grafit Cristalizarea sau cementita apare dintr-un lichid sau de la austenită. Grile austenită (FCC) și cementită (bcc la fcc construit) sunt similare, și austenită și grafit (hexagonal) - sunt diferite. Prin urmare, în condiții de echilibru, austenita va fi mai ușor cementită cristalizare. Iar pentru formarea grafitului necesar sau condiții speciale (grafitizării) sau modificare.
Grafitizării - termovremennaya expunerea la temperaturi deasupra și dedesubtul PSK. Este cunoscut faptul că cementita la încălzire se descompune în fier și grafit. astfel vă puteți imagina două moduri de formare de grafit din fonta:
Formarea directă a grafitului poate avea loc în prezența lichidului în nucleația finit al fazei de grafit;
Formarea de descompunere grafit cementitei format anterior (Fig. 12.3).
Turnătorie de fier în topirea aplică materiale de încărcare, combustibil și fluxuri (pentru zgură fluidă nevascos a compoziției). În plus față de producerea de fontă predeterminate o compoziție chimică diferită de feroaliaje utilizate. În producția de fier modificat cu grafit lamelar și se introduce ferosiliciu silicocalcium, de exemplu, aliaj sferic magneziu-siliciu și fier. În producția unui calcul taxa de fier de porc se realizează cu fum de mangan și siliciu.
Fig. 12.3. Schema a structurilor în timpul grafitizării
incluziuni de grafit sunt considerate nule. Acest tip de defecte în jurul care accentuează apar. Pentru cea mai mare măsură de emoliere incluziuni de grafit în formă de placă de metal. astfel fier - oțel, cu un număr mare de microfisuri. incluziuni de grafit - concentratoare de stres și sub tracțiune sarcini din ele se dezvoltă fisuri. Prin urmare, rezistența la tracțiune din fontă la 5 ori mai mică decât cea a oțelului. Atunci când incluziunile grafit sarcini de compresiune de margine sunt comprimate și rol negativ nu este prezentat și rezistența la compresiune în fier, cum ar fi cea a oțelului. Prezența grafitului reduce foarte mult rezistența materialului conform metodelor de încărcare severe: rezistența la tracțiune, impact. In fontele gri detectat subestimat ductilitate la aproximativ 0,5%, de la maleabil - 5-10%, ridicat - până la 15%. In ciuda tuturor, grafit are o parte pozitivă:
grafit îmbunătățește prelucrabilitatea deoarece format chipbreaking;
comparativ cu fier din oțel are proprietăți de frecare mai bună și un coeficient de frecare redus, cum prezența grafitului asigură o lubrifiere suplimentară a suprafețelor de frecare;
datorită micropori umplut grafit fontă bun de amortizare a vibrațiilor și oscilații de rezonanță și are o vâscozitate crescută a unui inel;
piese de fier nu sunt sensibile la concentratoare externe de stres (subtăiată, tranzițiilor între secțiuni transversale, deschiderile) la care oțelul este foarte sensibil;
fier a devenit mai ieftin.
12.12. Structura și proprietățile fonta
Alb fonta - aceasta este din fonta, în care tot carbonul este într-o stare de legat. fontă albă pentru fabricarea de piese de mașini nu este utilizat deoarece are o duritate ridicată (HB = 450-550) este fragil și nu pot fi prelucrate practic de tăiere Inst-mente. Fractura de fier alb alb, deoarece Constă în principal din ledeburită.
cast Half - o fontă în care carbonul este situată parțial într-o stare legată, iar cealaltă parte este liber (în vie de grafit). Aceasta din fontă, precum și alb, nu este folosit pentru o mașină de piese rogue-tovleniya. cast sa este obținută după producția de furnal, deoarece Siliciul contribuie la formarea de grafit și mangan - formarea de cementită. La conținut de siliciu crescute, care promovează formarea de fonta cu grafit produse cu plăci lungi, care promovează formarea de microfisuri.
Fontă cenușie - fonta, în care aproape toate carbonul este în stare liberă (grafit). Numele de fontă cenușie obținut prin culoarea fracturii. Microstructura turnate rotund distinge de metal substrat (ferită, ferita + perlita, perlit) și incluziuni de grafit sub formă de plăci, fulgi, sferulitelor (bile) - Fig. 12.4.
Fig. 12.4. Microstructura fonta cu diferite forme de grafit
Se disting: obișnuit fontă cenușie (conținând grafit sub formă de placă), fontă (conținând grafit sub formă de fulgi), de înaltă rezistență fontă (conținând grafit sub formă de sferulite - formă sferică).
Gri, maleabil și ductil fonta sunt larg dis-prostranennymi și turnare ieftine structurale de mate-sau cu mult praf.
În anumite cazuri, prezența grafitului oferă avantajul de fontă pentru oțel: turnabilitate bună, prelucrabilitate de prelucrare din fonta, proprietati antifrictiune bune, rezistență la suprafață la notch etc.
Convenționale fontele gri conțin altele decât carbon (grafit), siliciu, mar-ghanez, fosfor, sulf și altele. Însoțitor impurități care afectează structura și proprietățile.
Fontă cenușie este etichetat litere normale C (gri), și K (fonta) si 2 cifre care arată rezistența la tracțiune și rezistența la încovoiere în kgf / mm 2. grad standard de fier (GOST 1412-1485): SCH10-28, SCH24-44, SCH32-52.
Compoziția chimică a gradelor standard de fontă:
Gri convențional: 2,9-3,7% C, 1,2-2,6% Si; 0,5-1,1% Mn; nu mai mult de 0,2-0,3% P și 0,12-0,15% S.
Luând în considerare proprietățile mecanice trebuie utilizate pentru piese turnate din fontă cenușie, expuse la compresiune și, în cel mai rău caz, sarcinile de îndoire.
Pe formă metalică de bază (Fig. 12.5) obișnuit de fontă cenușie poate fi perlit (MF 44-64), ferita-perlitică, ferita (MF 12-28).
Fig. 12.5. Microstructura fonta
Pentru cele mai critice perlit folosite din fonta. Cel mai mare mecanic au modificat din fonta. Oalei cu fier topit modificator administrat - ferosiliciu, silicocalcium etc., care constituie 0,4-0,8% din masa de fier topit pre-sfărâmate până la 2-10 mm .. Când un fier de solidificare turnat are o formă favorabilă din grafit - plăci turbionar mici și structura perlitică a substratului metalic.
Din fontă cenușie piese de fier sunt fabricate pentru a fi supus unor sarcini de compresiune sau putin flexiune: garnituri, segmenti, cadru, discuri de ambreiaj, scaune de supape, chiulasa, bunuri de larg consum, etc.
mark fontă ductilă BCH40-10, VChb0-2 (primul număr este limita rezistenței la tracțiune, ultima cifră - alungire%), etc. Compoziție - substrat metalic (perlit, perlit ferită sau ferită) și grafit sferic. Când forma sferică a incluziunilor de grafit individuale sunt separate, rezultând proprietăți mecanice îmbunătățite. Aceste fiare de călcat au crescut, de asemenea plasticitate și au fost folosite cu succes pentru turnarea pieselor critice ale pieselor de mașini puternic încărcate, înlocuirea pieselor turnate din oțel. Fonta cu o bază perlitică au o rezistență ridicată, cu duritate mare.
0,4-0,6%) aplicat agenți activi de suprafață, cum ar fi magneziu, ceriu, calciu si altele. Contribuie la formarea grafit sferoidal (formarea compușilor cu carbon și mecanismul de dislocare se stratificarea atomi în spirală de grafit). Aditiv magneziu în oalelor deschis însoțită de fierbere viguroasă și evacuarea metalului (magneziu inflamabile), astfel încât tratamentul turnat se desfășoară în oalelor închise. Acesta a manipulat recent în găleți deschise și aplica grele ligatură magneziu Feroceriu-fier.
Fonta ductilă devine din ce în ce mai utilizat prin îmbunătățirea proprietăților mecanice ale modificării. Aceste fiare au o rezistență la tracțiune de până la 1200 MPa și alungire de până la 17%. Comparativ cu oțeluri cu aceleași proprietăți irons au un mare avantaj - elementele pot fi fabricate prin turnare și oțel - sudură sau tratament de presiune. Singurul tratament - eliminarea cotelor și a suprapunerilor care este bine tolerat de fier la viteze mari de tăiere.
Comparativ cu piese de fontă cenușie din fontă ductilă cu aceeași rezistență proprietăți sunt mai puțin în greutate, prin urmare, este posibil să se facă piese cu pereți subțiri.
țevi Aplicație :. canale colectoare, etc, role moara, mucegai, portscule, și alte părți de mașini, etc.
mark Fonta ductilă KCH30-6 (prima cifră - rezistența la tracțiune, ultima cifră - Alungire în%) KCHZZ-8, etc. KCH35-10
Compoziție CN: 2,5-3,0% C; 0,7-1,5% Si; 0,2-1,0 Mn; până la 0,2% S; până la 0,18% P.
O astfel de fier obținute în timpul recoacere prelungite la temperaturi de 950-1000 0 C din fontă albă. coagulării albă folosind descompunerea carburilor și cementită din ferită, și amestecul a fost exfoliat grafit alocând o energie internă mare în cadrul carburilor. În funcție de metoda de topire ductilă de fier poate fi o bază feritică (la grafitizare plin 3-4 zile) și baza perlită (la decarburarea simultan grafitizării). Cele mai bune proprietăți mecanice și tehnologice dobândesc fontă perlitică datorită dispersiei.
Aliaj de fontă. În funcție de compoziția elementelor de aliere, slab aliat - până la 2,5%; srednelegirovannye - 2,5-10%; înalt aliat - mai mare de 10% elemente de aliere. Compoziția cuprinde crom un slab aliat de fier, nichel, cupru, și mai puțin de molibden. Este folosit pentru piese cu pereți subțiri, masini critice. Srednelegirovannoj - rezistenta la uzura la temperaturi ridicate, foarte dopate - rezistente la coroziune, rezistente la căldură, nemagnetic.
Antifrikatsionnye irons marca ICM-1, 2-ICM, ICM-3 etc. (1,2,3 - numere de serie, conform GOST, C-fontă cenușie), ACHV - rezistență mare, APC - fontă maleabilă. Aceste fiare de călcat sunt folosite pentru a face articole turnate (lagăre de alunecare și altele.) A început să-decongelare în frecare cu lubrifiantul (pierderea de frecare mică și rata de uzură scăzută (ax din oțel).
fonta refrigerat are un fontă albă pe suprafața structurii, și în miez - structura de fontă cenușie. Bleach (până la 12-30 mm adâncime) este rezultatul suprafeței călire în timpul turnării în matrițe din fontă, formă la sol. Raidurile refrigerat fier oferă duritate mare suprafață și, astfel, rezistență ridicată la uzură Stu (în termeni de abraziune). fonta refrigerat utilizate pentru fabricarea roților, etc ..