Eng bardoshli quyma temir. Qanday qilib quyma temir olinadi? Temir qotishmasi qaysi modda bilan cho'yan hosil qiladi? Afzalliklar va kamchiliklar

Tarkibida 2,14% dan ortiq uglerod boʻlgan temir-uglerod qotishmalari choʻyan deyiladi. Mashinasozlikda quyma temir asosiy quyma materiallardan biri bo'lib, bu birinchi navbatda yaxshi quyma va mustahkamlik xususiyatlari bilan izohlanadi. Bu bosim bilan ishlov berishga tobe emas. Xususiyatlarini belgilovchi asosiy omil va, demak, quyma temirni qo'llash doirasi, uning tuzilishi bo'lib, u har xil bo'lishi mumkin.

Ularning tuzilishiga ko'ra, quyma temir oq, kulrang, egiluvchan va yuqori mustahkamlikka bo'linadi.

9.1. Oq quyma temir.

Oq cho'yan cho'yan deyiladi, unda barcha uglerod sementit Fe 3 C shaklida kimyoviy bog'langan holatda bo'lib, quyma temirga porloq oq rang beradi.

Ushbu quyma temirlarda fazaviy o'zgarishlar Fe - Fe 3 C metastabil diagrammasi bo'yicha davom etadi (23-rasmga qarang). Oq cho'yanlar tuzilishiga ko'ra quyidagilarga bo'linadi:

a) gipoevtektik, 2,14 dan 4,3 S gacha bo'lgan. Ular 1147 ° (EK liniyasi) dan 727 ° (SK liniyasi) harorat oralig'ida ostenit donalaridan ajralib chiqadigan perlit, ledeburit va ikkilamchi sementitdan iborat. Ikkilamchi sementit ledeburit sementit bilan birlashadi va mustaqil strukturaviy komponent sifatida mikroseksiyada ko'rinmasligi mumkin (51a-rasm);

b) evtektik, tarkibida 4,3% C. Evtektik - ledeburitdan iborat bo'lib, u sementit va perlitning mexanik aralashmasidir (51-rasm, b);

B) giperevtektik, tarkibida 4,3% dan 6,67 gacha % C. Ular yirik plitalar va ledeburit shaklida chiqarilgan birlamchi sementitdan iborat (51-rasm, c).

Guruch. 51. Oq cho’yanning tuzilishi: a) gipoevtektik b) evtektik c) giperevtektik.

Oq quyma temirning mikro tuzilishi juda ko'p sementitni o'z ichiga oladi, shuning uchun u juda qattiq va mo'rt, ammo aşınmaya yaxshi qarshilik ko'rsatadi. Kesish yo'li bilan ishlov berish deyarli mumkin emas (abrazivdan tashqari), shuning uchun oq quyma temir mashinasozlikda to'g'ridan-to'g'ri ishlatilmaydi, u kamdan-kam hollarda qo'llaniladi, faqat abraziv aşınmaning kuchayishi sharoitida ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun (gidravlika qismlari) mashinalar, qum puflagichlar va boshqalar). Domna eritishning asosiy mahsuloti bo'lgan bu cho'yan metallurgiyada po'lat (cho'yan) ga aylantirish uchun ishlatiladi. Egiluvchan quyma temir ishlab chiqarish uchun oq quyma ham oz miqdorda ishlatiladi.

9.2. Kulrang quyma temir.

Kulrang quyma temir deyiladi, unda uglerod grafit shaklida, bir oz egilgan plitalar yoki yoriqlar yoki qatlamli barglari bo'lgan tarvaqaylab ketgan rozetlar shaklida bo'ladi. Tuzilishidagi grafitning katta miqdori tufayli bunday quyma temir a kulrang rang.

Kremniy grafitlanish jarayoniga yordam beradi, qisqarishni kamaytiradi, kremniy ferritning bir qismi bo'lib, a-temir bilan almashtiriladigan qattiq eritma hosil qiladi.

Marganets cho'yanning sementitni ushlab turish tendentsiyasini oshiradi va shuning uchun quyma temirning qattiqligini oshiradi.

Oltingugurt cho'yandagi zararli aralashma bo'lib, ularning qattiqligi va mo'rtligini Mn ga qaraganda 5-6 baravar oshiradi va quyma xususiyatlarini sezilarli darajada yomonlashtiradi.

Cho'yanda oz miqdorda fosfor foydali nopokdir (po'latlardan farqli o'laroq), u kulrang cho'yanning quyish xususiyatlarini yaxshilaydi, chunki fosfor 983 ° C haroratda eriydigan evtektik Fe+Fe2P hosil qiladi, bu esa 983 ° C haroratda eriydi. yupqa devorli portlash ishlab chiqarish. . Kulrang cho'yanning kimyoviy tarkibi: 2,5...4% S; 1,0…4,8% Si; 0,5...0,7% Mn; 0,12% gacha S; 0,2…0,5% P.

Metall asosning tuzilishiga ko'ra, kulrang quyma temirlar asosan quyidagi guruhlarga bo'linadi;

1. Perlit. Tuzilishi P + PG (qatlamli grafit), metall asosi P va bog'langan uglerod miqdori (Fe 3 C) evtekoid konsentratsiyasi 0,8% ga teng (52-rasm, a).

2. Ferrit-perlit. Tuzilishi F + P + PG, ularning metall asosi F + P dan iborat va Fe 3 C miqdori evtekoid konsentratsiyasidan kamroq (52-rasm, b).

3. Ferritik. F + PG tuzilishi. Ularning asosi F, va Fe 3 C = 0 dan iborat (52-rasm, s).

52-rasm. Kulrang cho’yanning tuzilishi: a) perlitli b) ferritli-perlitli v) ferritli

Quyma temirning mexanik xususiyatlari metall asosning xususiyatlariga, grafit qo'shimchalarining soni va hajmiga bog'liq. Mashina qismlarini loyihalashda kulrang quyma temirning kuchlanishdan ko'ra siqilishda yaxshiroq ishlashini hisobga olish kerak. Ular tsiklik yuklanishda kesiklarga nisbatan sezgir emas, tebranish vaqtida tebranishlarni yaxshi qabul qiladi va grafitning moylash xususiyati tufayli yuqori ishqalanishga qarshi xususiyatlarga ega. Kulrang quyma temirlarni kesish oson, arzon va ishlab chiqarish oson. Ushbu ijobiy xususiyatlar bilan bir qatorda ular nisbatan past kuchga ega va juda past egiluvchanlikka ega.

Kulrang quyma temirning navi SCH (kulrang quyma temir) harflaridan va valentlik kuchining 10 barobar kamaytirilgan qiymatini (megapaskalda) ko'rsatadigan raqamdan iborat (7-jadval).

Quyma temirning mustahkamligi sezilarli darajada quyma devorning qalinligiga bog'liq. Brendda ko'rsatilgan s qiymati devor qalinligi 15 mm bo'lgan quymalarga mos keladi. Devor qalinligi 15 dan 150 mm gacha oshgani sayin, quyma temirning mustahkamligi va qattiqligi deyarli yarmiga kamayadi.

Grafit, yomonlashmoqda mexanik xususiyatlar, shu bilan birga quyma temirga bir qator qimmatli xususiyatlarni beradi. U kesish paytida chiplarni maydalaydi, yumshatuvchi ta'sirga ega va shuning uchun quyma temirning aşınma qarshiligini oshiradi va ularga damping qobiliyatini beradi. Bundan tashqari, yoriqli grafit quyma temirning sirt nuqsonlariga nisbatan past sezgirligini ta'minlaydi. Buning yordamida quyma temir va po'lat qismlarning charchoqqa chidamliligi solishtirish mumkin.

GOST 1412-85 bo'yicha quyma quyma quyma quyma temirdan tayyorlanadi: SCh10, SCh15, SCh18, SCh20, SCh25, SCh30, SCh35. Tovar belgisidagi raqamlar minimal kuchlanish kuchiga mos keladi (s in, kgf / mm 2). SCh10 quyma temir ferritli, SCh25 va undan ko'p - perlit, oraliq - ferrit-perlit.

Ferritik quyma temirlar asosan kritik bo'lmagan qismlarni tayyorlash uchun ishlatiladi, ular asosan mustahkamlikdan ko'ra yaxshi ishlov berish talablariga javob beradi, masalan, plitalar, og'irliklar, oluklar, qopqoqlar, korpuslar va boshqalar.

Avtomobilsozlik sanoatida ferrit-perlitli quyma temirdan karterlar, tormoz barabanlari, qopqoqlar, pistonlar, porshen halqalari, katta shkivlar, tishli mexanizmlar va boshqalar tayyorlanadi.

Perlit - silindr bloklari, laynerlar, volanlar va boshqalar. Mashinasozlik sanoatida kulrang quyma temir asosiy konstruktiv material (stanoklar, stollar va ustki slaydlar, mil boshlari, ustunlar, aravalar va boshqalar), aşınmaya bardoshli bo'lganlarga oqartirilganlar kiradi. kulrang quyma temir (0H ), oq quyma temirning tuzilishi bilan yupqa sirt qatlamiga ega. prokat rulolari, arava g'ildiraklari va boshqalarni quyish uchun ishlatiladi.

Egiluvchan quyma temirlar.

"Egiluvchan quyma temir" nomi shartli, chunki undan tayyorlangan mahsulotlar, boshqa quyma temir singari, zarb qilish yo'li bilan emas, balki quyish yo'li bilan tayyorlanadi. Bu quyma temir kulrang quyma temirga nisbatan yuqori plastik xususiyatlari tufayli "egiluvchan" nomini oldi.

Sxematik diagramma egiluvchan quyma temirdan qismlar ishlab chiqarish texnologiyasi ikkita operatsiyadan iborat. Birinchidan, qismlar oq gipoevtektik quyma temirdan quyish yo'li bilan ishlab chiqariladi (qoliplarga quyilgan qotishmaning tavsiya etilgan kimyoviy tarkibi: 2,4...2,9% C; 1,0...1,6% Si; 0,3...1. 0% Mn; ≤ 0,1% S;≤ 0,2% P, keyin hosil bo'lgan quymalarga maxsus grafitlashtiruvchi tavlanish (qaynatish) o'tkaziladi.Tavlash odatda ikki bosqichdan iborat (53-rasm).

Birinchidan, oq quyma temir quyma (odatda qum bilan qutilarga qadoqlangan) 20 ... 25 soat davomida sekin 950 ... 1050 ° S haroratgacha qizdiriladi. Va ular uzoq vaqt davomida bir xil haroratda (10 ... 15 soat davomida) saqlanadi. Ushbu davrda grafitizatsiyaning birinchi bosqichi sodir bo'ladi, ya'ni. ledeburit (A + Fe 3 C) tarkibiga kiruvchi sementitning parchalanishi va ostenit + grafitning barqaror muvozanatini o'rnatish.

Sementitning parchalanishi natijasida parchasimon grafit (tavlanadigan uglerod) hosil bo'ladi.

Cho'yanning metall asosi evtekoid o'zgarishi paytida tavlanishning ikkinchi bosqichida hosil bo'ladi. Evtekoid harorat mintaqasida (727 ° C) quyma (havoda) uzluksiz sovutilganda, ostenit perlitga parchalanadi va grafitlanish jarayoni pearlit sementitini qoplash uchun vaqt topa olmaydi. Cho‘yan strukturani o‘zlashtiradi: qatlamli pearlit + bo‘lakli grafit (CG).U yuqori qattiqlik, mustahkamlik va past egiluvchanlikka ega (HB 235...305, s in = 650...680 MPa, d = 3,0...15% ). Etarlicha yuqori mustahkamlikni saqlab turganda egiluvchanlikni oshirish uchun cho’yanni qisqa muddatli (2...4 soat) izotermik ushlab turish yoki 690...650°S haroratda sekin sovutish amalga oshiriladi. Bu tavlanishning ikkinchi bosqichi bo'lib, bu holda granüler perlitga tavlanadi.

Guruch. 53. Egiluvchan uchun oq quyma temir uchun tavlanish jadvali

Mashinasozlikda yuqori egiluvchanligi (d = 10...12%) va nisbatan past mustahkamligi (s in = 370...300 MPa) bilan ajralib turadigan ferritli egiluvchan cho'yan keng qo'llaniladi. Cho‘yanning ferrit asosi 760...720°S oralig‘idan juda sekin o‘tib yoki 720...700°S da izotermik ta’sir qilishda hosil bo‘ladi. Bu erda ostenit va sementit, jumladan, perlit sementit, agar perlit quvonishga ulgursa, ferrit + parcha grafitiga parchalanadi. Grafitning yoriqli shakli egiluvchan quyma temirning kulrang quyma temirga nisbatan yuqori mustahkamligi va egiluvchanligining asosiy sababidir (7-jadvalga qarang).

Umuman olganda, tavlanishning davomiyligi 48...96 soatni tashkil qiladi (II bosqichning davomiyligi I bosqichdan taxminan 1,5 baravar ko'p). Eritmani qoliplarga quyishdan oldin tavlanish muddatini qisqartirish uchun alyuminiy (kamroq bor, vismut va boshqalar) kiritiladi (modifikatsiya qilinadi), bu esa grafit hosil bo'lishining qo'shimcha sun'iy markazlarini yaratadi.GOST 1215-79 bo'yicha quyidagilar egiluvchan cho'yan navlari ishlab chiqariladi: KCh30-8, KCh35 -10, KCh37-12, KCh45-7, KCh50-5, KCh55-4, KCh60-3, KCh65-3, KCh70-2, KCh80-1,5 Birinchisi. ikkita raqam minimal chegaraga to'g'ri keladi

kuchlanish kuchi (s in, kgf / mm 2); Chiziqdan keyingi raqamlar - nisbiy cho'zilish (d, % )

Egiluvchan quyma dazmollar zarba tebranish yuklari ostida ishlaydigan qismlar uchun ishlatiladi (markalar, tormoz prokladkalari, krank mili, ilgaklar, tishli korpuslar va boshqalar).

CP ni olishning asosiy kamchiliklari quymalarning uzoq vaqt tavlanishi va ularning devor qalinligining cheklanishi (50 mm gacha). Passiv qismlarda kristallanish jarayonida sekin sovutish natijasida qatlamli grafit paydo bo'ladi (yog'li o'rniga), bu quyma temirning mustahkamligi va egiluvchanligini pasaytiradi.

7-jadval. Cho`yanlarning mexanik xossalari.

Kulrang quyma temir (GOST 1412 - 85)

SC 10		-	-	-190	F
SC 15		-	-	163-210	F
SC 25		-	-	180-245	F+P
SC 35		-	-	220-275	P

Yuqori quvvatli quyma temirlar (GOST 7293 - 85)

HF 35				140-170	F
HF 45				140-225	F+P
HF 60				192-227	F+P
HF 80				248-351	P
HF 100				270-360	B

Egiluvchan quyma temir (GOST 1215 - 79

CC 30-6		-		100-163	F+10% P gacha
CC 35-8		-		100-163
KCh37 – 12		-		110-163
KCH45 - 7		-		150-207
CC 60 - 3		-		200-269	P+20% F gacha
CC 80-1.5		-	1,5	270-320

9.4. Yuqori quvvatli quyma temirlar.

Yuqori quvvatli cho’yan modifikatsiyalash (suyuq cho’yanni magniy (0,1...0,5%) yoki seriy (0,2...0,3%) bilan mikroqorishtirish yo’li bilan olinadi.Bundan tashqari, magniy ta’sirida kristallanish jarayonida grafit olinadi. plastinkasimon bo'lmagan, sharsimon shaklda.Ferrit va pearlit asosda o'zgartirilgan cho'yanning mikro tuzilishi 54-rasm, a, b da ko'rsatilgan.

Guruch. 54. Kuchli quyma temirning tuzilishi: a) ferritli b) perlitli.

Yuqori quvvatli quyma temirning yuqori mexanik xususiyatlarining asosiy sababi (7-jadval) grafitning sharsimon shaklidir. Muayyan hajm uchun minimal sirt maydoniga ega bo'lgan nodulyar grafit, quyma temirning metall asosini mayda grafitga qaraganda sezilarli darajada zaiflashtiradi. Ikkinchisidan farqli o'laroq, u faol stress konsentratori emas.

GOST 7293-85 ga ko'ra quyma quyma quyidagi turdagi yuqori quvvatli quyma temirdan tayyorlanadi: VC35, VC40, VC45, VC50, VC60, VC70, VC80, VC100 (belgidagi raqamlar minimal kuchlanish kuchi s ga mos keladi). , kgf/mm 2)

Egiluvchan temir yuqori mexanik xususiyatlar, yaxshi quyma va texnologik xususiyatlarga ega. Sifatida qo'llaniladi yangi material va po'lat o'rnini bosuvchi sifatida egiluvchan va mayda grafitli kulrang quyma temir. Poʻlat bilan solishtirganda, aşınmaya chidamliligi, ishqalanish va korroziyaga qarshi xususiyatlari, yaxshi ishlov berish qobiliyatiga ega.Quyma zichligi past boʻlganligi uchun poʻlatdan 8...10% yengilroq. Yuqori quvvatli quyma temirdan farqli o'laroq, har qanday kesma, og'irlik va o'lchamdagi qismlarni quyish uchun ishlatilishi mumkin.

Qo'llash sohalari: stanoklar sanoatida - kalibrlar, asbob ushlagichlar, og'ir yuzalar, shpindellar, tutqichlar va boshqalar; prokat va zarb uskunalari uchun - prokat rulolari, ko'rpa-to'shaklar prokat tegirmonlari va zarb bolg'achalari, chabotlar, press shpallar; boshqa turdagi asbob-uskunalar uchun - ekskavator ko'targichlarning barabanlari, krank vallar va boshqalar.

9.5. Qotishma quyma temirlar.

Issiqlikka chidamliligi, korroziyaga chidamliligi, aşınmaya bardoshliligi yoki issiqlikka chidamliligi yuqori bo'lgan quyma quyma temirlarga qo'yiladigan talablar GOST 7769-82 tomonidan tartibga solinadi. Qotishma quyma temirlarning navlari va ularning xususiyatlari Jadvalda keltirilgan. 8.

Qotishma quyma temirlar kerakli xususiyatlar va tuzilishni ta'minlash uchun issiqlik bilan ishlov beriladi.

Muhim mulk qotishma quyma temir aşınmaya bardoshli.

Antifriction sifatida GOST 1585-85 bo'yicha quyma dazmollar qo'llaniladi. Ular moylash bilan ishqalanish birliklarida ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan. Standart ishqalanishga qarshi cho'yanlarning markalarini, ularning kimyoviy tarkibini, xarakteristikalarini, maqsadi, shakli, o'lchamlari va grafitning tarqalishini, perlit dispersiyasini, fosfid evtektikasining tarqalish xarakterini, ushbu cho'yanlardan tayyorlangan qismlarning qattiqligini va maksimal ish sharoitlarini belgilaydi. . Ular temir, doimiy tarkibiy qismlarga asoslangan, %: 2,2-4,3 S; 0,5-4,0 Si; 0,3-12,5 Mn. Ruxsat etilgan aralashmalar, %: 0,1-1 R; 0,03-0,2 S.

Antifriksion quyma temirlarning markalari, ularning xususiyatlari va qiymatlari jadvalda keltirilgan. 9.

8-jadval.

Qotishma quyma temirning navlari va xususiyatlari (GOST 7769-82)

Quyma temir darajasi	Xususiyatlari
CH1, CH2, CH3	Ishqalanish va aşınma sharoitida gaz, havo va ishqoriy muhitda korroziyaga chidamliligini oshirgan quyma temirlar havoda issiqlikka chidamli, 500 dan 700 ° gacha bo'lgan haroratga bardosh bera oladi. metallurgiya ishlab chiqarish qismlari, shisha qoliplari, kimyoviy uskunalar qismlari va boshqalarni ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan.
ChH3T, ChH9N5, ChH22, ChH16M2, ChH28D2	Aşınma va aşınmaya qarshilik kuchaygan quyma dazmollar
ChH22S	Ushbu quyma temir 1000˚C haroratda korroziyaga chidamliligi oshishi bilan tavsiflanadi
ChS13, ChS15, ChS17, ChS15MA, ChS17M3	Konsentrlangan va suyultirilgan kislotalarga, gidroksidi eritmalarga, tuzlarga chidamli
ChG6S3Sh, ChG7X4	Abraziv muhitga yuqori qarshilikka ega quyma dazmollar
ChG8D3	Magnit bo'lmagan aşınmaya bardoshli quyma temir
ChNHT, ChNHMD, ChN2H, ChNMSh	Yuqori mexanik xususiyatlarga ega quyma dazmollar, aşınmaya va korroziyaga yaxshi qarshilik ko'rsatadi
ChN15D3Sh, ChN19H3Sh, ChN11G7Sh, ChN20D2Sh, ChN15D7	Yuqori mexanik xususiyatlarga ega, gidroksidi, zaif kislota eritmalari va dengiz suvlarida yuqori korroziya va eroziyaga chidamli quyma temirlar. ChN20D2Sh quyma temir sovuq holatda plastik deformatsiyalanishi mumkin

9-jadval.

Antifriksion quyma temirlarning markalari, ularning xususiyatlari va maqsadi

(GOST 1585-85)

Quyma temir darajasi	Xususiyatlari va maqsadi
ASF-1	Xrom (0,2-0,5%) va mis (0,8-1,6%) bilan qotishma perlitli quyma temir; qattiqlashtirilgan yoki normallashtirilgan mil bilan tandemda ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan
ASF-2	Xrom (0,2-0,5%), nikel (0,2-0,5%), titan (0,03-0,1%) va mis (0,2-0,5%) bilan qotishma perlitli quyma temir; maqsadi - ASCH-1 toifasidagi quyma temir bilan bir xil
ASF-3	Titan (0,03-0,1%) va mis (0,2-0,5%) bilan qotishma perlit-ferritli quyma temir; Bunday quyma temirdan yasalgan qismlar ham "xom", ham issiqlik bilan ishlov berilgan mil bilan juftlikda ishlashi mumkin.
ASF-4	Surma bilan qotishma perlitli cho'yan (0,04-0,4%); qattiqlashtirilgan yoki normallashtirilgan mil bilan tandemda ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi
ASF-5	Marganets (7,5-12,5%) va alyuminiy (0,4-0,8%) bilan qotishma ostenitik quyma temir; Ushbu quyma temir qattiqlashtirilgan yoki normallashtirilgan mil bilan bog'langan, ayniqsa yuklangan ishqalanish birliklarida ishlaydigan qismlarni tayyorlash uchun ishlatiladi.
ASF-6	Qo'rg'oshin (0,5-1,0%) va fosfor (0,5-1,0%) bilan qotishma qilingan perlitli g'ovakli cho'yan; 300 ˚ C gacha bo'lgan haroratli ishqalanish birliklarida ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun tavsiya etilgan "xom" mil bilan bog'langan.
AChV-1	Pearlitli tugunli quyma temir; Bunday quyma temirdan yasalgan qismlar qattiqlashtirilgan yoki normallashtirilgan mil bilan bog'langan yuqori periferik tezlikka ega ishqalanish birliklarida ishlashi mumkin.
AChV-2	Nodulyar grafitli perlit-ferritli quyma temir; Ushbu quyma temirdan yasalgan qismlar ishqalanish sharoitida yaxshi ishlaydi va "xom" mil bilan bog'langan periferik tezlikni oshiradi.
ABC-1	Mis bilan qotishma (1,0-1,5%) bo'lakli grafitli perlitli quyma temir; issiqlik bilan ishlangan mil bilan tandemda ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan
ABC-2	Yoriqli grafitli ferrit-perlitli quyma temir; bu quyma temirdan tayyorlangan qismlar "xom" shaft bilan tandemda ishlaydi

Cho'yan navlarini belgilashdagi harflar: ACh - ishqalanishga qarshi cho'yan, C - yoriqli grafitli kulrang quyma temir, B - tugunli grafitli yuqori quvvatli quyma temir, K - parchalanuvchi grafitli egiluvchan quyma temir. Antifriksion quyma temirdan yasalgan quymalarning qattiqligi (100 dan 290 HB gacha) element tarkibiga va issiqlik bilan ishlov berish sharoitlariga bog'liq.

Ishqalanish birliklarida ushbu quyma temirdan tayyorlangan qismlarning ish rejimlarini cheklang: solishtirma bosim (50 - 300) 10 4 Pa ​​(5-300 kgf / sm2), periferik tezlik 0,3-10 m / s.

1. Qotishtirilmagan cho'yanlarning xususiyatlari

Kulrang quyma temirning xususiyatlari

Kulrang quyma temir ishlab chiqarish yuqori o'choqda amalga oshiriladi. Boshlang'ich material hisoblanadi. Kulrang qotishma strukturasini shakllantirish faqat past sovutish tezligi sharoitida amalga oshiriladi. O'z shaklida quyma temir tarkibidagi uglerod qatlamli grafitga o'xshaydi. Shuning uchun sinish kulrang rang bilan tavsiflanadi.

Belgilash xususiyatlari

Kulrang quyma temirni belgilash uchun SCH harflari va raqamlar ishlatiladi. Ularning oxirgisi cho'zilish davrida materialning qanday kuchlanish kuchiga ega ekanligini ko'rsatadi. Ushbu material universal quyma xususiyatlari bilan ajralib turadi - past qisqarish va yuqori suyuqlik.

Ilova

Materiallar o'zgaruvchan yuk sharoitida tebranish tebranishlarini yo'qotishning yuqori qobiliyati bilan ajralib turadi. Metall yuqori siklik yopishqoqligi bilan ajralib turadi. Shuning uchun dan ushbu materialdan prokat mashinalari va dastgoh yotoqlarini ishlab chiqarish. Kulrang qotishmadan volan, kasnaklar, korpuslar, piston halqalari va boshqalar ham tayyorlanadi.

Egiluvchan temirning xususiyatlari

Yuqori quvvatli quyma temir sferik grafit qo'shimchalarining mavjudligi bilan tavsiflanadi. Ushbu inkluzyonlarni ishlab chiqarish kulrang quyma temirni o'zgartirish orqali ta'minlanadi. Grafitning sharsimon shakli tufayli keskin stress kontsentratsiyasini yaratish sodir bo'lmaydi. Shuning uchun bu material cho'zish va bükme paytida yuqori darajadagi quvvat bilan ajralib turadi.

Yuqori quvvatli quyma temir HF belgilari va ushbu materialning mustahkamligini ko'rsatadigan raqamlar mavjudligi bilan tavsiflanadi. Ushbu metall yuqori suyuqlik va past qisqarish bilan ajralib turadi.

2. Qotishma quyma temirlarning xususiyatlari

Qotishma quyma temir oddiy quyma temir tarkibiga qotishma komponentlar, masalan, va boshqalarni kiritish orqali olinadi. Qotishma quyma temirga maxsus xususiyatlarni beradi. Qotishma quyma temirlar, ularning xususiyatlariga ko'ra, quyidagilar bo'lishi mumkin:

Aşınmaya bardoshli;
Issiqlikka chidamli;
Antifriktsiya;
Issiqlikka chidamli.

Qotishma cho'yanni markalash po'lat turiga qarab amalga oshiriladi: Ch - issiqqa chidamli cho'yan, ICh - aşınmaya bardoshli cho'yan, ACh - ishqalanishga qarshi cho'yan, ZhCh - issiqqa chidamli cho'yan. Shundan so'ng qotishma elementlarni ko'rsatadigan harflar bo'lishi mumkin. Harflardan keyin foizlarda qotishma elementlarning taxminiy tarkibi haqida gapiradigan raqamlar mavjud. Raqam bo'lmasa, qotishma elementning taxminan bir foizi mavjudligini hukm qilish mumkin.

Aşınmaya bardoshli quyma temirning xususiyatlari

Aşınmaya qarshilik - bu ishqalanish tufayli aşınmaya qarshilik ko'rsatishga imkon beruvchi materialning xususiyati. Cho'yanni bu xususiyat bilan ta'minlash uchun oq cho'yanga xrom, volfram va molibden qo'shiladi.

Aşınmaya bardoshli qotishmani belgilash uchun ulardagi qotishma elementlarning foizini ko'rsatadigan ICH harflari va raqamlar ishlatiladi.

Aşınmaya bardoshli quyma temir abraziv aşınmaya yuqori darajadagi qarshilik bilan tavsiflanadi, bu uni debriyaj disklari, tormozlar, abraziv vositalarni pompalaydigan nasoslar uchun qismlar va qum puflagichlari uchun qismlarni ishlab chiqarishda foydalanishga imkon beradi.

Issiqlikka chidamli quyma temirlarning xususiyatlari

Issiqlikka chidamlilik - bu material yuqori haroratlarda gaz muhitida oksidlanishga qarshi tura oladigan xususiyatdir.

Issiqlikka chidamliligi kremniy, xrom va alyuminiy kabi materiallar yordamida kulrang yoki oq quyma temirni qotishma bilan ta'minlanadi. Materialning yuzasida zich himoya oksidi plyonkalari mavjud bo'lib, ularning yordami bilan qotishma yuqori haroratlarda oksidlanishdan himoyalangan.

Issiqlikka chidamli quyma temirni markalash ZhCH harflari yordamida amalga oshiriladi. Shundan so'ng qotishma elementlarni belgilaydigan raqamlar mavjud.

Suyuq kristallar yordamida gidroksidi, gaz, havo muhitida ishlaydigan va 1100 daraja Selsiygacha bo'lgan haroratga bardosh beradigan qismlar ishlab chiqariladi. Ular termal, yuqori o'choq va o'choq pechlari kabi pechlar uchun tuzilmalarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

Issiqlikka chidamli quyma temirning xususiyatlari

Issiqlikka chidamlilik - bu metallning yuqori haroratlarda o'z xususiyatlarini saqlab qolish qobiliyati.
Agar kulrang yoki oq quyma temir xrom, nikel, molibden yoki kabi materiallar yordamida qotishma bo'lsa, issiqlikka chidamliligiga erishiladi. Issiqlikka chidamli barcha materiallar ham issiqlikka chidamli, ammo barcha issiqlikka chidamli materiallar issiqlikka chidamli emas. Belgilash issiqlikka chidamli qotishma H harfi bilan amalga oshiriladi.

Ushbu material gaz pechlarini ishlab chiqarish uchun keng qo'llaniladi. Kompressor uskunasining dizel dvigatellariga o'rnatiladigan qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Shuningdek, ushbu materialdan tayyorlangan qismlar saunalar va hammomlarga o'rnatiladi. Issiqlikka chidamli quyma temir nodulyar grafitga ega bo'lgan materialdir.

Ishqalanishga qarshi cho'yanlarning xususiyatlari

Antifriksiya - bu materialning ishqalanish sharoitida ishlash qobiliyati. Ishqalanishga qarshi cho'yan kulrang, egiluvchan yoki cho'zuvchan bo'lishi mumkin, ular perlit yoki perlit-ferrit tuzilishi bilan tavsiflanadi (perlit).< 85 %). Для легирования антифрикционных чугунов в большинстве случаев используется хром, медь или титан.

Bu nozik dispersli perlit-ferrit tuzilishiga olib keladi. Ishqalanishga qarshi quyma temir quyidagi xususiyatlarga ega: yuqori darajadagi aşınma qarshilik va ancha arzon narx. Agar biz ushbu materialni solishtirsak, unda u pastroq ishqalanish darajasiga ega.

Ushbu materialni ishlab chiqarish uchun asos kulrang (ASH), egiluvchan (AChK) va yuqori quvvatli (ASHV) cho'yanlardir. Ushbu material juda tez-tez rangli qotishmalarning o'rnini bosuvchi sifatida ishlatiladi. Materialning samarali va to'g'ri ishlashi uchun uni muntazam va yuqori sifatli moylash bilan ta'minlash kerak. Agar yuqori zarba yuki kuzatilsa, bu ishqalanishga qarshi quyma temirning ishlashini pasayishiga olib keladi.

Tarkibi bo'yicha po'latdan yuqori uglerod miqdori, texnologik xususiyatlarida - yaxshiroq quyish sifati, plastik deformatsiyaning past qobiliyati (ichida) bilan farq qiladi. normal sharoitlar soxtalashtirish mumkin emas). Quyma temir po'latdan arzonroq.

Quyma dazmollar tasniflanadi quyidagi ko'rsatkichlar bo'yicha:

• uglerod holati:

- oq quyma temir- barcha uglerod karbid shaklida bog'langan holatda bo'ladi;

- kulrang quyma temir- uglerod qatlamli yoki tolali (vorteks) grafit shaklida katta yoki butunlay erkin holatda bo'ladi;

- egiluvchan temir- uglerod asosan yoki to'liq sferik grafit shaklida erkin holatda bo'ladi;

- egiluvchan temir- oq cho'yan quymalarini tavlash orqali olinadi. Uglerodning barchasi yoki muhim qismi bo'lakli grafit (tavlangan uglerod) shaklida erkin holatda bo'ladi;

• tuzilishi:

- ferritik;

- ferrit-perlit;

- marvaridli;

• kimyoviy tarkibi:

- qotishmagan;

- qotishma- maxsus maqsad.

Shunday qilib, quyma temir (oqdan tashqari) strukturada grafit qo'shimchalari mavjudligi bilan po'latdan farq qiladi (1-rasm), quyma temirlar esa bu qo'shimchalar shaklida bir-biridan farq qiladi.

Guruch. 1. Quyma temirning tasnifi metall asosning tuzilishi va grafit qo'shimchalarining shakli bo'yicha: A - ferrit; b - ferrit va perlit; V- perlit; / - qatlamli; 2- aylanma; 3 - xiralashgan; 4- sharsimon.

Cho'yanning mexanik xususiyatlari strukturaga va asosan grafit qo'shimchalarining shakli, miqdori, o'lchami va tarqalish xususiyatiga bog'liq. Grafit qo'shimchalari quyma temirning texnologik va operatsion xususiyatlarini aniqlaydi. Grafit qo'shimchalarining mavjudligi mo'rt chiplar tufayli kesish orqali quyma temir qismlarini qayta ishlashni osonlashtiradi. Grafit aşınma qarshiligini oshiradi va o'zining "moylash" ta'siri orqali quyma temirga yaxshi ishqalanishga qarshi xususiyatlarni beradi. Quyma temirning turli sirt nuqsonlari, kesiklari, yivlari va boshqalarga nisbatan sezgirligi past, chunki grafit qo'shimchalarining o'zlari stressni kontsentratorlardir va ularga yana bir nechta qo'shilishi materialning umumiy mustahkamligiga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Metall asosdan farqli o'laroq, grafit elastik tebranishlarni yaxshi o'tkazmaydi, shuning uchun quyma temir yuqori yumshatish qobiliyatiga ega, bu esa tebranish va rezonansli tebranishlarni susaytirishga imkon beradi.

Quyma temirning qattiqligi grafit qo'shimchalarining shakliga juda bog'liq emas va metall asosning tuzilishi bilan belgilanadi. Ferritli quyma temirlarning qattiqligi ~ 150 HB, ferrit-perlit quyma temirning qattiqligi ~ 200 HB; perlit ~ 250 HB.

Cho'yandagi aralashmalar

Oddiy sanoat quyma temir bir xil o'z ichiga oladi aralashmalar , uglerodli po'lat sifatida, ya'ni marganets, kremniy, oltingugurt va fosfor, lekin ichida Ko'proq. Ushbu aralashmalar grafitizatsiya shartlariga va, natijada, quyma temirning tuzilishi va xususiyatlariga sezilarli darajada ta'sir qiladi.

Silikonlar ayniqsa, quyma temirning tuzilishiga kuchli ta'sir ko'rsatadi, grafitlanishni kuchaytiradi. Cho'yandagi kremniy miqdori juda katta farq qiladi: 0,3-0,5 dan 3-5% gacha. Kremniy tarkibini o'zgartirib, xossalari va tuzilishi bo'yicha butunlay boshqacha - past kremniyli oqdan yuqori kremniyli ferritikgacha (qatlamli kulrang yoki tugunli grafitli yuqori mustahkamlik) quyma temirlarni olish mumkin.

Marganets kremniydan farqli o'laroq, u grafitlanishni oldini oladi yoki ular aytganidek, quyma temirni oqartirishga yordam beradi.

Oltingugurt quyma temirni oqartirishga ham hissa qo'shadi, lekin ayni paytda uning quyma xususiyatlarini yomonlashtiradi (xususan, suyuqlikni pasaytiradi). Shuning uchun quyma temirdagi oltingugurt miqdori cheklangan: kichik to'qimalar uchun yuqori chegara 0,08% ni tashkil qiladi; kattaroqlari uchun (bir oz yomonroq suyuqlikka chidash mumkin bo'lsa) - 0,1-0,12% gacha S.

Fosfor grafitizatsiya jarayoniga deyarli ta'sir qilmaydi. Biroq, fosfor quyma temirda foydali qo'shimcha hisoblanadi, chunki u suyuqlikni yaxshilaydi.

Oq quyma temir

Quyma temir bu nomni mot oq rangga ega bo'lgan sinish turidan oldi. Bu quyma temirning barcha uglerodlari sementit shaklida bog'langan holatda bo'ladi. Oq cho'yanlar uglerod tarkibiga qarab gipoevtektik (perlit + ledeburit), evtektik (ledeburit) va gipereutektik (birlamchi sementit + ledeburit) bo'lishi mumkin. Bu cho‘yanlar tarkibida ko‘p miqdorda sementit borligi sababli yuqori qattiqligi (450-550 HB) bilan ajralib turadi. Shuning uchun ular juda mo'rt va mashina qismlarini tayyorlash uchun ishlatilmaydi. Oq quyma temir quymalari grafitlashtiruvchi tavlanish yordamida egiluvchan quyma temirni keyinchalik ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Keyinchalik, u charchoqqa chidamliligi yuqori bo'lgan qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi: krank mili va eksantrik miller, valf o'rindiqlari, moy nasosining viteslari, diskli tormoz kaliperlari va boshqalar.

Oqartirilgan cho'yanlar oq cho'yan tuzilishiga ega bo'lgan sirt qatlamlari (12-30 mm) va kulrang cho'yan tuzilishiga ega yadroga ega. Bunday quymaning yuqori sirt qattiqligi uning aşınma qarshiligini oshiradi. Shuning uchun, oqartirilgan quyma temir lavha tegirmon rulonlari, g'ildiraklar, tormoz prokladkalari va ko'proq eskirish sharoitida ishlaydigan boshqa qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Kulrang quyma temir

Quyma temir o'z nomini kulrang rangga ega bo'lgan sinish turidan oldi. Kulrang quyma temir tarkibida grafit mavjud. Cho'yanning tuzilishi metall asos va grafitdan (plastinkalar shaklida) iborat bo'lib, uning xossalari bu ikki komponentga bog'liq.

Qog'oz bilan solishtirganda, grafit past mexanik xususiyatlarga ega, shuning uchun ba'zi bir taxminlarga ko'ra, uning egallagan joylari bo'shliqlar va yoriqlar deb taxmin qilishimiz mumkin. Bo'shliqlar sonining ko'payishi bilan quyma temirning mexanik xususiyatlari keskin yomonlashadi. Siqilish kuchlanishlari ostida grafit qo'shimchalarining uchlarida sinish markazlari osongina hosil bo'ladi. Siqilish va egilishda quyma temir o'zini ancha yaxshi tutadi.

Kulrang quyma temir, uglerod, kremniy, marganets va oltingugurt va fosfor kabi aralashmalarni o'z ichiga olgan murakkab tarkibli qotishmalardir. Ikkinchisi qisman ferritda (~ 0,3%) eriydi va qo'shimcha ravishda, erish nuqtasi 950 ° C bo'lgan uchlik evtektikaga (Fe-C-P) kiradi. Bu quyma temirning quyma xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaydi.

Oltingugurt quyma temirning mexanik va quyma xususiyatlarini pasaytiradigan va ularda yoriqlar paydo bo'lish tendentsiyasini oshiradigan zararli nopoklikdir.

Kremniy asosiy kimyoviy element sifatida kulrang cho'yan (1-3%) tarkibiga kiradi va bo'shatilgan sementitning qattiqlashishi va parchalanishi paytida grafitning chiqishini oshiradi.

Marganets (0,2-1,1%) quyma temirning mexanik xususiyatlariga ijobiy ta'sir ko'rsatadi, lekin grafitlanish jarayonini murakkablashtiradi yoki uning oqartirilishiga yordam beradi. Shunday qilib, grafitlanish darajasi to'g'ridan-to'g'ri quyma temirdagi uglerod (2,2-3,7%) va kremniy (1-3%) miqdoriga bog'liqligini aytishimiz mumkin.

Kichik miqdorda xrom, nikel va mis rudadan kulrang quyma temirga kirishi mumkin, bu ham grafitlanish holatiga ta'sir qiladi. Grafit qo'shimchalarining soni va asosning tuzilishi kulrang quyma temirning xususiyatlariga ta'sir qiladi.

Metall asosning tuzilishiga ko'ra, kulrang quyma temirlar uch guruhga bo'linadi:

1) perlit + grafit strukturali kulrang perlit (bog'langan uglerod miqdori ~ 0,8% ni tashkil qiladi).

2) ferrit + perlit + grafit strukturali kulrang ferrit-perlit (bog'langan uglerod miqdori 0,8 dan kam);

3) ferrit + grafit tuzilishga ega kulrang ferrit (barcha uglerod grafit shaklida).

Kulrang quyma temirning mexanik xususiyatlari metall asosning xususiyatlariga va uning miqdori, shakli va grafit qo'shimchalari (bo'shliqlar) hajmiga bog'liq.

Belgilashkulrang quyma temir

GOST 1412-85 ga binoan, quyma temirning belgilanishi harflar va raqamlarning kombinatsiyasini o'z ichiga oladi, masalan, SCH15. SCH kulrang quyma temirni anglatadi, raqamlar kuchlanish kuchining qiymatini ko'rsatadi. Standart quyma temirning quyidagi navlarini nazarda tutadi: SCh10; SCH15; SC18; SC20; SC21; SC24; SCH25; SCH30; SC35; SC40; SCH45.

Ba'zi kulrang quyma temirlarning ko'rsatkichlari qiymatlari jadvalda keltirilgan. 1.

1-jadval. Ba'zi kulrang cho'yanlarning mexanik xususiyatlari

Grafitning mavjudligi kesish paytida chiplarning silliqlashiga yordam beradi va moylash ta'siriga ega, bu quyma temirning aşınma qarshiligini oshiradi.

SCh10 va SCh15 ferritli kulrang quyma temir navlari engil va o'rtacha yuklangan qismlar uchun ishlatiladi: qopqoqlar, gardishlar, volanlar, kaliperlar, tormoz barabanlari, debriyaj disklari va boshqalar.

SCh20 va SCh25 ferrit-perlit kulrang quyma temir navlari ortib borayotgan statik va dinamik yuk ostida ishlaydigan qismlar uchun ishlatiladi: dvigatel silindr bloklari, silindrli pistonlar, debriyaj barabanlari, dastgoh yotoqlari va boshqalar.

Perlitli quyma temir kuchli dastgohlar va mexanizmlarning ramkalarini quyish uchun ishlatiladi. Ko'pincha perlitli kulrang modifikatsiyalangan quyma temirlar ishlatiladi. Bunday cho'yanlar quyishdan oldin suyuq cho'yanga maxsus qo'shimchalar - ferrosilikon (zaryad og'irligi bo'yicha 0,3-0,6%) yoki kremniy-kaltsiy (zaryad og'irligi bo'yicha 0,3-0,5%) qo'shilishi bilan olinadi. Bunday quyma temirlarga grafit qo'shimchalari shaklini tozalash tufayli yuqori mexanik xususiyatlarga ega bo'lgan SCh40 va SCh45 markali cho'yanlar kiradi. Ushbu quyma dazmollar nasos korpuslari, kompressorlar va gidravlik haydovchilarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Yuqori haroratlarda ishlaydigan qismlar uchun qo'shimcha ravishda xrom, nikel, molibden va alyuminiyni o'z ichiga olgan qotishma kulrang quyma temir ishlatiladi.

Egiluvchan temir

Egiluvchan cho'yan egiluvchan deb ataladi, chunki u bosimli ishlov berishga duchor bo'lishi mumkin, garchi quyma temir zarb qilinmagan bo'lsa-da va cho'yan qismlar faqat quyish yo'li bilan ishlab chiqariladi, chunki cho'yan cho'yan kulrang cho'yanga nisbatan yuqori egiluvchanlikka ega.

Egiluvchan quyma temir oq gipoevtektik quyma quymalarni grafitlash bilan tavlash orqali ishlab chiqariladi. Egiluvchan cho'yan tarkibida ko'p miqdorda marganets bo'lmasligi kerak, chunki tavlanish paytida u grafitlanish jarayoniga, shuningdek, ko'p miqdorda uglerod va kremniyga xalaqit beradi, bu oq quyma temirdan quymalarni olishni qiyinlashtiradi, chunki kristallanish jarayonida grafit plitalar shaklida cho'kishni boshlaydi. Shuning uchun, egiluvchan quyma temirga tavlangan oq quyma temirning kimyoviy tarkibi tarkibida cheklovlar mavjud: 2,5-3,0% S; 0,7-1,5% Si; 0,3-1,0% Mn; 0,12% dan kam S; 0,18% dan kam R.

Quyma qismining qalinligi 40-50 mm dan oshmasligi kerak, chunki kattaroq qalinlikda yadroda qatlamli grafit hosil bo'ladi, bu quyma temirni tavlanish uchun yaroqsiz qiladi.

Tozalash ikki bosqichda amalga oshiriladi. Birinchi bosqichda oq quyma temir to'qimalar asta-sekin 930-1050 ° S haroratgacha qizdiriladi va bu haroratda 15 soat davomida saqlanadi. Bunda yuqori haroratli ledeburit tarkibiga kiradigan sementit parchalanadi va ajralib chiqqan ugleroddan parchasimon grafit hosil bo'ladi.

Ikkinchi bosqichda quymalar evtekoid transformatsiyasiga mos keladigan 700-760 ° S haroratgacha sovutiladi va bu haroratda 30 soatgacha saqlanadi yoki juda sekin soviydi. Bunday holda, perlit tarkibiga kiradigan sementit parchalanadi. Ikkinchi bosqich tugagandan so'ng, quyma temirning tuzilishi ferrit va parcha grafitdan iborat. Ushbu turdagi quyma temir ferritli cho'yan deb ataladi.

Agar evtekoid transformatsiyasiga mos keladigan haroratlar hududida sovutish etarlicha sekin bo'lmasa yoki grafitlanishning ikkinchi bosqichida ta'sir etish etarli bo'lmasa, u holda perlit tarkibiga kiradigan sementitning parchalanishi to'liq sodir bo'lmaydi. Bunday holda, quyma temirning tuzilishi ferrit, pearlit va mayda grafitdan iborat bo'ladi. Ushbu turdagi quyma temir ferrit-perlit egiluvchan quyma temir deb ataladi.

Agar harorat oralig'ida sovutish tezlashtirilgan bo'lsa, u holda perlit tarkibiga kiradigan sementitning parchalanishi sodir bo'lmaydi. Bunday holda, quyma temirning tuzilishi perlit va yoriqli grafitdan iborat bo'ladi. Bunday quyma temirga marvaridli egiluvchan cho'yan deyiladi.

Belgilash. GOST 1215-79 bo'yicha egiluvchan quyma temir "KCH" harflari va ikkita raqam bilan belgilanadi: birinchisi kuchlanish kuchini ko'rsatadi; ikkinchisi - nisbiy cho'zilish (%).

Qiymatlar mexanik ko'rsatkichlar Ba'zi egiluvchan quyma temirlar jadvalda keltirilgan. 2.

2-jadval. Ba'zi egiluvchan quyma temirlarning mexanik xususiyatlari

Egiluvchan temir

Yuqori quvvatli quyma temir quyma kristallanish jarayoni orqali olingan sharsimon grafitli quyma temir deb ataladi. Grafit qo'shimchalarining bu shakli bir xil hajmdagi plastinkaga o'xshash va parchalarga o'xshashlarga nisbatan kichikroq sirtga ega va stress kontsentratsiyasini kamaytiradi.

Grafitning sharsimon shakli suyuq quyma temirga magniy yoki nikel bilan magniy yoki ferrosilikonni kiritish orqali olinadi.

Modifikatorlar ta'sirida grafit kristallanish jarayonida sharsimon shaklga ega bo'ladi. Sferik grafitli quyma temirlar boshqa cho'yanlarga nisbatan yuqori mexanik xususiyatlarga ega. Yuqori quvvatli cho'yanlar xossalari bo'yicha quyma uglerodli po'latga o'xshaydi, lekin yaxshiroq quyish xususiyatlariga ega, kesish oson va yuqori aşınma qarshiligini saqlaydi. Egiluvchanlik va pishiqlikni oshirish uchun yuqori quvvatli quyma temirdan yasalgan quyma buyumlar issiqlik bilan ishlov berishdan o'tkaziladi: tavlanish, normalizatsiya, in'ektsiya va temperatura. Egiluvchanlikning oshishi bilan bir vaqtda issiqlik bilan ishlov berish quymalardagi qoldiq kuchlanishlarni kamaytiradi, bu esa ularning ish faoliyatini oshiradi.

Belgilash. GOST 7293-85 bo'yicha yuqori quvvatli quyma temir egiluvchan quyma temirga o'xshash tarzda belgilanadi: "HF" harflari va raqamlar bilan: birinchisi valentlik kuchining qiymatini, ikkinchisi - nisbiy cho'zilish (%).

Standart quyma temirning quyidagi navlarini nazarda tutadi: VCh35-22; VCh40-15; HF45-10; VC50-7; HF60-3; VC70-2; HF80-2; HF 100-2. Yuqori quvvatli quyma temirning kimyoviy tarkibi: 3,2-3,6% S; 1,6-2,9% Si; 0,3-0,7% Mn; 0,02% dan ko'p bo'lmagan S; 0,1% dan ko'p bo'lmagan R. Ferritik asosda yuqori quvvatli quyma temirlar (VCh35-22, VCh40-15, VCh45-10) d 22 dan 10% gacha, 140-225 HB; pearlit asosida (VCh50-7, VCh60-3, VCh70-2, VCh80-2, VCh100-2) - d 7 dan 2% gacha, 153-360 HB.

Yuqori quvvatli quyma temirlarning yuqori mustahkamligi va egiluvchanligi ularni avtomobil dizel dvigatellari va ishqalanish bloklarida ishlaydigan boshqa qismlar uchun krank mili ishlab chiqarishda katta yuk ostida ishlatishga imkon beradi.

Ishqalanishga qarshi quyma temirlar

Antifriksion cho'yanlar - bu ishqalanishga qarshi xususiyatlari kuchaygan maxsus kulrang va yuqori quvvatli cho'yanlar. Bu quyma temirlar asosdagi ferrit va perlit nisbatiga, shuningdek, grafit miqdori va shakliga qarab past ishqalanish koeffitsientiga ega. Perlitli quyma dazmollarda yuqori aşınma qarshilik, qatlamli grafitning izolyatsiyalangan konlari mavjudligida yupqa perlit va bir xil taqsimlangan fosfor evtektikasidan tashkil topgan metall asos bilan ta'minlanadi.

Rulmanli ishqalanish birliklarida ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun antifriksion quyma temirdan (GOST 1585-85) tayyorlangan quyma qo'llaniladi.

Belgilash. Antifriksion quyma temirning quyidagi navlari mavjud: AChS1; ASF2; ASFZ; ASF1; AChV2; ACC1; ABC2. "ACS" harflari ishqalanishga qarshi kulrang quyma temirni bildiradi; "AChV" - ishqalanishga qarshi yuqori quvvatli quyma temir; "AChK" - ishqalanishga qarshi egiluvchan quyma temir.

Antifriksion kulrang quyma temirlar - perlitli cho'yan AChS-1 va AChS-2 va perlit-ferritli cho'yan AChS-3 - asosdagi ferrit va perlit nisbatiga, shuningdek miqdoriga qarab ishqalanish koeffitsienti past bo'ladi. va grafit shakli. Perlitli quyma dazmollarda yuqori aşınma qarshilik, qatlamli grafitning izolyatsiyalangan konlari mavjudligida yupqa perlit va bir xil taqsimlangan fosfor evtektikasidan tashkil topgan metall asos bilan ta'minlanadi.

Ishqalanishga qarshi kulrang quyma temir toymasin podshipniklar, vtulkalar va metall bilan ishqalanish ostida ishlaydigan boshqa qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, ko'pincha moylash materiallari mavjud. Qattiqlashtirilgan yoki normallashtirilgan po'lat vallar bilan tandemda ishlaydigan qismlar AChS-1 va AChS-2 markali quyma temirdan tayyorlanadi va termik ishlov berilmagan vallar bilan tandemda ishlash uchun AChS-3 cho'yan ishlatiladi.

Ishqalanishga qarshi yuqori quvvatli (tugunli grafitli) cho‘yanlar perlit konstruksiyali - AChV-1 va ferrit-perlit (50% perlit) - AChV-2 bilan ishlab chiqariladi. AChV-1 quyma temir qattiqlashtirilgan yoki normallashtirilgan mil bilan birgalikda periferik tezligi ortgan ishqalanish birliklarida ishlash uchun ishlatiladi.

Ishqalanishga qarshi cho'yanlarning ishqalanishga qarshi bronzalarga nisbatan asosiy afzalligi ularning arzonligi, asosiy kamchiligi esa ishqalanish yuzalarini aniq birlashtirishni talab qiladigan yomon ishlov berishdir.

Shubhasiz, ko'pchilik kundalik hayotda yoki ishda quyma temir mahsulotlarini uchratgan. Ushbu material yaxshi quvvat va mukammal quyish xususiyatlariga ega.

Quyma temir po'latdir, to'g'rirog'i, temir va ugleroddan tashkil topgan temir-uglerod qotishmasi, hajmi 2,14% dan maksimal 6,67% gacha bo'lgan va sementit yoki grafit sifatida tarkibga kiritilishi mumkin. Quyma temir, ta'rifiga ko'ra, arzon va ishlab chiqarish oson bo'lgan muhandislik materiali bo'lib, po'lat eritish uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Uning ishlab chiqarilishi ishlab chiqarishning muayyan bosqichlarida sodir bo'ladigan murakkab kimyoviy jarayonlarni anglatadi.

Asosiy xususiyatlari va tarkibi

Temir va ugleroddan tashqari, bu qotishma uning xususiyatlariga ta'sir qiluvchi qo'shimcha aralashmalarni o'z ichiga oladi. Cho'yanning xilma-xil tarkibi uni yuqori qattiqlik, suyuqlik bilan ta'minlaydi va mo'rtlikni oshiradi. U o'z ichiga oladi: oltingugurt, kremniy, marganets, fosfor. Kiruvchi uglerod tufayli quyma temir qotishmasi yuqori qattiqlikka ega, ammo ayni paytda moddaning egiluvchanligi va egiluvchanligi kamayadi. Metallga o'ziga xos xususiyatlarni berish uchun ma'lum qo'shimchalar qo'shiladi. Quyidagi qotishma komponentlar ishlatiladi: nikel, vanadiy, shuningdek, xrom va alyuminiy. Quyma temir formulasi qo'shimcha qo'shimchalar bilan temir-uglerodli asosdan iborat. Taxminan 7,2 g / sm3 zichlikka ega, bu metall birikmalari uchun juda yuqori qiymatdir.

Quyma temir bir nechta tarkibiy qismlardan iborat, shuning uchun uning o'zgarishlarining xususiyatlari sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Uglerod va temirdan tashqari, kompozitsiyada 2% gacha marganets, 1,2% fosfor, 4,3% kremniy va 0,07% gacha oltingugurt mavjud. Silikon suyuqlik holati uchun javobgardir, quyish sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi, shuningdek uni yumshoqroq qiladi. Marganets kuchini oshirish uchun ishlatiladi. Oltingugurt qo'shilishi refrakterlikni pasaytiradi va uning suyuqligini pasaytiradi. Bundan tashqari, u issiq to'qimalarda (qizil mo'rtlik) yoriqlar paydo bo'lishida namoyon bo'lgan zararli ta'sirga ega. Fosforning mavjudligi mexanik xususiyatlarni pasaytiradi, lekin murakkab shakldagi narsalarni quyish imkonini beradi.

Cho'yanning tuzilishi grafit qo'shimchalari bo'lgan metall asosga o'xshaydi. Turiga qarab, u perlit, parcha grafit va ledeburitni o'z ichiga oladi. Ushbu elementlar uning xususiyatlarini aniqlaydi va har xil miqdorda mavjud yoki umuman yo'q.

Erish nuqtasi minimal +1160 °C dan maksimal +1250 °C gacha. U yuqori korroziyaga qarshi xususiyatlarga ega va quruq (kimyoviy) va nam korroziyaga faol qarshi turadi. Uning sharofati bilan zanglamaydigan po'lat - xrom komponentining yuqori miqdori bo'lgan po'lat qotishmasi tug'ildi.

Qo'llash sohasi

Quyma temir mashinasozlikda turli qismlarni quyish uchun keng qo'llaniladi. Krank mili va dvigatel bloklarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, ishqalanishga juda chidamli bo'lgan yuqori sifatli prokladkalar ishlab chiqariladi. Qachon ishlatiladi past haroratlar, bu erda quyma temir faqat yuqori ishlash xususiyatlari tufayli ishlatiladi. Ushbu fazilatlar qattiq iqlim sharoitida ishlash uchun quyma temir qotishmasidan foydalanadigan turli xil mashina elementlarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Ushbu material metallurglar tomonidan mukammal quyish xususiyatlari va arzonligi tufayli keng qo'llaniladi. Quyma mahsulotlar yuqori aşınma qarshilik va kuchaygan kuchga ega.

Ko'pgina sanitariya-tesisat qismlari ham quyma temirdan yasalgan. Bu radiatorlar, isitish radiatorlari, quvurlar, vannalar, lavabolar bilan turli xil lavabolar. Ko'pgina mahsulotlar bir necha o'n yillar oldin o'rnatilgan bo'lsa ham, bugungi kunda ham xizmat qilmoqda. Ushbu buyumlar ko'p yillar davomida asl qiyofasini saqlab qoladi va qayta tiklash ishlarini talab qilmaydi. Bundan tashqari, quyma temir kostryulkalar ko'plab idishlarni tayyorlashda eng qulaylaridan biri hisoblanadi.

Turlari

Xususiyatlariga ko'ra, quyma temir qotishmasi konversiya va quymalarga bo'linadi. Birinchisi kislorod-konvertor usuli yordamida po'lat eritishda qo'llaniladi. Bu tur marganets va kremniyning kamayishi bilan tavsiflanadi. Ko'p qismlarni ishlab chiqarish uchun quyma temir quyish materiallari ishlatiladi. Ushbu bazadan tayyorlangan mahsulotlarning namunalarini tegishli fotosuratlarda ko'rish mumkin.

Maxsus nav nikel-xrom qotishmalarini (nihardlar) o'z ichiga oladi. Bularga past uglerodli va yuqori uglerodli quyma temir kiradi. Birinchisi kuchayganligi, ikkinchisi esa aşınma qarshiligining oshishi bilan tavsiflanadi. Asosiy navlar oq va kulrang qotishmalardir. Ushbu materiallar uglerod tarkibida, shuningdek, xususiyatlarda farqlanadi. Bundan tashqari, egiluvchan, qotishma va yuqori quvvatli turlar faol qo'llaniladi.

Kulrang

Kulrang quyma dazmollar past egiluvchanlik, yopishqoqlik va ishlov berish jarayonida kesish oson. Ular muhim bo'lmagan qismlarni, shuningdek, eskirishga moyil bo'lgan elementlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Kulrang quyma temir tarkibida grafit, perlit yoki ferrit-perlit shaklida uglerod mavjud. Uning miqdori taxminan 2,5% ni tashkil qiladi, bu mahsulotlarga yuqori quvvat beradi. Kulrang qotishmadan turli xil sanoat uskunalari, tishli qutilar, qavslar va vtulkalar tayyorlanadi. Fosforning yuqori miqdori (taxminan 0,3 - 1,2%) bo'lgan material yaxshi suyuqlikka ega va badiiy quyishda qo'llaniladi.

Oq

Sementit yoki karbid shaklida taqdim etilgan katta miqdordagi uglerodni (3% dan ortiq) o'z ichiga oladi. Ushbu materialning singan joyidagi oq rang ulanishga o'z nomini berdi. Ushbu turdagi qotishma mo'rtlik va mo'rtlikni oshirdi, bu esa foydalanish doirasini sezilarli darajada toraytiradi. Unga asoslanib, muhim yuklarga ta'sir qilmasdan statik funktsiyalarni bajarish uchun oddiy shakllarning qismlari ishlab chiqariladi. Texnik xususiyatlari oq materialni qotishma komponentlarini qo'shish orqali yaxshilash mumkin. Buning uchun nikel, xrom va kamroq alyuminiy yoki vanadiy ishlatiladi. Bunday qo'shimchalarga ega brend "sormit" deb ataladi. Sifatida ishlatiladi isitish elementi turli xil qurilmalarda. Sormit +900 ° C dan yuqori bo'lmagan haroratlarda barqaror xususiyatlarga ega. Ushbu material oddiy uy vannalarini ishlab chiqarish uchun asos bo'lib xizmat qiladi.

Egiluvchan

Ushbu turdagi oq rangdan keyingi issiqlik bilan ishlov berish orqali quyish orqali olinadi. Bunday holda, uzoq muddatli tavlanish qo'llaniladi, bunda sementit parchalanib, grafit hosil qiladi. Ushbu jarayon strukturada uglerod parchalari hosil bo'lishi bilan grafitlanish deb ataladi. Grafit bu shaklni uzoq muddatli tavlanish orqali oladi. Bu metall asosga ijobiy ta'sir ko'rsatadi, u yanada integral, egiluvchan va yopishqoq bo'ladi.

Egiluvchan quyma temir past haroratlarda yaxshi ishlaydi va kesishlarga juda sezgir emas. Uzluksiz ishqalanish ostida ishlaydigan elementlarni ishlab chiqarishda foydalaniladi. Bundan tashqari, egiluvchan qotishma juda murakkab konfiguratsiyadagi mahsulotlar uchun asos bo'lib xizmat qiladi: burchaklar, tormoz prokladkalari, tee, orqa akslar uchun avtomobil korpuslari va boshqa tuzilmalar. Yaxshilangan xususiyatlarga bor, tellur va magniy qo'shilishi bilan erishiladi.

Yuqori quvvat

U kuchini oshirdi va muhim mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi va ba'zi hollarda hatto po'latni almashtiradi. Bu yuqori quvvatli quyma temir kulrang shaklga maxsus aralashmalarni (seriy, kaltsiy, itriy, magniy) qo'shish orqali olinadi. Undan viteslar, pistonlar, krank vallar va boshqa qismlar tayyorlanadi. Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi isitish moslamalari, shuningdek quvurlar uchun elementlarni quyish imkonini beradi.

Qotishma

Qotishma quyma temir qotishmasi qo'shimcha aralashmalarni o'z ichiga oladi. Tarkibi yuqori darajada titan, nikel, xrom, shuningdek, sirkoniy, vanadiy, molibden, alyuminiy va boshqa elementlarni o'z ichiga oladi. Ular yuqori kuch, qattiqlik va aşınma qarshilik beradi. Qotishma materiallar gazsimon va agressiv muhit bilan o'zaro ta'sir qiluvchi, shuningdek, suvli eritmalar ta'sirida ishlaydigan mexanizmlarning qismlarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

Metallning afzalliklari

Ushbu qotishma qora metallurgiya tomonidan ishlab chiqarilgan material sifatida tasniflanadi. Ba'zi xususiyatlarni aniqlashda ko'pincha po'lat bilan taqqoslanadi. Quyma temirdan yasalgan buyum po'latdan yasalgan hamkasbiga nisbatan past narxga ega. Bundan tashqari, quyma temir elementlari kamroq og'irlik va kuchga ega. Qotishmalarga turli qo'shimchalar qo'llash orqali quyma temirning bu xususiyatlari sezilarli darajada kengaytiriladi. Uning parametrlari quyidagi ijobiy fazilatlarga ega:

• ekologik jihatdan toza material, uy-ro'zg'or buyumlari, shu jumladan idishlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi;
• kislota-asos muhitiga chidamli;
• gigienik;
• haroratni uzoq vaqt ushlab turish qobiliyati;
• ba'zi turlari po'lat bilan taqqoslanadigan kuchga ega;
• operatsiya muddati, uning davomida uning sifat ko'rsatkichlari faqat yaxshilanadi;
• Tana uchun mutlaqo zararsiz.

Ishlab chiqarish

Cho'yan qotishmasini ishlab chiqarish materialni talab qiladigan va qimmatga tushadigan jarayondir. Bir tonna materialni eritish uchun taxminan 900 litr kerak bo'ladi oddiy suv va taxminan 550 kg koks. Erish nuqtasi taxminan +1200 °C ni tashkil qiladi, bu esa maxsus eritish uskunasini talab qiladi. Massa olish uchun ruda kerak bo'ladi, bu erda temirning massa ulushi 70% dan ortiq. Iqtisodiy samarasizligi sababli kamaygan ruda jinslari ishlatilmaydi.

Material maxsus do'mna pechlarida eritiladi. U yerda temir rudasi ruda oksidlarini kamaytirishdan boshlab, quyma temir qotishmasi ishlab chiqarishgacha boʻlgan toʻliq texnologik sikldan oʻtadi. Materialni quyish uchun yoqilg'i kerak: koks, termoantrasit va tabiiy gaz. Qaytarilish jarayonining oxirida qattiq shakldagi temir undagi uglerodni eritish uchun pechning maxsus qismiga joylashtiriladi. O'zaro ta'sirdan so'ng quyma temir massasi olinadi, u suyuqlik shaklida tushadi. Erimagan aralashmalar sirtga suriladi va keyinchalik chiqariladi. Ushbu cüruf ko'plab materiallarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Eritmadan keraksiz zarralarni olib tashlaganingizdan so'ng, quyma temir qotishmalarining ma'lum navlarini olish uchun qo'shimchalar qo'shiladi.

Zamonaviy mashinasozlikda eng ko'p qo'llaniladiganlar temir-uglerod qotishmalari - po'lat Va quyma temir.

Chelik- temir va uglerod qotishmasi; po'latdagi uglerod miqdori oshmaydi 2%.

Cheliklarga quyidagilar kiradi:

texnik jihozlar,

strukturaviy va

asbob po'lati.

Quyma temir- tarkibida uglerod mavjud bo'lgan temir va uglerod qotishmalari oshadi 2%. Cho'yandagi o'rtacha uglerod miqdori 2,5-3,5% ni tashkil qiladi.

Temir va ugleroddan tashqari, po'lat va quyma temir tarkibida aralashmalar mavjud:

kremniy va marganets foizning o'ndan bir qismida (0,15-0,60%)

oltingugurt va fosfor har bir elementning yuzdan bir qismida (0,05-0,03%).

Chelik

Karbonli po'latoldin 0,7% qilish uchun ishlatiladi:

• simlar,

• T-temir va burchakli temir,

  har xil shakldagi profillar,

  shuningdek, ko'plab tafsilotlar uchun mashinasozlikda: tishli g'ildiraklar, o'qlar, vallar, biriktiruvchi novlar, murvatlar, bolg'alar, balyozlar va boshqalar.

Karbonli po'latustida 0,7% turli ishlab chiqarish uchun ishlatiladi kesish vositasi:

• keskilar va boshqalar.

Po'latning xususiyatlari uglerod tarkibiga bog'liq. Uglerod qancha ko'p bo'lsa, po'lat kuchliroq va qattiqroq.

Quyma temir

Mashinasozlik quyma temir barcha turdagi mashina qismlarini quyish uchun ishlatiladi.

Tarkibi va tuzilishi bo'yicha quyma temirlar bo'linadi ustida:

Egiluvchan temir

Egiluvchan temir oq quyma temirni maxsus qayta ishlash natijasida olingan. Oq quyma temirda barcha uglerod temir bilan kimyoviy bog'langan holatda bo'ladi. (Fe 3 C- sementit), bu quyma temirga katta qattiqlik va mo'rtlik va yomon ishlov berish qobiliyatini beradi.

Oq quyma temir

Mashinasozlik sohasida oq quyma temir deb atalmish tavlangan quyma ishlab chiqarish uchun ishlatiladi egiluvchan quyma temir.

Yuvish jarayonida sementit temir va erkin uglerodga parchalanadi va quyma past qattiqlik va yaxshi ishlov berish qobiliyatiga ega bo'ladi.

Kulrang quyma temir

Texnologiyada eng ko'p qo'llaniladi kulrang quyma temir, unda katta qism uglerod erkin holatda, grafit shaklida. Bunga yuqori tarkib yordam beradi kremniy

Bu quyma temir yaxshi quyma sifatlarga ega va temir quyma ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ushbu quyma temirdan tayyorlangan qismlar tuproq yoki metall qoliplarga (ramka, tishli g'ildiraklar, silindrlar, bloklar va boshqalar) quyish orqali olinadi.

Erkin uglerod mavjudligi tufayli (grafit) Kulrang quyma temir past qattiqlikka ega va kesish oson.