Хатан төмрийн: шинж чанар, тэмдэглэгээ, хамрах хүрээ

Төмөр - хатуу, зэврэлтэнд тэсвэртэй, гэхдээ эмзэг төмөр нүүрстөрөгчийн хайлш нь нүүрстөрөгчийн 2.14-аас 6.67% хүртэл мужид С агуулга нь. Тодорхой асуудал оршин байгаа хэдий ч, энэ нь төрөл, шинж чанар, төрөл бүрийн юм програмуудыг. Олон нийтээр хүлээн зөвшөөрсөн хатан цутгамал төмрийн ашигласан.

түүх

Энэ материал нь хойш IV зууны үед МЭӨ мэдэгдэж байсан юм. д. Түүний БНХАУ-ын үндэс VI байна. МЭӨ. д. XVI зууны - Европт, хайлш аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэл эхний дурдсан XIV, ОХУ-ний байна. Харин хатан төмрийн үйлдвэрлэл технологийн XIX зуунд Орос улсад патентлагдсан байна. МЭ Annosovym хөгжилд дараа.

саарал индүү улмаас бага механик шинж чанар, мөн ган тулд ашиглах нь хязгаарлагдмал тул - үнэтэй байдаг ба бага хатуулагтай болон бат бөх байж, асуулт, найдвартай, бат бөх, хатуу, нэмэгдсэн учир, харин хүч чадал, тодорхой уян хатан байдлыг бий болгох металл үүссэн.

Даралтаар төмрийн биш, гэхдээ улмаас хуванцар шинж чанар, энэ нь хуванцар ажиллах зарим төрлийн (жишээ нь, хуурамчаар үйлдэх) нь өөрийгөө зээлдүүлдэг юм.

үйлдвэрлэл

гол арга зам - д хайлуулах үйлдвэрийн тэсэлгээний зуух.

тэсэлгээний боловсруулах эхлэн материал:

• Хураамж - хэлбэрээр Ferum-д металлын исэл агуулсан төмрийн хүдэр.
• Шатахууны - кокс, байгалийн хий.
• Хүчилтөрөгч - тусгай Ланс дамжуулан тарьсан байна.
• Солилцоог - манган ба (эсвэл) цахиурын үндсэн дээр химийн тогтоц.

тэсэлгээний зуухны үе шатууд:

1. tuyeres дамжуулан нийлүүлсэн хүчилтөрөгчтэй төмрийн хүдрийн химийн урвалын дүнд цэвэр төмөр нөхөн сэргээх.
2. кокс үүсэх, нүүрстөрөгчийн исэл шатаах.
3. СО ба CO ₂ цэвэр төмрийн урвалд _Carburizing.
4. гарцын хүссэн шинж хамааран манган, цахиур нь Fe ₃ С ханалтын.
5. taphole дамжуулан хэвэнд орж дууссан металл цутгах, нь Шаар цорго нүхээр Шаар цутгах.

Домен зуухны үйл ажиллагааны циклийн дууссаны дараа төмөр, Шаар ба утааны хийг авсан байна.

Металл Бүтээгдэхүүний Үйлдвэрлэл домэйн

хөргөх хурдаас хамааран, нүүрстөрөгчийн хангалт болон нэмэлт microstructure төмөр хэд хэдэн төрлийн хүлээн авч болно:

1. Гахайн (цагаан) хүлэгдсэн хэлбэрээр нүүрс, анхдагч цемент. бусад төмөр нүүрстөрөгчийн хайлш боловсруулах хайлуулах түүхий эд болгон ашигладаг. үйлдвэрлэсэн хайлшин домэйн 80% хүртэл.
2. Ган (саарал) бүрэн буюу хэсэгчлэн чөлөөлөх графит, тухайлбал түүний ялтсууд хэлбэрээр нүүрстөрөгчийн. Malootvetstvennyh биеийн эд анги үйлдвэрлэхэд зориулж зөвхөн ашиглагддаг. 19% Домен зуухны цутгах үйлдвэрлэсэн хүртэл.
3. Тусгай: баян төмрийн хайлш. 1-2% төрөл гэж үздэг үйлдвэрлэл.

Хатан төмөр гахай дулааны эмчилгээ бэлтгэсэн байна.

төмөр байгууламжийн онол

microstructure биелэл д харуулсан шиг байдалд Ferum Нүүрстөрөгчийн болор сүлжээ төрлийн хайлш Хэд хэдэн өөр өөр төрлийн бий болно.

1. хатуу шийдэл нь α-төмөр Нэвтрэн орох - феррит.
2. хатуу шийдэл γ-төмөр Нэвтрэн орох - austenite.
3. Fe _3-C (үүрэг улсын) химийн үүсэх - cementite. Анхан шатны хайлсан шингэн хурдан хөргөх үүссэн байна. Хоёрдогч - austenite нь удаан температур буурсан байна. Гуравдагч - ферритийг аажмаар хөргөх.
4. ферритийг болон cementite үр тарианы механик хольц - перлит.
5. Ledebur - austenite үр тариа, pearlite буюу cementite механик хольц.

Цутгамал төмөр зориулсан тусгай microstructure тодорхойлогддог. бал хэлбэрээр болон түүнээс дээш бүтэц хязгаар хэлбэрээр байж болох ба янз бүрийн хольц хэлбэрээр чөлөөт байдалд байж болох юм. шинж үндсэн үр тариа, эдгээр тогтоц аль аль нь нөлөөлсөн байна. Бал фракц металл хавтан, хуудас, эсвэл бөмбөрцөг байна.

навч хэлбэртэй саарал төмрийн нүүрстөрөгчийн хайлш нь нийтлэг байдаг. Энэ нь тэдний эмзэг бөгөөд найдвартай бус байдал шалтгаан болж байна.

Оруулахгүй тэдний механик гүйцэтгэлд эерэг нөлөө илүү сэвсгэр хатан төмрийн байна.

бөмбөрцөг хэлбэртэй бал бүтэц цаашид хатуулаг, бат бөх, тэсвэр ихээхэн ачаалалтай өсөлт нөлөөлж, металл чанарыг сайжруулдаг. Ийм шинж чанар нь өндөр бат бэх цутгамал төмөр байна. түүний шалтгаан ферритийг хатан төмрийн шинж чанар буюу хайрс бал оруулахгүй дэргэд pearlite үндсүүд.

феррит хатан төмөр бэлтгэх

цагаан гахайн нүүрстөрөгчийн агуулга 2.4-2.8% нь, нэмэлт (Mn, Si, S, P) харгалзах дэргэд нь annealing аас бага нүүрстөрөгчийн хайлшин гулдмайнуудыг proeutectoid үүнийг үйлдвэрлэж байна. ханын зузаан нь annealed эд анги Дэлгэрэнгүй 5-ээс см байх ёстой. Castings их зузаан нь бал ялтсууд хэлбэрээр байгаа бөгөөд хүссэн шинж хүрч байна.

феррит суурь металл цутгамал төмөр тусгай хайрцаг байрлуулж, элс асгах юм авахын тулд. Нягт битүүмжилсэн савыг нь халаалтын зуух байрлуулж байна. annealing явцад дараах алхмуудыг хийнэ:

1. Барилга байгууламж температур 1000? С зууханд халааж, 10 24 цагийн турш тогтмол дулаан зогсож эрхтэй. хуваагдаж, анхдагч cementite Ledebur үр дүнд.
2. металл зууханд 720 хүртэл хөргөнө байна вэ? С.
3. 720-ийн температурт? 15 30 цагаас удаан тэсвэрлэх в. Энэ нь температурын хоёрдогч cementite салахаас баталгаажуулдаг.
4. эцсийн шатанд дахин 500-? С ажлын зууханд нь хөргөлттэй байсан, дараа нь агаарт гарч болно.

Энэ annealing үйл явц graphitizing гэж нэрлэдэг.

ажил microstructure дараа бал хуудас нь үр тариа нь феррит юм. Энэ төрөл нь завсарлага хар оноос хойш "chernoserdechnym" гэж нэрлэдэг.

pearlitic зөөлөн цутгамал төмөр бэлтгэх

Төмөр-нүүрстөрөгч хайлш, мөн proeutectoid цагаанаас гаралтай, харин нүүрстөрөгчийн агуулга бүхий энэ төрлийн түүний нэмэгдсэн байна: 3-3.6%. pearlitic үндэс нь цутгамал, тэд хайрцаг байрлуулж, буталсан нунтаг төмрийн хүдрийн буюу тээрэм хэмжээний асгаж байна. Annealing процедур өөрөө хялбаршуулсан байна.

1. Металл температур 1000 өсгөсөн юм бэ? C, 60-100 цаг байлаа.
2. зууханд нь сэрүүн боловсруулах.

металл орчинд дулааны үйлдэл доор шаргал өнгөтэй diffuses Учир нь: cementite задрал графит-д мэдээлэх хэсэгчлэн гадаргын давхарга эд анги, хүдэр, эсвэл шаар гадаргуу дээр шийдвэрлэх annealed орхидог. хатуу дунд нь хатан төмөр "beloserdechnogo" зөөлөн, хүнд, хатан topsheet бэлтгэсэн.

Энэ annealing дутуу гэж нэрлэдэг. Энэ нь зохих бал нь тавган дээр cementite болон pearlite ledeburite салахаас олгодог. Шаардлагатай мөхлөгт pearlitic хатан өндөр хатуулаг, Уян налархай, хамт ширэм бол хэрэглэх нэмэлт материалыг 720 хүртэл халааж? В. Иймээс хуудас бал оруулахгүй нь перлит нь үр тариа үүсдэг байна.

Үл хөдлөх хөрөнгө, шошгололт, феррит хатан төмөр програм

ферритийг онд ledeburite болон cementite бүрэн задралын д зуухны үр дүн нь урт хугацааны "өдөөн хатгуулсаар" металл. Улмаас технологийн тавьснаараа тулд өндөр нүүрстөрөгчийн агуулга бүхий хайлшин - нь феррит бүтэц шинж чанар бага нүүрстөрөгчийн ган. Харин өөрөө нүүрс хол гэж байгаа бол - энэ нь чөлөөт төмөр холбоотой төрөөс явдаг. Температур нөлөө хайрс нь бал оруулахгүй хэлбэрийг өөрчилдөг.

Ферритийг бүтэц, хатуулаг нь буурсан шалтгаан зэрэг шинж байгаа эсэхийг хүч үнэ цэнийг нэмэгдүүлэх, хатуулаг болон ductility.

Төмөр ферритийг зэрэг тэмдэглэгээ: KCH30-6, KCH33-8, KCH35-10, KCH37-12:

CN - зүйлийн тодорхойлох - зөөлөн,

30, 33, 35, 37: σ _нь, 300, 330, 350, 370 N / мм ² - энэ нь зөрчихгүйгээр тэсвэрлэж чадна хэмээн хамгийн их ачаалал;

6, 8, 10, 12 - суналт, δ,% - налархайн индекс (өндөр үнэ цэнэ, илүү өртөмтгий металл даралт эмчилгээ).

Хатуулаг - тухай 100-160 HB.

Түүний гүйцэтгэл ган, төмрийн нүүрстөрөгчийн хайлш зэрэг завсрын юм Энэ материал нь саарал юм. шинж чанар хийц элэгдэлд тэсвэртэй, зэврэлтийн эсрэг болон ядаргаа хүч чадлын хувьд муу феррит pearlitic тутам, харин дээд механик тэвчээр, ductility хамт хатан төмрийн. : Түүний хямд үнэ өргөн нь бага, дунд ачааллын үед үйл ажиллагаа явуулж байгаа хэсгийн үйлдвэрлэх салбарт ашиглаж байгаа нь араа, үүрэнд, арын тэнхлэг, сантехник.

Үл хөдлөх хөрөнгө, шошгололт, pearlitic зөөлөн цутгамал төмөр програм

Улмаас дутуу annealing анхан шатны, austenite 720-ийн температурт? C перлит болгон хувиргаж байгаа нь бүрэн татан буулгах, дунд, cementite Ledebur цаг хугацаа юм. Сүүлийнх дээд ферритийг болон cementite үр тариа нь механик хольц юм. Ер нь, нүүрстөрөгч хэсэг, заавал дагаж мөрдөх хэлбэрээр хэвээр нь бүтэц, нэг хэсэг нь хүргэдэг - хуудас бал онд "гаргасан". Үед энэ перлит нь цөм эсвэл үйрмэг байж болно. Тиймээс pearlitic зөөлөн цутгамал төмөр байгуулжээ. Түүний шинж улмаас ханасан хэцүү, бага уян хатан бүтэц юм.

Эдгээр нь, дээд зэврэлтээс байна феррит харьцуулахад, өмсөж тэсвэртэй шинж, тэдгээрийн эдэлгээний харьцангуй өндөр, харин доод ductility болон castability шинж чанар юм. механик стресст өртөмтгий гол бүтээгдэхүүний хатуулаг, хатуулаг нь хадгалан байхад гадаргууг нэмэгдсэн байна.

Төмөр pearlitic тэмдэглэгээ: KCH45-7, KCH50-5, KCH56-4, KCH60-3, KCH65-3, KCH70-2, KCH80-1,5.

Эхний оронтой - зориулалт хүч чадал: 450, 500, 560, 600, 650, 700, 800 N / мм-ээс ^тус тус ^2.

Хоёрдугаар - ductility тэмдэглэгээ суналт δ,% - 7, 5, 4, 3, 3, 2, 1.5.

өндөр ачаалалтай ажилладаг загварт механик инженер, хэрэгсэл олж Pearlite хатан төмөр програмууд - статик болон динамик аль алинд нь: camshafts, crankshafts, шүүрч авах эд анги, поршен, саваа холбосон.

дулааны эмчилгээ

дулааны эмчилгээ улмаас авсан материал, тухайлбал, annealing давтан температурын нөлөө арга хамруулах болно. Тэдний гол зорилго нь - тэр ч байтугай илүү их хүч чадал, бат бөх, зэврэлт болон хөгшрөлтийн эсэргүүцэл.

1. Температурыг өндөр хатуулаг, хатуулаг шаардлагатай бүтцийн ашигласан бол; 900 хүртэл халааж үйлдвэрлэсэн? C, эд анги хөдөлгүүрийн тос ашиглан 100 орчим? C / сек дундаж ханшаар хөргөлттэй байна. Энэ 650˚S нь халаалт, агаарын хөргөлт бүхий өндөр амралтын байх ёстой дараа.
2. Хэвийн 900? С халаах замаар зууханд дунд энгийн хэсгүүдэд хэрэглэгддэг, агаарт 1 1.5 цагийн хугацаанд болон дараагийн хөргөлт энэ температурт зогсож үлдсэн. Troostite мөхлөгт перлит, түүний шийдэмгий болон үрэлтийн найдвартай, өмсөж болно. Энэ нь pearlitic үндэс нь эсрэг үрэлтийн зөөлөн цутгамал төмөр ашиглаж байна.
3. Энэ урт хугацааны дулаан үед барьж зууханд нь хөргөх, 900 С - Халаалт: Annealing нь үрэлтийн үйлдвэрлэхэд дахин дахин хийж байна вэ?. Үзүүлэх феррит, эсвэл феррит-pearlitic бүтэц үрэлтийн хатан төмрийн.

цутгамал төмөр бүтээгдэхүүнийг халаах орон нутгийн эсвэл төвөгтэй хийж болно. сэдэвчилсэн хэрэглээний өндөр давтамжийн гүйдэл эсвэл ацетилен нь (бөхөөх барьж). Халаалтын зуухны - төвөгтэй байна. зөвхөн дээд давхарга нь орон нутгийн халаалтын хатуурсан үед энэ нь хатуулаг, хүч чадал нэмэгдэж, харин үндсэн ductility болон зуурамтгай индексүүдийг үлдээсэн.

Энэ нь учир дутагдалтай механик шинж чанар, бас ус хөргөх нь бөхөөх үед зайлшгүй юм гэнэт температурын өөрчлөлтөөс түүний өндөр мэдрэмж, учир нь зөвхөн боломжгүй төмөр хуурамчаар үйлдэх зааж нь чухал юм.

Anti-үрэлтийн зөөлөн цутгамал төмөр

Энэ нь олон төрлийн бас хуурамчаар үйлдэх (APC), өндөр бат бэх (ACHV), уян хамаатай doped тэд саарал (ASF) юм. APC үйлдвэрлэл хатан цутгамал төмөр, annealing, эсвэл хэвийн өртөж байна хэрэглэгддэг. бусад хэсэгт нь үрэлтийн эсэргүүцэл өмсөж - үйл явц нь түүний механик шинж чанар, шинэ шинж үүсэхээс сайжруулах зорилгоор явуулсан байна.

Хаяглагдсан: 1-APC, APC-2. crankshafts, араа, холхивч үйлдвэрлэлд ашигладаг.

шинж нэмэлт үр нөлөө

манганы, цахиур, фосфор, хүхэр, зарим Хайлшны элементүүдийг: төмрийн бал баазаас гадна, тэд бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг мөн цутгамал төмөр шинж шалтгаан нь тэдний бүрэлдэхүүнд байж болох юм.

Mangan flowability сайжруулдаг хайлсан металл, нь зэврэлтийн эсрэг болон эсэргүүцэл өмсдөг. Энэ нь хатуулаг, химийн томъёогоор Fe ₃ C, мөхлөгт перлит үүсэх нь төмөр нүүрстөрөгчийн заавал хүч чадал хувь нэмэр оруулдаг.

Silicon мөн хайлсан хайлшийг хөрвөх чадвар нь эерэг нөлөө үзүүлдэг, энэ cementite болон бал оруулахгүй хуваарилах задралын хувь нэмэр оруулдаг.

Хүхрийн - сөрөг, харин зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг. Энэ нь, механик, химийн шинж бууруулдаг ан цав үүсэхээс өдөөдөг. Гэсэн хэдий ч, бусад элементийн агуулга нь оновчтой харилцаа (жишээ нь, манган) microstructural үйл явцыг засаж. Тиймээс харьцаа Mn-S 0,8-1,2 перлит цаг хугацааны ямар ч температур нөлөөллөөс хадгалж байгаа үед. 3 нь харьцааг нэмэгдүүлэх замаар энэ нь урьдчилан тогтоосон үзүүлэлтийн хамааран хүссэн ямар нэгэн бүтцийг олж авах боломжтой юм.

илүү хувирамтгай, хүч чадал нөлөөлдөг нь graphitization хугацаанаас хатуулаг болон ductility, үр нөлөөг бууруулдаг фосфор өөрчлөгдөж байна.

зарим агуулгыг нь бал цас Chromium, молибдений саад болдог үүсэх, мөхлөгт перлит үүсэхээс дэмжих.

Гянт болд өндөр температурт чиглэлээр үйл ажиллагаа явуулж байгаа үед өмсөж эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг.

Хөнгөн цагаан, никель, зэс graphitization хувь нэмэр оруулах.

Төмөр-нүүрстөрөгч хайлш, түүнчлэн тэдний харьцааг бүрдүүлдэг химийн элементүүдийн хэмжээг тохируулах замаар, энэ нь цутгамал төмөр эцсийн шинж нөлөөлж болно.

Давуу болон сул талууд

уран тархсан хэрэглээ бүхий хатан chugun- материал. Түүний гол давуу тал нь:

• хатуулаг өндөр түвшин, эсэргүүцэл, хүч чадал, хөрвөх чадвар хамт өмсөж;
• хатуулаг болон ductility хэвийн шинж чанар;
• Саарал цутгамал төмөр эсрэгээр даралт эмчилгээ, өөр processability;
• дулааны болон химийн дулааны эмчилгээ тодорхой аргын дагуу янз бүрийн embodiments залруулах зүйлийн шинж чанар;
• бага зардал.

Сул тал нь хувь хүний шинж чанар нь:

• эмзэг,
• бал нь оруулахгүй байгаа эсэх;
• огтлох ядуу гүйцэтгэл,
• их хэмжээний жин цутгамалаас.

Одоогийн дутагдалтай байгаа хэдий ч, хатан төмөр металлурги, механик инженерийн цэнэг авдаг. Энэ crankshafts, тоормос эд анги, араа, поршен, саваа холбох зэрэг чухал мэдээллийг гаргаж байна. брэндийн жижиг янз бүрийн байх, салбарт хувь хүний орон зай нь хатан төмөр эзэлж байна. Уг програм ачааллын дор бусад материалыг ашиглах нь магадлал багатай юм хэвийн байна.