås vanligvis av et høyt karboninnhold og doping.

Metall.

1) En ugjennomsiktig strålende elementær substans som er en god leder av varme og elektrisitet, og når den er polert, er preget av god løfting. Mest smiemetaller og plast og varierer større tetthet enn andre elementære stoffer.

2) Ved sin struktur varierer metallene fra ikke-metaller av deres interatomiske binding og elektronisk potensial. Metallatomer har en tendens til å miste elektroner med baner. Positive ioner dannet på denne måten er bundet av elektronisk gass. Evnen til disse "frie elektronene" til overføring av elektriske ladninger og det faktum at disse evnene reduseres med økende temperatur, setter de viktigste forskjellene i metallfaste stoffer.

3) Fra et kjemisk synspunkt, elementært stoff hvis hydroksyd er alkalisk.

Utleie.

Noen teknisk produktvalsemølle.

De viktigste forskjellene i støpejern og stål:
Støpejern er enklere enn stål
Støpejern har et lavere smeltepunkt.
Stål er bedre å bli behandlet (sveising, kutting, rulling, smiing).
Støpejernsprodukter mer porøs termisk ledningsevne er betydelig lavere.
Støpejern har lav termisk ledningsevne, og stål er høyere.
Støpejern er det primære produktet av jernholdig metallurgi, og stål er et sluttprodukt.
Støpejernet er ikke herded, og noen typer stål må underkastes bestillingsprosedyren.
Produkter laget av støpejern er bare litas, og fra stål - smidd og sveiset.

(Polsk. Stal, fra ham. Stahl) - deformerbar (duktil) legeringsjern med karbon (og andre elementer), karakterisert ved eutektoid transformasjon. Karboninnhold i stål ikke mer enn 2,14%, men ikke mindre enn 0,022%. Karbon gir legeringer styrke og hardhet, reduserer plastisitet og viskositet.

Tatt i betraktning at legeringselementene kan legges til stålet, kalles stålet minst 45% jernlegeringsjern med karbon- og legeringselementer (legert, høylegert stål).

I de gamle russiske skriftlige kildene ble stålkalt av spesielle vilkår: "Ocel", "Harolj" og "legging". I noen slaviske språk og i dag kalles stål "ocel", for eksempel i tsjekkisk.

Stål er det viktigste byggematerialet for maskinteknikk, transport, bygging og andre sektorer i nasjonaløkonomien.

Stål med høye elastiske egenskaper er mye brukt i maskin og instrument. I ingeniørfag, brukes de til fremstilling av fjærer, støtdempere, kraftfjærer av ulike formål, i instrumentutvikling - for mange elastiske elementer: membraner, fjærer, reléplater, bælger, strekkmerker, suspensjon.

Fjærer, fjærfjærer og elastiske elementer av enheter er preget av en rekke [kilde som ikke er spesifisert 122 dager] former, størrelser, ulike arbeidsforhold. Specularity av deres arbeid er at med store statiske, sykliske eller sjokkbelastninger er det ikke tillatt gjenværende deformasjon. I denne forbindelse må alle fjærlegeringer i tillegg til mekaniske egenskaper som er karakteristiske for alle strukturelle materialer (holdbarhet, plastisitet, viskositet, utholdenhet) ha høy motstand mot små plastformasjoner. Under forhold med kortsiktig statisk lasting, er motstanden mot små plastdeformasjoner preget av elastisitetsgrensen, med langsiktig statisk eller syklisk lasting - avslapningsmotstand

Klassifisering

Stål er delt inn i strukturelle og instrumentelle. En rekke instrumental er høyhastighets stål.

Ved kjemisk sammensetning er stål delt inn i karbon og legert; inkludert karboninnhold - lavt karbon (opptil 0,25% c), medium karbon (0,3-0,55% c) og høy karbon (0,6-0,85% c); Legeringsstål på innholdet av legeringselementer er delt inn i lavlegering, andre skala og høylegerte.

Stål, avhengig av fremgangsmåten i deres forberedelse, inneholder et annet antall ikke-metalliske inneslutninger. Innholdet i urenheter er basert på klassifisering av stål i kvalitet: vanlig kvalitet, høy kvalitet, høy kvalitet og spesielt høy kvalitet.

Ifølge strukturen er stål forskjellig på austenitisk, ferritisk, martensittisk, bantspar eller perle. Hvis to eller flere faser domineres i strukturen, separeres stålet ved tofaset og flerfase.

Egenskaper av stål

Tetthet - 7700-7900 kg / m³.

Spesifikk vekt - 75537-77499 N / m³ (7700-7900 kgf / m³ i ICGSS-systemet).

Spesifikk varmekapasitet ved 20 ° C - 462 J / (kg ° C) (110 Kal / (kg ° C)).

Smeltepunkt - 1450-1520 ° C.

Spesifikk smelting varme - 84 KJ / kg (20 kcal / kg).

Koeffisienten til termisk ledningsevne er 39 kcal / (m · time ° C) (45,5 w / (m · k)). [Kilde ikke spesifisert 136 dager]

Koeffisienten av lineær termisk ekspansjon ved en temperatur på ca. 20 ° C:

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

rustfritt stål - (1 / hagl).

Styrke strekkfasthet når strekk:

stål for konstruksjoner - 38-42 (kg / mm²);

stål silnschromargantsevoy - 155 (kg / mm²);

maskinbygging stål (karbon) - 32-80 (kg / mm²);

rail Steel - 70-80 (kg / mm²);

Alloy av jern med karbon (innhold er vanligvis mer enn 2,14%), karakterisert ved eutektisk transformasjon. Kull i støpejern kan være inneholdt i form av sementitt og grafitt. Avhengig av form av grafitt og antall sementitt, allokere: hvit, grå, macked og høy styrke støpejern. Støpegods inneholder konstante urenheter (SI, MN, S, P), og i noen tilfeller også legeringselementer (CR, NI, V, AL, etc.). Som regel er støpejernet skjøre. Verdensgriserproduksjonen i 2007 utgjorde 953 millioner tonn (inkludert Kina - 477 millioner tonn).

Typer av støpejern

Hvit støpejern

I hvitt støpejern er hele karbonet i form av sementitt. Strukturen av slikt støpejern er perlitt, isburt og sementitt. Et slikt navn Dette støpejernet ble på grunn av den lyse fargen på pause.

Gråstøpejern

Grå støpejern er en legering av jern, silisium (fra 1,2 - 3,5%) og karbon som inneholder også konstante urenheter Mn, P, S. i strukturen av slikt jern, er mest eller alt karbon i form av grafittplateform. Fordelingen av et slikt støpejern på grunn av tilstedeværelsen av grafitt er grå.

Matchende støpejern

Matchende støpejern oppnås ved en lang annealing av hvitt støpejern, som følge av hvilken grafitt av flak som dannes. Metallbunn av slikt støpejern: Ferrit og mindre ofte perlitt.

Høystyrke støpejern

Høystyrke støpejern har ballformet grafitt i sin struktur, som er dannet i krystallisasjonsprosessen. Den ballformede grafitt slapper av i metallbasen er ikke så sterk som platen, og er ikke et spenningsnav.

Halvstøpejern

I halvparten av støpejern er karbondelen (mer enn 0,8%) inneholdt i form av sementitt. Strukturelle komponenter av slikt støpejern - perlitt, isburt og plate grafitt.

Klassifisering

Avhengig av karboninnholdet kalles det grå støpejernet deetctic (2,14-4,3% karbon), eutektisk (4,3%) eller zaletektisk (4,3-6,67%). Samlingen av legeringen påvirker materialets struktur.

Avhengig av tilstanden og innholdet av karbon i støpejernet, skilles det: hvitt og grått (i fargen på pause, som skyldes karbonstruktur i støpejern i form av jern eller fri grafittkarbid), høy styrke Med sfærisk grafitt, smidig støpejern, strykejern med vermicular grafitt. I hvitt støpejern er karbon tilstede i form av sementitt, i grått - hovedsakelig i form av grafitt.

I bransjen varianter av støpejern merket som følger:

anterior støpejern - P1, P2;

excelter støpejern for støpegods - PL1, PL2,

analog Fosfor Cast Iron - PF1, PF2, PF3,

anterior høy kvalitet støpejern - PVK1, PVK2, PVK3;

støpejern med lamellar grafitt - SCH (tall etter bokstaver "SC" angir størrelsen på tidsbestandigheten av pause i KGF / mm);

antifriksjonsstøpejern

antifriksjon grå - ARS,

høystyrke Antifriksjon - ACS,

antifriksjonsfremstilling - ACC;

støpejern med sfærisk grafitt for støpegods - RF (tall etter bokstaver "RF" betyr midlertidig motstand mot brudd i KGF / mm og relativ forlengelse (%);

støpejern legert med spesielle egenskaper - C.

3. Domain ovn,

doma er en stor metallurgisk, vertikalt plassert ovn av min type for smelting av støpejern, ferrolegeringer fra jernmalm råvarer. De første domenetovnene dukket opp i Europa midt i XIV-tallet, i Russland - rundt 1630

Beskrivelse

Blastovnen er en konstruksjon opp til 35 m, høyden er begrenset til styrken av koks, som holder hele belastningsinnlegget. Lastingen av ladningen utføres ovenfra, gjennom en typisk lastingsanordning, som er både en domeneovngassplater. I huset gjenoppretter rike jernmalm (i dagens scene, er reserver av rike jernmalm kun bevart i Australia og Brasil), agglomerat eller pellets. Noen ganger brukes briketter som malm råvarer.

Domainovnen består av fem strukturelle elementer: Den øvre sylindriske delen er risoseteret, som er nødvendig for å laste og effektivt distribuere ladningen i ovnen; den største i høyden av den ekspanderende koniske delen - gruven, hvor prosessene for oppvarming av materialer og reduksjon av jern fra oksider oppstår; Den bredeste sylindriske delen - nedgangen der prosessene for mykning og smelting av det reduserte jern oppstår; den smalende koniske delen - blåsene, hvor reduksjonsgassen dannes - karbonmonoksyd; Den sylindriske delen er et fjell som tjener til akkumulering av flytende produkter av domenenes prosess - støpejern og slagg.

I den øvre delen av fjellet er tuntene plassert - hull for tilførsel av oppvarmet til den høye temperaturen på sprengrepet - komprimert luft som er beriket med oksygen og hydrokarbonbrensel.

På Turm-nivået utvikler temperaturen ca. 2000 ° C. Når det fjernes, reduseres temperaturen, og kololen når ca 270 ° C. Således, i en ovn i forskjellig høyde, installeres forskjellige temperaturer, og dermed lekker forskjellige kjemiske prosesser for å bytte malm til metall.

Ovner prosesser

I den øvre delen av fjellet, hvor tilstrømningen av oksygen er ganske stor, brenker koks, og danner karbondioksid og fremhever store mengder varme.

C + O 2 \u003d CO 2 + Q

Karbondioksid, som forlater sonen som er beriket med oksygen, reagerer med koks og danner karbonmonoksid - hovedreduksjonsmiddelet til domeneprosessen.

Rising opp karbonmonoksyd interagerer med jernoksyder, med oksygen og gjenoppretter dem til metall:

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

Jernhullene som følge av reaksjonen trakk langs den varme koks ned, mettet med karbon, noe som resulterte i en legering inneholdende 2,14 - 6,67% karbon. Denne legeringen kalles støpejern. I tillegg til karbon, inkluderer den en liten andel silisium og mangan. I antall tiende prosentandeler omfatter støpejernet også skadelige urenheter - svovel og fosfor. I tillegg til støpejern i fjellet, akkumuleres en slagg i fjellet, hvor alle skadelige urenheter samles inn.

Tidligere ble slaggen frigjort gjennom en separat slaggflyvning. For tiden, støpejern og slagg produsert gjennom støpejern flygeren på samme tid. Separasjonen av støpejern og slagg oppstår utenfor blastovnen - i sporet, ved hjelp av en separasjonsplate. Støpejernet skilt fra slagget slås sammen i kastetrenkene og eksporteres til stål-smeltebutikken.

Utviklingen av industrien og opprettelsen av syntetiske materialer er ikke i stand til å redusere fordelene og fordelene med tradisjonelle materialer. Slike kan tilskrives støpejern og stål. Det er en av de eldste kjente legeringene for menneskelig sivilisasjon.

Reparasjons- og designteknologi inkluderer ofte ulike typer behandling. Det kan være:

• mekanisk
• kjemisk
• termisk
• elektrolytisk
• plasma og andre typer behandling.

Til tross for det faktum at støpejern og stål varierer fra hverandre med en myk forskjell i karboninnhold, varierer metoder og metoder for eksponering for disse legeringene og krever forskjellige metoder av samme metode for påvirkning på formen og strukturen til metallet.

Faktorer som påvirker behandlingen av stål og støpejern

For å ikke bruke penger og ressurser til vinden, er det svært viktig å vite hvordan man bestemmer støpejern eller stål.

• Velger en sveiselektrode
• skarphetingsvinkelen
• boring og fresemodus

Disse er ikke alle faktorer som er i stand til å komplisere livet og arbeidet til en person, feilaktig bestemt typen av metall. En reduksjon i mekanisk, styrke og brudd på garanterte interemale intervaller er mye mer ondt, i stand til å skade produksjon og budsjett i tilfelle en feil.

Visuell definisjon

Hvordan kan støpejernet skilles fra stål visuelt, uten å ty til de ødeleggende kontrollmetoder. Hvis det er et spørsmål om sveising av den sprukne delen av delen eller til og med et tapt stykke, det vil si evnen til å utforske laget eller strukturen til sprekken. Metall på et lag av støpejernsdeler vil sikkert være mørkegrå med en matt overflate. Under de samme forholdene vil frokosten ha en lysegrå, nesten hvit farge, med glanset glitter.

Naturen av sprekker på overflaten av høye karbonlegeringer ligner på splittet på leire-retter, lave karbonlegeringer er utsatt for plast deformasjoner, og av denne grunn har sprekket form av et gap av et plastmateriale.

På overflatefeil kan bare støpejernet isoleres, som oversvømmes ved lave temperaturer, ble ikke behandlet senere, og det dekorative malingslaget ble ikke påført. I et slikt produkt er hemispherical små korn merkbare, dannet på grunn av ikke-strøk på grunn av lave temperaturer.

Ikke glem den riktige visuelle metoden for å bestemme materialet. Sovjetiske, moderne og utenlandske Gosts påtar seg tilstedeværelsen av merkingsmaterialer på alle støpte produkter. På husholdningsikoner, HF, CC - foran deg støpejernstøping. L45, 45HL, 110G2C - indikerer bruk av stålstøping for dette elementet.

Mekanisk bestemmelse ved boring

Høy styrke støpejern med sfærisk grafitt i kvalitet og visuelt svært mye ligner stålprodukter. For å sjekke produktet som bryter det på diskontinuerlig maskin, er ikke helt berettiget og rimelig. For å gjøre dette kan du velge et ikke-arbeidende, ubetydelig område på produktet og bor det ikke til hele dybden av den minste diameterboringen. Strukturen til støpejernet er slik at sjetongene ikke er i stand til å danne seg i vridd Ven. Inkluderer grafitt, selv om de ikke er synlige, smuldre chips på scenen i formasjonen. Slike sjetonger i hendene stiger i støv, etterlater en svart sti på hendene, som fra stylusen til en enkel blyant.

Stålgips som er i stand til å danne toppen mer enn selve borden, ikke scatter i hendene. Med raske omdreininger har den fargen på å løpe på overflaten.

Mekanisk bestemmelse med sliping

Det er mulig å nærme seg spørsmålet om å bestemme materialet ved hjelp av en grinder (vinkelslipemaskin). Som den forrige måten, velg et tomt som ikke er et friksjonsplan, en kontaktpute eller et annet viktig designelement. Inkludert i maskinen i kontakt med overflaten under studiet og følg form og farge på gnistene.

I støpejernsprodukter vil det være en kort gnist med en rødaktig fargetone på en stjerne på slutten av sporet.

I metallprodukter vil gnistene være relativt større, sporene er lengre, og gnistene av blendende hvite eller gule.

Hvis det er usikkerhet og usikkerhet i metoden og vurderingen din, kan du for eksempel ta et kjent materiale, for eksempel støpejernsrør i hjørnet av garasjen og sjekke hvilke gnister som flyr når du behandler slipemaskinen. Samtidig er det ikke nødvendig å glemme at en rekke spesielle formål stål, spesielt varmebestandig, gi en gnist av minimumsstørrelsen, med kort spor og kirsebærrød.

I dette materialet blir metodene ikke ansett som eksotiske for hjemmet:

• spektral analyse
• mikroskopisk analyse
• veier og definerer volum.

Men for de innenlandske behovene til de ovennevnte metodene mer enn nok. Uavhengig av metoden og metoden for å bestemme materialet, prøv å bruke diagrammer, tegninger og annen informasjon til enheten eller produktet. Mengden informasjon i World Wide Web Skeins og er i stand til å komme til det fjerneste hjørnet av verkstedet eller garasjen.

Støpejernet kom fast inn i våre liv for mange år siden. Det er relativt enkelt å produsere og er mye brukt i ulike felt. For å få en klar ide om dette materialet, er det nødvendig å kjenne sine egenskaper, ulemper, plusser, kjemisk sammensetning, egenskaper, strukturen av støpejern og legeringer, deres produksjon og omfang.

Så la oss finne ut hvilke jern-karbon legeringer kalles støpejern.

Konsept

Støpejernet kalles en jern-karbonfri legering med et karboninnhold, det vil si det forstås under det materialet som består av legering og karbon. Andelen karbon i støpejernet er mer enn 2,14%. Det siste elementet kan inkluderes i støpejern i form av grafitt eller sementitt.

Denne videoen forteller om funksjonene i støpejern:

Varianter

Bloss hvitt og grått støpejern.

• Kull i hvitt støpejern er representert i form av jernkarbid. Hvis du slår den ut, kan du se en hvit tidevann. I ren form brukes ikke hvitt støpejern. Det legges til prosessen med produksjon av teppe støpejern.
• På frokosten har grå støpejern en sølvfarget. Denne typen støpejern har en stor bruksområde. Det er godt behandlet med kuttere.

I tillegg er støpejern høy styrke, dagging og med spesielle egenskaper.

• Høy styrke Støpejern brukes til å øke produktstyrken. De mekaniske egenskapene til slikt støpejern gjør det mulig å gjøre det perfekt. Høystyrke støpejern oppnås fra grå som et resultat av å tilsette magnesium urenhet til massen.
• Malleable Støpejern er en slags grå. Navnet betyr ikke at dette støpejernet lett blir utsatt for smiing. Den har forhøyede plastisitetsegenskaper. Den er oppnådd ved hjelp av annealing fra hvitt støpejern.
• Skille det samme filly støpejern. I den er noe av karbonet form for grafitt, og den gjenværende delen i form av sementitt.

Spesielle funksjoner

Funksjonen i støpejernet ligger i prosessen med produksjonen. Gjennomsnittlig smeltepunkt for forskjellige typer støpejern er 1200ºС. Denne verdien er 300 grader mindre enn stål. Dette er forbundet med et meget høyt karboninnhold. Karbon og har ingenting å gjøre med hverandre.

Når smelteprosessen går, kan karbon ikke helt brodere i jerngitteret. Som et resultat tar støpejern egenskapen til skjønnhet. Det kan ikke brukes til fremstilling av deler som lasten vil fortsette å fungere.

Støpejern tilhører materialene av jernholdig metallurgi. Dens egenskaper er ofte sammenlignet med stål. Produkter laget av stål eller støpejern er mye brukt i våre liv. Deres bruk er berettiget. Etter å ha sammenlignet egenskapene, kan vi si følgende om disse to materialene:

• Kostnaden for grisjernprodukter er under kostnaden for stål.
• Materialer varierer i fargen. Støpejern er et mørkt matt materiale, og stålet er lett og strålende.
• Støpejern er enklere enn stål permanent. Men stålet er lettere å sveise og går.
• Støpejern er mindre holdbar enn stål.
• Etter vekt er støpejernet enklere enn stål.
• I stålkarboninnhold, høyere enn i stål.

Fordeler og ulemper

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

Plussene av støpejern inkluderer:

• Kull i støpejern kan være i annen tilstand. Derfor kan dette materialet være to typer (grå og hvit).
• Visse typer støpejern har økt styrke, så støpejern setter noen ganger på en linje med stål.
• Støpejern kan holde temperaturen i lang tid. Det vil si når det er oppvarmet, er varmen jevnt fordelt av materialet og forblir i det i lang tid.
• På miljøet av støpejern er et rent materiale. Derfor brukes den ofte til fremstilling av retter, hvor maten blir videre forberedt.
• Støpejernstativ i syre-alkalisk medium.
• Støpejern har god hygienisk.
• Materialet er preget av et ganske langt levetid. Det bemerkes at jo lengre støpejern brukes, desto bedre er kvaliteten.
• Støpejern - Holdbart materiale.
• Støpejern er ufarlig materiale. Det er ikke i stand til å påføre kroppen selv en liten skade.

Minusene av støpejern inkluderer:

• Støpejernet vil dekke rust hvis det vil være vann i kort tid.
• Støpejern er dyrt materiale. Imidlertid er denne minus berettiget. Støpejern er veldig høy kvalitet, praktisk og pålitelig. Objekter av det er også oppnådd av høy kvalitet og holdbar.
• For grått støpejern, er liten plastisitet karakteristisk.
• For hvitt støpejern, er skjørhet karakteristisk. Han går i utgangspunktet til smelting.

Egenskaper og egenskaper

1. Fysisk. Disse egenskapene inkluderer: Spesifikk vekt, lineær ekspansjonskoeffisient, gyldig krymping. Den spesifikke vekten varierer avhengig av innholdet i karbonmaterialet.
2. Termisk. Den termiske ledningsevnen til materialet er akseptert å telle på offsetregelen. For fast støpejern er volumvarmekapasiteten 1 Cal / cm3 * om C. Hvis støpejernet er flytende, er det ca. 1,5 KAL / CM3 * O C.
3. Mekanisk. Disse egenskapene er avhengige av selve grunnlaget, så vel som fra størrelsen og formen på grafitt. Den sterkeste er det grå støpejernet med en perlittbasis, og den mest plast - med ferritisk basis. Maksimal reduksjon i styrke observeres i form av grafitt "plate", og minimal - med form av "ball".
4. Hydrodynamisk. Viskositeten i støpejernet varierer avhengig av tilstedeværelsen av mangan og svovel. Det øker også kraftig når temperaturen på støpejernet passerer utgangspunktet for størkning.
5. Teknologisk. Støpejern har gode støperiegenskaper, slitestyrke og vibrasjon.
6. Kjemisk. Ved elektrodpotensial (som stammer), er de strukturelle komponentene i støpejernet lokalisert i følgende form: sementitt - fosfid Eutektisk - Ferrit.

Forskjeller i støpejern fra stål for kjemisk sammensetning og egenskaper

Spesielle urenheter påvirker egenskapene til støpejern.

• Så tillegget av svovel gjør at du kan redusere væskeprosessen betydelig og redusere den ildfaste.
• Legge til fosfor samtidig gjør det mulig å skape et produkt av en kompleks form, men gir ikke den høyeste styrke.
• Urenhet i skjemaet gjør smeltepunktet ikke så høyt og forbedrer stadig egenskapene til støpingen. Ulike prosentandel av silisium lar deg lage forskjellige støpejern: fra ren-hvitt til ferritisk.
• Mangan forverres støperi og teknologiske egenskaper, men øker styrke og hardhet.

Om hvordan du lager mat med støpejern med elektrisk sveising, vil fortelle videoen nedenfor:

Struktur og sammensetning

Hvis vi vurderer støpejern som et strukturelt materiale, er det et metallhulrom med grafittinneslutninger. Strukturen av støpejernet er hovedsakelig perlitt, isburt og plastgrafitt. Samtidig, hver type støpejern, disse elementene hersker i forskjellige proporsjoner eller mangler i det hele tatt.

Ifølge strukturen av støpejern er det:

• pearlit.
• ferritisk I.
• ferritisk perle.

Grafitt er tilstede i dette materialet i en av skjemaene:

• Sfæroid. Grafitt kjøper et slikt skjema når du legger til magnesiumadditiv. Karakterform av grafitt er karakteristisk for høystyrke støpejern.
• Plast. Grafitt ligner på form av kronblad. I dette skjemaet er grafitt tilstede i det vanlige støpejernet. Dette støpejernet har forhøyede plastisitetsegenskaper.
• Flaky. Grafitt kjøper et slikt skjema som et resultat av annealing av hvitt støpejern. Flap grafitt er et teppe støpejern.
• Vermicular. Grafitt navngitt skjema er i grått støpejern. Den ble designet spesielt for å forbedre plast og andre egenskaper.

Metallproduksjon

I spesielle domeneovner. Det viktigste råmaterialet for støpejern er. Den teknologiske prosessen er å gjenopprette malmjernoksyder og oppnå ved utgangen av et annet materiale - støpejern. For fremstilling av støpejern brukes følgende drivstoff: koks, naturgass og termoanttrasitt.

Etter gjenvinning av malm jern er solid. Deretter senkes det inn i en spesiell del av ovnen (rake), hvor oppløsning i karbonmaskinvaren oppstår. Ved utgangen oppnås flytende støpejern, som senkes i den nedre delen av ovnen.

Prisen på støpejern (pr. 1 kg) avhenger av mengden karbon i den, fra tilstedeværelsen av ytterligere urenheter og legeringskomponenter. Omtrent prisen på tonnevis av støpejern vil være 8000 rubler.

Bruksområder

• Det brukes til å produsere deler i maskinteknikk. I utgangspunktet gjør støpejernet blokker for motorer og veivaksel. For sistnevnte er det nødvendig med et forbedret støpejern, som legger til spesielle tilsetningsstoffer fra grafitt. På grunn av stabiliteten til støpejern, gjør bremseklossene av utmerket kvalitet friksjon fra den.
• Støpejern kan fungere jevnt selv ved høye temperaturer. Derfor brukes det ofte i produksjon av maskindeler som må arbeide i stive klimatiske forhold.
• Det har vist seg å støpe jern i metallurgisk område. Det er verdsatt for en relativt liten pris og gode støperiegenskaper. Produserte produkter er preget av utmerket styrke og slitestyrke.
• Av støpejernet gjør mange VVS-produkter. Disse inkluderer skjell, batterier, vask og forskjellige rør. Pig-jern bad og oppvarming radiatorer er spesielt kjent. Noen av dem serverer i leiligheter til nåtiden, selv om de ble kjøpt for mange år siden. Støpejernsprodukter beholder sitt opprinnelige utseende og trenger ikke å bli gjenopprettet.
• På grunn av de gode støpegenskapene til støpejernet, oppnås ekte kunstverk. Det brukes ofte i produksjon av artikler. For eksempel, for eksempel vakre openwork porter eller arkitektoniske monumenter.

Velg et bad? Vet ikke hva som er bedre, støpejern eller stål? Deretter hjelper denne videoen deg: