Oblici željeza, klasifikacije, sastav, svojstva, označavanje i primjena

Danas, gotovo nitko sfera ljudskog života, koji ne bi koristili željezo. Ovaj materijal je poznat čovječanstvu za dugo vremena i uživati u dobrom glasu kao praktična stvar. Lijeva - osnova velikog broja dijelova, sklopova i mehanizama, te u nekim slučajevima čak i samodostatan proizvod, sposoban za obavljanje funkcija koje na njega. Dakle, u ovom članku ćemo platiti vrlo blizu pozornost na ove spojeve zeljeza. Također, saznati što su vrste lijevanog željeza, svojim fizičkim i kemijskim svojstvima.

definicija

Željezo - to je uistinu jedinstvena legure željeza i ugljika, pri čemu je više od 90% Fe i C - ne više od 6,67%, ali ne manje od 2.14%. Također, ugljik može biti od željeza u obliku cementita ili grafita.

Ugljični daje legura dovoljno visoku žilavost, ali u isto vrijeme, smanjuje žilavost i duktilnost. U tom smislu, željezo je krhki materijal. Također, u nekim marki lijevanog željeza dodati specijalne aditive koji su u mogućnosti da se dobije spoj određenih svojstava. U ulozi legirajućih elemenata može biti: nikal, krom, vanadij, aluminija. željezo indeks gustoća 7200 kg po prostornom metru. Iz onoga što se može zaključiti da težinom lijevanog željeza - lik koji se ne može nazvati mala.

povijesni podaci

Sirovog željeza su odavno poznata čovjeku. Prvi spomen legure datiranom u šestom stoljeću prije Krista.

U Kini u antičko doba, željezo je dobiven s temperaturom prilično niske taljenja. U Europi, željezo počeo da se o tome u 14. stoljeću, kada su se prvi put počeo koristiti visokim pećima. U to vrijeme, od lijevanog željeza otišao u proizvodnji oružja, streljiva, dijelova za izgradnju.

Na području Ruske sirovog željeza proizvodnju aktivnih principa u 16. stoljeću, a potom se brzo proširila. U vrijeme Petra sam Rossiyskaya carstvo u smislu proizvodnje sirovog željeza bio u mogućnosti kako bi se izbjegle sve narode svijeta, međutim, već sto godina ponovo je počela da se svoje pozicije na tržištu crne metalurgije.

Željezo lijevanje koristi za stvaranje različitih umjetničkih djela u doba srednjeg vijeka. Konkretno, u 10. stoljeću kineski majstori baciti uistinu jedinstven lik lava, čija težina prelazi 100 tona. Počevši od 15. stoljeća u Njemačkoj, a zatim u drugim zemljama, od lijevanog željeza je dobio najširu distribuciju. Iz njega se ograde, roštilji, park skulptura, vrtni namještaj, nadgrobnih ploča.

U posljednjim godinama 18. stoljeća od lijevanog željeza što je moguće više uključeni u arhitekturi Rusije. 19. stoljeća i općenito naziva „Željezno doba”, jer legura se vrlo aktivno koristi u arhitekturi.

Značajke

Postoje razne vrste lijevanog željeza, ali prosječna temperatura taljenja metalni spoj je oko 1200 stupnjeva Celzija. Ova brojka je 250-300 stupnjeva manje nego što je potrebno za čelične taljenje. Ta razlika je povezana s prilično visokim sadržajem ugljika, što dovodi do manje od svog bliskog odnosa s atomima željeza na molekularnoj razini.

U vrijeme topljenja i naknadne kristalizacije ugljika sadržanog u lijevanog željeza, nema vremena da u potpunosti prodrijeti u molekularnu rešetku željeza, a zbog željeza konačno dobiti prilično krhki. U tom smislu, to se ne odnosi na kojem postoji stalna dinamička opterećenja. No, dok je super za one dijelove koji imaju visoke zahtjeve za snagom.

tehnologija proizvodnje

Apsolutno sve vrste lijevanog željeza proizveden u visokoj peći. Zapravo, proces topljenja - a naporno aktivnost koja zahtijeva ozbiljne materijalna ulaganja. Jedna tona željeza potrebno oko 550 kilograma kokaina i gotovo tonu vode. Istisnina rude unese u peć ovisit će o sadržaju željeza. Najčešće korišteni rude, u kojem željeza nije manja od 70%. Manja koncentracija elementa je nepoželjno, jer će biti ekonomski nepovoljno za korištenje.

Prva faza proizvodnje

željezo taljenje odvija na sljedeći način. Ponajprije u peći ispunjena rude i ocjene koksiranje ugljena koji služi za pražnjenje i održavanje željene temperature u vertikalnoj peći. Osim toga, ovi proizvodi su u procesu spaljivanja aktivno sudjeluju u kemijskim reakcijama kao smanjenje željeza.

Paralelno s peći brodovima protok služi kao katalizator. To pomaže da se rastopiti stijene brže, što pridonosi brzom oslobađanje željeza.

Važno je napomenuti da rude prije stavljanja u peć podvrgnut posebnom predobrade. Joj slomiti drobljenje biljne čestice taline (fine brže). Nakon što se ispere kako bi se uklonio čestice koje ne sadrže metal. Zatim sirove Calcined time odstraniti sumpora i drugih stranih elemenata.

Druga faza proizvodnje

Ubačena i spreman za rad peći dovodi se plin kroz posebne plamenika. Cox zagrijava sirovina. To proizvode ugljik koji se kombinira s kisikom i formira oksid. Ovo se zatim oksid sudjeluje u smanjivanju željeza iz rude. Imajte na umu da s povećanjem količine plina u peći kemijske reakcije brzina smanjuje, a kada dosegne određenu omjer i ukupno je zaustavljen.

Višak ugljik prodire u talinu i uključuje spoj s željezom formiranje eventualnog gips. Svi ti elementi nisu istopi, su na površini i na kraju ukloniti. Ovaj otpad se zove šljaka. Također se može koristiti za proizvodnju drugih materijala. Oblici željeza dobiveni na ovaj način su pozvani lijevanje i svinja.

diferencijacija

Moderna klasifikacija željeznih legura uključuje podjelu podataka u sljedeće vrste:

• Bijela.
• Pola srca.
• Sivi pahuljica grafit.
• Visoke čvrstoće nodularnog.
• Kovanje.

Neka je ispitati svaku vrstu zasebno.

bijeli lijev

Dakle, to se zove željeza jednom da su gotovo svi ugljika kemijski vezan. U projektiranju, legura koristi se nije baš često, jer je teško, ali vrlo krhki. On također ne može biti obrađen od strane različitih alata za rezanje, i zato se koristi za ubrizgavanjem dijelova koji ne zahtijevaju nikakav tretman. Iako je ova vrsta lijevanog željeza omogućava brušenje abrazivne kotača. Bijela lijevanog željeza može biti i obična i omamljeni. U tom zavarivanja uzrokuje poteškoće kako uz formiranje različitih loma za hlađenje ili grijanje, kao i zbog nejednolikost strukture formira u točki zavarivanja.

White cast glačala proizveden trošenje zbog primarne kristalizacije rastaljene legure tijekom hlađenja kratkotrajna. Najčešće se koriste za rad u suhim uvjetima trenja (na primjer, kočione pločice), ili za proizvodnju dijelova koji imaju visoku otpornost na habanje i otpornost na toplinu (rola Mills).

Usput, bijeli lijev je dobila ime zbog činjenice da je pojava njegovog prekida - svjetlo kristala, blistava površina. Struktura željeza je skup ledeburit, perlita i cementita sekundarne. Ako je željezo je podvrgnut doping, onda se pretvara u troostite perlita, austenita ili martenzit.

pola od lijevanog željeza

Klasifikacija cast pegle će biti nepotpun ako se ne spominje ova vrsta metalne legure.

Za tipične kombinacije navedenog željeznog karbida i eutektičnim grafit u svojoj strukturi. Općenito, kompletna struktura je sljedeća: grafit, perlit, Ledebur. Ako lijevanog željeza podvrgnuta toplinskoj obradi ili slitine, to će dovesti do stvaranja austenita, martenzita i igličaste troostite.

Ova vrsta željeza je prilično krhka, tako da je njegova primjena je vrlo ograničena. Isti naziv legure, tako se zove zbog prekida - kombinacija tamnih i svijetlih područja kristalne strukture.

Najčešće inženjering materijali

GOST 1412-1485 sivog lijeva u svom sastavu sadrži oko 3.5% ugljika, 1,9 do 2,5% silicija, do 0.8% mangana, najviše 0,3% fosfora i manje od 0,12% sumpora.

Ovaj grafit lijevano željezo ima oblik ploče. To ne zahtijeva posebnu modifikacije.

Grafit ploče imaju znatno oslabljuje djelovanje jer sivog lijeva, a karakterizira ga vrlo nisku žilavost i gotovo bez istezanja (Me brojka je 0,5%).

Sivi lijev se dobro liječi. Struktura legure mogu biti kao što slijedi:

• Ferit-grafit.
• Ferit-perlit, grafit.
• Perlit, grafit.

Tlačna sivog lijeva je puno bolje nego u napetosti. To je također vrlo dobro biti zavareni, ali to zahtijeva zagrijte, a kao materijal za punjenje potrebno je koristiti posebne lijevanog željeza jezgre s visokim sadržajem silicija i ugljika. Bez predgrijavanja zavarivanje je teško, jer će se pojaviti izbjeljivanje željeza u zavarenom zoni.

Ona proizvodi sivog dijelova koji djeluju u odsutnosti šok opterećenja (remenice, pokriva, frame).

Određivanje željeza odvija po principu: MF 25-52. Dva slova ukazuju na to da je ovo sivog lijeva, broj 25 - lik vlačne čvrstoće (u MPa ili kgf / ^mm2), broj 52 - vlačna čvrstoća na savijanje trenutak.

visoke dužnosti od lijevanog željeza

Nodularnog je bitno drugačiji od svojih ostalih „braće”, što sadrži sferna grafit. To se postiže uvođenjem u rastaljene legure specifičnih modifikatora (Mg, ce). Broj grafitni inkluzija i njihove linearne dimenzije mogu biti različiti.

Što je dobra nodularnog? Činjenica da ovaj oblik minimalno slabi metalne baze, koji, zauzvrat, može biti perlita, ferit ili perlita-ferit.

Kroz korištenje toplinske obrade ili slitine bazi željeza može biti izbušen-troostite, martenzitnog, austenitnog.

Poštanske marke rastezljiv željeza su različiti, ali u cjelini je takva oznaka: HF 40-5. Lako je pogoditi da je RF - je Lijevano željezo, broj 40 - pokazatelj vlačne čvrstoće (KGF / ^mm2), broj 5 - relativna istezanja izražen u postocima.

Lijevano željezo

Struktura nodularnog lijevanog željeza se sastoji u tome što sadrži grafit u nestabilnoj ili sferičnog oblika. U tom slučaju, pahuljica grafit može imati različite disperziju i kompaktnost, što pak ima izravan utjecaj na mehanička svojstva lijevanog željeza.

U industriji, nodularnog često izrađena od feritnih baze koja pruža veću fleksibilnost.

Izgled lom feritna nodularnog lijevanog željeza ima crni baršunasti izgled. Što je veći iznos od perlita u strukturi, lakši će postati kovrčica.

Općenito, nodularnog lijevanog željeza dobiva od bijelog lijeva zbog duge čežnje u pećima zagrijavaju na temperaturu od 800-950 stupnjeva Celzijusa.

Do danas, postoje dva načina za proizvodnju nodularnog: europska i američka.

Američki postupak je malaksalost legura u pijesak, na temperaturi od 800-850 °. U tom procesu, grafit nalazi se između zrnaca čistog željeza. Kao rezultat toga, željezo dobiva viskoznosti.

U europskom postupku za lijevanje čamiti u željezne rude. Temperatura u ovom slučaju je oko 850 do 950 stupnjeva Celzija. Ugljik ulazi u željezne rude, čime pougljičenja površinski sloj postaje mekana i odljevaka. Željezo postaje rastezljiv i zadržava osnovnu krhkost.

Obilježavanje lijevanog željeza: 40-6 CN, gdje je CN - je, naravno , kovan od lijevanog željeza; 40 - Vlačna Indikator jačine; 6 - elongacija%.

Ostali pokazatelji

Što se tiče odvajanja željeza u snazi, tu je sljedeća klasifikacija koristi:

• Normalno čvrstoća: Rm do 20 kg / ^mm2.
• Povećana čvrstoća: Rm = 20 - 38 kg / ^mm2.
• Visoka čvrstoća: Rm = 40 kg / ^mm2 ili veće.

Za lijevanog željeza je podijeljena na:

• Nonplastic - Uzdužno manje od 1%.
• Maloplastichnyh - od 1% do 5%.
• Plastika - od 5% do 10%.
• Povećana istegljivost - više od 10%.

U zaključku, također željeli biti sigurni da na umu da su svojstva bilo željezo je vrlo značajan utjecaj čak i oblik i priroda ispune.