Baza pentru standardizarea fontei cenușii este principiul de reglare a valorii minime admisibile a rezistenței la tracțiune (B). În conformitate cu acest principiu, desemnarea clasei de fontă conține valoarea minimă admisibilă B specificată în piesa standard de încercare a turnării. Proprietățile mecanice ale fontei cenușii sunt reglementate de GOST 1412-85 și sunt prezentate în tabelul 1.2. Trebuie avut în vedere faptul că procedura de pregătire și efectuare a testelor mecanice ale mașinilor de calcat gri și a altor tipuri de fontă este diferită de metodele utilizate pentru testarea oțelului. De exemplu, pentru turnările din fontă, proprietățile sunt controlate conform GOST 27208-87 "Turnări din fontă. Metodele de testare mecanică "și metodele de obținere a semifabricatelor pentru probe din fiecare fier vechi sunt reglementate de standardul corespunzător (pentru gri - GOST 24648 - 81).
K cele mai multe piese turnate din fontă datorită particularităților exploatării lor este adesea supusă unor diverse condiții, inclusiv celelalte (non-GOST 1412-1485) cerințele privind proprietățile mecanice, precum și caracteristicile fizice și termice. În practică destul de des posibil pentru a urmări relația dintre un grup specific de proprietăți fizico-mecanice și termice și caracteristici de performanță produse din beton turnate. Cele mai frecvente sunt indicatorii proprietăților mecanice din fontă cenușie, o parte care nu este reglementată GOST 1412-1485, dat în tabl.1.3-1.5.
O mare influență asupra proprietăților mecanice ale fontei este viteza de răcire a metalului și, în consecință, grosimea pereților turnărilor. În acest caz, atunci când se evaluează rezistența reală a pieselor turnate, se recomandă să se facă diferite tipuri de tălpi de testare care corespund grosimii pieselor turnate, iar din acestea să se taie probele pentru testare. Anumite idei despre efectul grosimii peretelui de turnare asupra rezistenței și durității fontei pot fi obținute utilizând datele din tabelul 1.6.
Tabelul 1.3 - Proprietățile mecanice ale fontei cenușii în tensiune și îndoire
Parametrii de bază care caracterizează proprietățile fizice ale fierului (densitate, caldura specifica, conductivitate termică și coeficient de dilatare liniară), sunt prezentate în tabl.1.7 în conformitate cu anexa № 2 GOST 1412-1485. Aceste date sunt de asemenea disponibile în standardele altor țări, de exemplu, standardul britanic BS 1452 în 1977.
Modulul de elasticitate al fontei depinde de dimensiunile plăcilor de grafit și scade odată cu mărirea dimensiunii lor. Un nivel mai ridicat de fontă gri ductilitate cu grafit lamelar arată în timpul compresiei. De exemplu, paharul de fontă cenușie în stare rece poate fi sub 20-40% sub comprimare. Atunci când este întins, plasticitate, așa cum se vede din tabel. 1,3, nu atinge alungirea de 1%.
Tabelul 1.4 - Proprietățile mecanice ale fontei cenușii în timpul compresiei
Tabelul 1.5 - Proprietățile mecanice ale fontei cenușii cu torsiune
Rezumând datele disponibile în literatura de specialitate, trebuie remarcat faptul că densitatea fontei este mai mare, cu atât conținutul de carbon și siliciu este mai scăzut. Coeficienții expansiunii termice și căldurii specifice depind nu atât de compoziția chimică a fontei, cât și de structura ei. În acest caz, elementele de aliere au un efect redus asupra acestor coeficienți. Singura excepție este cuprul. Conductivitatea termică a fontei, asociată cu conductivitatea termică a constituenților structurali, este cea mai mare la conținutul maxim de grafit.
Tabelul 1.6 - Dependența rezistenței (B) și a durității (HB) de fontă cenușie pe grosimea pereților turnărilor
Tabelul 1.7 - Proprietățile fizice ale fontei cu grafit lamelar (GOST 1412-85)
Ca material structural, fonta cenușie este utilizată pentru o gamă largă de produse în aproape toate ramurile complexului de construcții de mașini. Printre cei mai mari consumatori de turnătorie din fontă se numără industria auto, mașinile-unelte, ingineria greu și metalurgică, salubritate și așa mai departe.
În construcția de mașini și tractoare, masa pieselor turnate din fontă cenușie, de exemplu, este de 15-25% din masa totală. Utilizarea primară a fontei cenușii se datorează faptului că îmbină rezistența ridicată la uzură și proprietățile de presiune extremă la frecare cu capacitate de lubrifiere limitată și amortizare. Gama de produse principale - ea blochează, capete și garnituri cilindru, motorul indigenă capacele lagărelor, discuri de frână și discuri de ambreiaj, tamburi de frână și alte elemente pentru care fonta NE-doresc să creeze materiale tehnologice și economice optime de construcție.
Blocuri de benzină și cilindru al motorului diesel este fabricat din fontă slab aliată grad de fier SCh20, GI25, care sunt prevăzute în pereții pieselor turnate 15-25 mm B = 200-250 N / mm2 și un pereți subțiri până la 270 N / mm 2. Același tip de Fonta este de obicei folosită pentru capetele de cilindri ale motoarelor diesel și a cilindrilor pentru carburatoare și motoare diesel. Principalele cerințe pentru manșoanele din fontă sunt structuri perlitice matrice (nu mai mult de 5% din ferită), sredneplastinchaty grafit neorientat, duritate în intervalul 200-250 HB. În proiectarea motoarelor diesel pentru automobile, carburatoare și tractoare, sunt folosite pe scară largă garniturile cilindrice din aliaje speciale turnate, aliate, cel mai frecvent cele fosforice.
Pentru blocuri și capete de cilindri motoare diesel puternice (autoturisme și nave) se aplică de construcții de fier din aliaj turnat și capete pentru cilindrii - ridicat de carbon (mai mult de 3,5% C) din aliaj rezistent la căldură fonte. Aceste cerințe sunt îndeplinite prin utilizarea garniturilor de turnare slab aliate din fonta, compoziția chimică a care este selectată forme de tehnologie bazată metoda de topire, turnare secțiune.
Motoarele Cast camshafts fier diesel și pe benzină (fonte de brand aliate turnate și MF 25 MF 30) au o rezistență ridicată la uzură și sunt utilizate pe scară largă în industria de automobile. Aliere cu molibden, crom, nichel asigură o bună hardenability călire și fier, și un strat albite adâncime predeterminată (o came decolorat). De înaltă duritate și rezistență la uzură a camei se realizează fie prin durificare suprafață din fontă, structura care (în came gura de scurgere) sunt carburile aciculare sau suprafață rece datorită fierului în fălcile în timpul cristalizării în contact cu condensator. În condiții de muncă dure sunt preferate camălele albite.
Discurile de frână, tamburi, placa de presiune ambreiaj, care lucrează în condiții de frecare uscată, cu viteze mari de alunecare trebuie să asigure o pereche de frecare cu coeficient stabil din plastic de frecare și rezistență la uzură. Când cicluri repetate de frânare în timpul căreia o pereche de frecare de contact produce căldură și apoi îndepărtate rapid, pe suprafața pieselor formate din fier fisuri termice care reduc rezistența. Pentru tobe de frână și discuri cu sarcini medii, se utilizează cel mai adesea fontă cenușie de gradul СЧ20 sau СЧ25. În părțile foarte stresați, când suprafețele de frecare sunt formate fisuri termice, aplica fonta special ridicat de carbon rezistent la căldură, cu un nivel ridicat de dopaj. Pentru cele mai severe condiții de lucru, se recomandă utilizarea fontei perletice cu grafit vermicular.
Tijele de rotire se rotesc la o frecvență de aproximativ 2500-8000 rpm în timpul funcționării. În consecință, acestea au solicitări mari de tracțiune, iar suprafața volantului se freacă periodic de suprafața de lucru conjugată. Frecarea la viteze mari are ca rezultat eliberarea de căldură de pe suprafața de frecare, formarea fisurilor la oboseală termică care reduc rezistența volantului. Cerințe pentru rezistență sporită cu masa mare a secțiunii volanți și grosimea a condus la utilizarea pentru fabricarea fierului gri de brand GI25, GI30, SCH35 (secțiunea mai mare a piesei turnate, cu atât mai mare marca). timbru de fier selectat ar trebui să ofere o rezistență la primirea în corpul de turnare nu este mai mică decât 200-250 N / mm 2. Dacă rezistența de fier MF 35 suficientă pentru a asigura condițiile de lucru ale volantul, este necesar să se utilizeze fontă cu vermicular sau nodular.
Capacele principalelor rulmenți din fontă cenușie sunt utilizate în principal în motoarele cu carburatoare ale autoturismelor. Pentru a asigura structura perlită și duritatea de cel puțin 200 HB, capacele lagărelor sunt turnate din fontă cenușie de gradul СШ25. Pentru motoarele cu carburator puternic încărcate și pentru motoarele diesel, se folosesc capace de rulmenți din fontă maleabilă sau fier de grafit sferoidal.
Colectoarele de evacuare sunt expuse la gazele de evacuare agresive și sunt susceptibile la oxidare, deformare termică și, uneori, crăpare în timpul funcționării. În multe cazuri, fonta cenușie este un material economic și suficient de durabil pentru aceste componente. Dat fiind faptul că colectorii au pereți subțiri (3-7 mm) de gradul lor SCH15 fonta, SCh20 care să îmbunătățească rezistența la căldură dopat cu adaosuri mici de crom și nichel. Pentru colectorii încărcate termic utilizate fontă maleabilă turnate, grafit nodular fonta si uneori - austenitic sferoidal fonta cu grafit având o rezistență ridicată la căldură și rezistență la oxidare.
În industria mașinilor-unelte, fonta cenușie este utilizată pentru o gamă largă de piese turnate cu o masă de 0,1 kg până la 100 tone, cu o grosime a peretelui de 4 până la 200 mm, care funcționează într-o mare varietate de condiții. Clasificarea pieselor turnate din fontă cenușie, luând în considerare această varietate de structuri și condiții de lucru, se efectuează în conformitate cu OST 2 MT 21-2-83. Atunci când alegeți un tip de fontă, proiectantul, în funcție de clasă, de grupul de părți și de grosimea redusă a peretelui turnat, determină nivelul minim necesar de duritate și microstructură.
Turnătoriile din fontă cenușie sunt utilizate pe scară largă și utilizate cu succes pentru o anumită gamă de piese de echipament metalurgic care poate fi înlocuit: role de laminare de tip și de foi, diverse forme de lingouri pentru turnarea lingourilor, boluri de zgură etc.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: