Besi tuang aloi: gred, sifat dan aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Besi aloi ialah bahan yang dihasilkan melalui peleburan dalam relau letupan. Ia boleh mengandungi jumlah karbon yang berbeza. Bergantung pada kandungan kuantitatif bahan ini, dua jenis besi tuang dibezakan. Yang pertama dipanggil penukaran, atau putih, dan yang kedua ialah kelabu, atau pengecoran.

Penerangan jenis besi tuang

Jenis pertama ialah besi babi. Ini adalah nama bahan di mana karbon dibentangkan dalam bentuk bahan seperti simentit. Dalam rehat ia mempunyai warna putih, oleh itu namanya. Besi tuang sedemikian dicirikan oleh kekerasan dan kerapuhan yang tinggi. Ia sangat sukar untuk dimesin. Pada masa yang sama, kira-kira 80% daripada semua besi babi yang dilebur berwarna putih. Tujuan utama jenis bahan ini ialah peleburan semula menjadi keluli.

Besi tuang aloi kelabu ialah logam yang mengandungi karbon dalam bentuk grafit mulur. Dalam rehat, warnanya kelabu, yang juga menentukan namanya. Kerapuhan dan kekerasan besi tuang tersebut adalah kurang daripada besi tuang putih, tetapi ia lebih baik dimesin.

Sifat-sifat besi tuang aloi jenis ini adalah seperti berikut:

• Pertama sekali, ia menahan beban mampatan dengan baik.
• Kedua, logam ini tidak sensitif terhadap kecacatan permukaan, dan juga mempunyai ketahanan yang baik terhadap kegagalan keletihan.

Walau bagaimanapun, besi tuang aloi faundri mempunyai kekuatan hentaman yang agak lemah, serta kemuluran yang rendah. Disebabkan oleh kedua-dua kelemahan ini, agak sukar untuk menggunakan bahan tersebut untuk tujuan struktur.

Penerangan umum gred besi tuang kelabu

Hari ini, terdapat gred besi tuang kelabu beraloi: SCH 10, SCH 15, SCH 18, SCH 20 dan beberapa yang lain. Huruf SCh dalam tanda menunjukkan bahawa ia adalah besi tuang kelabu, dan dua digit seterusnya menunjukkan beban maksimum yang logam boleh tahan apabila diregangkan. Kekuatan tegangan dalam kes ini diukur dalam MPa.

Pelbagai jenis besi tuang kelabu

Foundry aloi besi mempunyai beberapa subjenis. Salah satunya ialah besi mulur. Nama bersyarat ini diberikan kepada bahan, yang dibezakan oleh fakta bahawa ia lebih lembut dan lebih likat daripada kelabu. Dapatkannya daripada besi tuang putih. Untuk melakukan ini, gunakan prosedur penyepuhlindapan, yang berlangsung lama. Tanda-tanda di sini adalah lebih kurang sama, contohnya KCh 30-6, KCh 33-8, KCh 37-12. Huruf menunjukkan bahawa besi tuang ini boleh ditempa, dan dua nombor seterusnya menentukan kekuatan tegangan. Tetapi bagi satu atau dua digit terakhir, mereka mencirikan pemanjangan relatif maksimum, yangdiukur sebagai peratusan.

Satu lagi subjenis besi aloi faundri diubah suai. Untuk mendapatkannya, anda perlu menambah elemen khas kepada kelabu. Pengubah suai tersebut ditambah sebelum menuang bahan. Aluminium, silikon, kalsium dan lain-lain boleh digunakan sebagai bahan tambahan. Aditif ini meningkatkan bilangan pusat penghabluran dengan ketara. Dalam erti kata lain, ia menyumbang kepada pengurangan ketara grafit.

Terima kasih kepada bahan tambahan ini, besi tuang aloi khas dicirikan oleh ciri kekuatan yang lebih tinggi, kurang kerapuhan dan peningkatan ketahanan terhadap keretakan. Perlu ditambah bahawa semua gred terbaik aloi ini diperoleh daripada bahan yang diubah suai.

Jenis aloi

Apakah yang dimaksudkan dengan besi tuang aloi? Aloi adalah operasi untuk memasukkan pelbagai kekotoran ke dalam komposisi bahan yang boleh meningkatkan ciri-cirinya. Untuk besi tuang, titanium, kromium, vanadium dan lain-lain telah menjadi bahan tambahan tersebut. Pengenalan unsur mengaloi ke dalam komposisi boleh meningkatkan ciri seperti kekuatan, kekerasan, rintangan haus, rintangan kakisan dan banyak lagi.

Hari ini, bergantung pada jumlah unsur mengaloi dalam besi tuang, tiga jenis boleh dibezakan:

1. Jika bahan tambahan terkandung dalam jumlah sehingga 2.5% daripada jumlah jisim, maka ini adalah besi tuang aloi rendah.
2. Bahan aloi sederhana ialah bahan yang kandungan bahannya berada dalam julat daripada2.5 hingga 10%.
3. Jenis terakhir sangat aloi, jika kandungan pengubah secara keseluruhan melebihi 10%.

Bahan untuk mengaloi, menanda

Menurut GOST, besi tuang beraloi mesti mengandungi sejumlah bahan untuk digunakan di kawasan tertentu. Selain itu, pelabelan juga adalah standard. Sebagai contoh, ChN15D7Kh ialah aloi berkekuatan tinggi yang mengandungi 15% nikel, 7% kuprum dan kira-kira 1% kromium. Seperti yang anda lihat, dalam penandaan, unsur mengaloi ditandakan dengan satu huruf, diikuti dengan nombor yang menunjukkan kandungan kuantitatif bahan tambahan. Walau bagaimanapun, mungkin juga angka itu hilang, seperti selepas kromium. Ini bermakna kandungan bahan dalam komposisi adalah kira-kira 1%.

Bagi pembuatan besi tuang tersebut, ia agak murah. Pada masa yang sama, produk akhir mempunyai ciri prestasi yang cukup tinggi. Terima kasih kepada dua faktor ini, skop bahan yang diterangkan sentiasa meningkat.

Jenis aloi

Adalah lumrah bahawa penambahan sebarang bahan pada komposisi akan meningkatkan sebarang ciri tertentu. Oleh itu, beberapa kelas bahan aloi dibezakan.

Jadi, besi tuang boleh tahan haus. Bahan kepunyaan kumpulan ini dicirikan kerana ia mempunyai peningkatan rintangan terhadap lelasan, yang berlaku semasa geseran permukaan. Kategori ini termasuk besi tuang anti geseran dan geseran. Yang pertama ini mempunyai sangat rendahpekali geseran. Disebabkan ini, aplikasi utama besi tuang beraloi dari jenis yang dinamakan ialah pengeluaran bahagian seperti galas biasa, sesendal untuknya dan bahagian lain dengan keperluan yang serupa.

Bahan geseran, sebaliknya, dicirikan oleh pekali geseran yang agak tinggi, dan oleh itu ia paling kerap digunakan dalam pengeluaran peranti brek untuk pelbagai mekanisme, peralatan, dll.

Besi tuang tahan karat

Ramai orang tahu bahawa terdapat logam yang dipanggil keluli tahan karat. Sebenarnya, ini bukanlah definisi yang sangat tepat. Hanya aloi sedemikian berbeza kerana ketahanan mereka terhadap kakisan agak tinggi. Besi tuang yang dinamakan paling banyak digunakan dalam pembinaan kapal. Jika lebih daripada 12% kromium ditambah kepada komposisi besi sebagai unsur pengaloian dan kandungan karbon dikurangkan sebanyak mungkin, maka aloi sedemikian akan diperoleh sebagai hasilnya.

ChNHT, ChN1KhMD, ChN15D7Kh2 menjadi jenama yang paling biasa. Ia berbeza kerana ia mengekalkan rintangan kakisan yang tinggi walaupun dalam persekitaran yang agresif, mempunyai rintangan yang baik terhadap peronggaan dan haus dalam persekitaran air wap.

Kumpulan kecil tetapi masih popular ialah besi tuang tahan haba. Kelebihan utama bahan ialah ia agak sukar untuk dioksidakan, dan juga mengekalkan kualitinya dengan baik pada suhu tinggi.

Pengenalan tembaga

Pada masa inimasa, semakin kerap mula menggunakan besi tuang dengan penambahan tembaga. Pengenalan bahan tambahan ini ke dalam aloi meningkatkan kualiti tuangannya dengan ketara. Paling penting, ini menjejaskan kecairan bahan. Di samping itu, kecenderungan untuk retak dan keliangan pengecutan sangat berkurangan.

Penggabungan 0.5% Cu (kuprum) menjadikan besi tuang cukup sesuai untuk dituang ke bahagian dengan ketebalan dinding antara 10 hingga 25 mm. Sekiranya perlu untuk meningkatkan ketebalan dinding elemen masa depan, maka perlu untuk meningkatkan kandungan kuantitatif tembaga, serta kompleksnya. Perlu diperhatikan di sini bahawa kesan penambahan tembaga boleh dipertingkatkan jika unsur-unsur seperti antimoni atau bismut dimasukkan ke dalam aloi.

Jika setara karbon akan meningkat, maka pengaruh kuprum terhadap penghabluran grafit akan berkurangan. Mengalokan besi tuang dengan tembaga juga boleh menghalang pelunturan pada lapisan permukaan, dan juga meningkatkan kekerasan ke arah tengah. Ini agak ketara apabila melebur pelapik silinder, kepala blok besi tuang dan item lain.

Besi tuang aloi kompleks

Untuk mencairkan besi tuang yang boleh digunakan untuk penuangan pelapik silinder, anda perlu menggunakan bukan sahaja pelbagai aloi fero, tetapi juga relau aruhan. Untuk menjalankan penuangan bahagian tersebut, jenama IChKhN4, ChN1KhMD dan ChNMSh dan beberapa jenis lain digunakan. Ciri tersendirinya ialah semua bahagian dilebur menjadi acuan berdinding nipis atau besar.

Jarumstruktur dan bahan kekuatan tinggi

Sejenis kecil besi tuang kelabu, yang tergolong dalam kumpulan tahan haus, ialah bahan dengan struktur acicular. Tahap doping dalam bahan sedemikian agak rendah. Kandungan silikon dan karbon di dalamnya juga agak rendah. Dalam kes ini, jumlah bahan seperti tembaga, molibdenum, nikel dan beberapa pengubah suai lain meningkat bergantung pada ketebalan dinding yang terhasil yang diperlukan, serta bergantung pada kaedah tuangan yang akan digunakan.

Kepelbagaian lain ialah bahan berkekuatan tinggi. Ini adalah pelbagai kecil besi tuang kelabu, yang dibezakan oleh kandungan grafit nodular. Untuk mendapatkan struktur sedemikian, perlu memasukkan magnesium, serium dan bismut ke dalam aloi. Penambahan tiga unsur pengaloian ini menukarkan grafit mulur bahan tuangan kepada grafit sferoid. Jenis ini berbeza kerana kualiti mekanikalnya jauh lebih tinggi daripada jenis besi tuang yang lain. Sehingga kini, kira-kira 10 gred berbeza aloi kategori ini sedang dihasilkan. Bahan sedemikian boleh digunakan dengan sempurna dalam pembinaan kapal dan bukannya jenis mudah dibentuk. Dan jenis besi mulur yang paling biasa ialah magnesium (dengan sejumlah besar magnesium dalam komposisi).