Efectul grafitului asupra proprietăților mecanice ale turnărilor

Includerile de grafit pot fi considerate ca o formă corespunzătoare de goluri în structura fontei. Lângă astfel de defecte sub stres, concentrațiile sunt concentrate, valoarea lor fiind mai mare, cu cât defectul este mai acut. Rezultă că incluziunile de grafit ale formei plăcii maximizează slăbirea metalului. Forma floculantă este mai favorabilă, iar forma sferică a grafitului este optimă. Plasticitatea depinde de forma în același mod. Alungirea pentru fonta cenușie este de 0,5%, pentru fontă maleabilă - până la 10%, pentru fontă de înaltă rezistență - până la 15%.







Prezența grafitului reduce brusc rezistența în moduri grave de încărcare: impactul; diferența. Rezistența la comprimare este redusă puțin.

Aspecte pozitive ale prezenței grafitului:

- grafitul îmbunătățește prelucrabilitatea prin tăiere, deoarece se formează fragmente fragile;

- fonta are proprietăți antifricțiune mai bune decât oțelul, deoarece prezența grafitului asigură o lubrifiere suplimentară a suprafețelor de frecare;

- datorită microtesturilor, umplută cu grafit, fonta amorsează vibrațiile și are o vâscozitate ciclică crescută;

- Elementele din fontă nu sunt sensibile la concentratori externi de tensiune (adâncituri, găuri, treceri în secțiuni);

- fonta este mult mai ieftină decât oțelul;

- producția de produse din fontă este mai ieftină decât fabricarea produselor din bilete de oțel prin tăiere, precum și formarea prin injecție și prelucrarea cu prelucrare ulterioară.

Structura nu afectează ductilitatea, rămâne extrem de scăzută. Dar influențează duritatea. Rezistența mecanică este determinată în principal de cantitatea, forma și mărimea incluziunilor de grafit. Formele fine, vortice ale fulgilor de grafit diminuează puterea. Această formă este obținută prin modificarea. Aluminiu, silicocalciu și ferosiliciu sunt utilizați ca modificatori.

Fonul fier este utilizat pe scară largă în ingineria mecanică, deoarece este ușor de procesat și are proprietăți bune. În funcție de rezistență, fonta cenușie este împărțită în 10 clase (GOST 1412).

Ferul cenușiu cu o rezistență redusă la tracțiune are o rezistență suficientă la compresiune.

Fonta cenușie conține carbon - 3,2 ... 3,5%; siliciu - 1,9 ... 2,5%; mangan - 0,5 ... 0,8%; fosfor - 0,1 ... 0,3%; sulf - <0,12 %.

Structura substratului metalic depinde de cantitatea de carbon și siliciu. Odată cu creșterea conținutului de carbon și de gradul de siliciu crește grafitizare și tendința de a forma structura ferita a substratului metalic. Acest lucru duce la slăbirea fontei fără creșterea plasticității. Perlitul fontă cenușie are cele mai bune proprietăți de rezistență și rezistență la uzură.

Având în vedere rezistența scăzută a pieselor turnate din fontă la sarcini de tracțiune și impact, acest material ar trebui să fie utilizat pentru componente care sunt supuse unor sarcini compresive sau îndoite. În industria mașinilor-unelte, acestea sunt componente de bază, părți ale corpului, paranteze, pinioane, ghidaje; în industria automobilelor - blocuri cilindrice, inele piston, arbori cu came, plăci ambreiaj. Turnările din fontă cenușie sunt de asemenea utilizate în construcția de mașini electrice, pentru producția de bunuri de consum.

Indicat de indicele MF (fontă cenușie) și un număr care indică valoarea rezistenței la tracțiune, înmulțit cu 15.







De înaltă rezistență fontă cu grafit nodular

De înaltă rezistență fontă (GOST 7293) poate avea o bază de metal feritice (HF 35), ferită-perlitic (HF45) și perlit (HF 80). Aceste fonte sunt obținute din gri, ca urmare a modificării de magneziu sau cesiu (se adaugă 0,03 ... 0,07% din masa de turnare). În comparație cu fonta cenușie, proprietățile mecanice cresc, datorită lipsei unei distribuții neuniforme a solicitărilor datorate formei sferice a grafitului.

Fonta fonta cu baza metalica pearlitica are valori de rezistenta ridicata, cu o plasticitate mai mica. Raportul dintre plasticitate și rezistența fontei ferite este opusul.

De înaltă rezistență fontă are o rezistență la înălțime mare, care este mai mare decât puterea de curgere a turnărilor de oțel. De asemenea, o caracteristică este rezistența la impact și rezistența la oboseală, cu o bază pe bază de perlit.

Fonta ductilă cuprinde: carbon - 3,2 ... 3,8% siliciu - 1,9 ... 2,6% mangan - 0,6 ... 0,8% fosfor - până la 0,12% sulf - la 0, 3%.

Aceste fonte au fluiditate mare, contracție liniară - aproximativ 1%. Tensiunile de turnare ale turnărilor sunt puțin mai mari decât cele pentru fontă cenușie. Datorită modului ridicat de elasticitate, este suficientă o prelucrare ridicată prin tăiere. Au sudabilitate satisfăcătoare.

Sunt realizate din piese turnate din fontă ductilă, (inel cu piston), cu pereți subțiri, ciocane de forjare Chabauty, prese cadru și cadru și laminoare, lingotierei, suporturi pentru unelte, intremasca.

Greutate piese turnate cotiți până la 2..3 m, în loc de arbori din oțel forjat au o vâscozitate mai mare ciclică insensibil la concentratoare externi de stres, mai bine au proprietăți de alunecare și este mult mai ieftin.

Indicat de indicele de înaltă frecvență (fontă de înaltă rezistență) și un număr care indică valoarea rezistenței la tracțiune, înmulțit cu 100.

Se obține prin recoacerea fontei pre-eutectice albe.

Fonta ductilă cuprinde: carbon - 2,4 ... 3,0% siliciu - 0,8 ... 1,4% mangan - 0,3 ... 1,0% fosfor - până la 0,2% sulf - la 0, 1%.

Formarea structurii finale și a proprietăților turnărilor are loc în timpul recoacerii. Turnările se păstrează în cuptor la o temperatură de 950 ... 1000 о С timp de 15 ... 20 ore. Există descompunere a cementitei.

Structura după îmbătrânire constă din austenită și grafit (recoacerea carbonului). La răcire lentă în intervalul 760 ... 720 C, descompunerea cementită constituind structura perlită după recoacere și constă din (fontă ductilă feritic obținut) ferită și carbon recoacere.

La răcire relativ rapidă a doua etapă este complet eliminată, și a obținut perlitice fontă maleabilă.

Structura fontei recoacere este alcătuită din perlit, ferită și recoacerea grafitului (este produs un fontă maleabilă din ferită-perlit)

Annealing este o perioadă lungă de 70 până la 80 de ore și o operațiune scumpă. Recent, ca urmare a îmbunătățirilor, durata a fost redusă la 40 de ore.

Există 7 mărci de fontă maleabilă: trei cu ferită (KC 30-6) și patru cu perlit (KC 65-3) (GOST 1215).

Conform proprietăților sale mecanice și tehnologice, fonta maleabilă ocupă o poziție intermediară între fontă cenușie și oțel. Dezavantajul fontei maleabile în comparație cu fonta de înaltă rezistență îl constituie limitarea grosimii peretelui pentru turnare și necesitatea recoacerii.

Turnările din fontă maleabilă sunt utilizate pentru piesele care lucrează sub sarcini de șoc și vibrații.

Din fontă ferită, cutii de viteze, butuci, cârlige, capse, cleme, cuplaje, flanșe.

Din fontă perlită, caracterizată prin rezistență ridicată, plasticitate suficientă, fac furci de arbori cardanici, legături și role de lanțuri ale transportorului, plăcuțe de frână.

index denotat QP (de mare de fier) ​​și două numere, dintre care prima prezintă valoarea rezistenței la tracțiune înmulțit cu 100, iar al doilea - alungirea - 30 QP - 6.

Bleached și alte fontă

Albite - piese turnate, a căror suprafață este alcătuită din fontă albă, iar în interior este gri sau fontă de înaltă rezistență.

Acestea au o duritate mare a suprafeței (950 ... 1000 HB) și o rezistență foarte mare la uzură. Folosit pentru fabricarea de arbori de rulare ale roților cu decolorat jantei, bile pentru mori cu bile.

Pentru fabricarea pieselor care funcționează în uzură abrazivă, se utilizează fontă albă aliată cu crom, crom și mangan, crom și nichel. Turnările realizate din astfel de fontă se disting prin înaltă duritate și rezistență la uzură.

Fierurile turnate cu crom și crom-nichel sunt utilizate pentru piese care lucrează în condiții de uzură la temperaturi ridicate. Rezistența la căldură se realizează prin alierea fontei cu siliciu (5 ... 6%) și aluminiu (1 ... 2%). Rezistența la coroziune este mărită prin alierea cu crom, nichel, siliciu.

Pentru fontă, se poate folosi și tratament termic.

Teste pentru autocontrol







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: