Procesul de producere fontă ductilă

Preparat prin alipirea alb fonta hypoeutectic.

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 proprietățile pieselor turnate are loc în timpul recoacere.

Piese turnate sunt învechit într-un cuptor la o temperatură de 950 ... 1000 C, timp de 15 ... 20 ore. Descompunerea cementită.

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

La răcire relativ rapidă (modul W, Fig. 11.3), a doua etapă este complet eliminat, și a obținut perlitice fontă maleabilă.

Structura fierului, recopt la regim, este compus din perlit, recoacere din ferită și grafit (obținut ductil-feritic perlitice fonta)

Recoacerea este prelungit de 70 ... 80 ore și funcționare costisitoare. Recent, ca urmare a îmbunătățirilor, durata a fost redusă la 40 de ore.

7 disting gradele de fontă ductilă, trei feritic (QP 30-6) și patru cu perlită (QP 65-3) Baza (GOST 1215).

Conform proprietăților mecanice și tehnologice ale fontă ductilă este intermediară între fontă cenușie și oțel. Un dezavantaj al fontă ductilă în comparație cu rezistență ridicată limitează grosimea peretelui piesei turnate și nevoia de recoacere.

Piese turnate din fontă ductilă utilizate pentru piese care funcționează sub sarcini de șoc și vibrații.

Feritice carcase din fontă sunt fabricate angrenaje, butuci, cârlige, suporturi, cleme, cuplaje, flanșe.

Deoarece perlitica fonta, caracterizat prin rezistență ridicată, ductilitate rezonabile, a produs arborii de antrenare de furcă, verigi ale lanțurilor și role transportoare, plăcuțe de frână.

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

18. Impactul formei și dimensiunii incluziuni de grafit pentru proprietățile fontă.

incluziuni graphitic pot fi considerate ca golurile de formă corespunzătoare din structura de fontă. In apropierea acestor defecte sunt concentrate stres sub sarcină, valoarea care este mai mare decât defectul acut. Rezultă că includerea plăcii de grafit formează întinderea maximă a înmuierea metalului. sub formă de fulgi mai favorabil și este forma optimă sferică de grafit. Plasticitate depinde de forma în același mod. Alungire () DPJ gri fier este de 0,5%, pentru maleabil - până la 10% pentru mare - până la 15%.

Prezența grafitului, reduce cel mai dramatic rezistența conform metodelor de încărcare severe: accident vascular cerebral; decalaj. Rezistența la compresiune scade un pic.

Aspectele pozitive ale prezenței grafitului.

• grafit îmbunătățește prelucrabilitatea, deoarece așchii fragilis produse;

• fier are proprietăți mai bune anti-frecare, în comparație cu oțelul, deoarece prezența grafitului asigură o lubrifiere suplimentară a suprafețelor de frecare;

• deoarece micropori umplut grafit de fontă este bine amortizează vibrațiile și are o vâscozitate crescută ciclică;

• Piesele de fier nu sunt sensibile la concentratoare externi de stres (degajări, găuri, niște canale din secțiunile transversale);

• fier devin semnificativ mai ieftine;

• producția de fontă ieftin fabricarea de prelucrare țagle de oțel și de turnare și tratament de presiune, urmată de prelucrare.

19. Transformările din oțeluri în timpul încălzirii.

proces la- efectelor termice asupra oțelului, pentru a schimba în mod artificial structura și Sv-și într-o direcție predeterminată. La baza la faza transformări apar în anumite modificări ordine-PAX și structurale cauzate de acestea. Tem-pa în cazul în care are loc conversia se numește critică roi Xia. PSK (727) - cel inferior critic-ra, GS-As3- superioară critică așa-ra, ES-AFM superioară critică așa-ra. În oțelurile carbon, în funcție de temperatura ratelor de încălzire și răcire, următoarea conversie: 1) Conversia feritno-cementita amestecul la austenită la încălzire peste Ac1. P (F + C) → A. Conversia este procesul de difuzie F + P (P + w3) → A + F- oțel hipoeutectoide. P (F + w3) + C2 + A → TS2- otel hypereutectoid. Atunci când este încălzit peste oțelul critic-ry superior dobândește o structură austenitică uniformă. 2) Transformarea austenitei racim. răcire lentă sub Ac1, prin austenitei difuzie se descompune în F + C2. (Alte Sursa: Orice fel de tratament termic constă într-o combinație de patru transformări de bază, care se bazează pe un sistem de aspirație la energia liberă minimă 1. Conversia perlitice la austenită are loc prin încălzirea deasupra A1 temperatura critică, energia liberă minimă a austenitei ..

2. Transformarea austenitei în perlită. Aceasta are loc la răcire sub A1. energie liberă minimă a perlit:

20. Transformarea perlitei.

Transformarea perlită - transformare eutectoid (degradarea) a austenitei, care apar sub 727 ° C (în funcție de alte surse de 723 ° C) și care constă într-o nucleației simultană și creșterea în interiorul austenită (# 611; faze de) două noi faze: ferita (# 593; faze de ) și cementita (Fe3 C), având o formă de placă. Schematic, procedeul descris de formula:

Transformarea perlita apare în oțelurile care conțin mai mult de 0,025% C (din masă) și alb și gri fonta (fonta cu excepția unui metal de baza feritic). Structura format ca urmare a conversiei este menționată perlită și este alcătuit din plăci subțiri alternând (cristale) de ferită și cementită. Compozițiile din toate cele trei faze, cu răcire lentă definite strict: un oțel nealiat sau fontă austenitică a conținut 0,8% C, ferita - 0,025% C și cementita - 6,67% C (de masă). Rezultă că placa de ferită în 7,3 ori mai groase decât plăcile cementită.

Când temperatura scade sub 727 ° C, crește rata de conversie, atinge un maxim la

550 ° C și apoi scade, ajungând la aproape zero la

200 ° C. Cu cât temperatura de transformare mai mică grosimea plăcilor și a proprietăților de rezistență ridicată. Grosimea absolută a plăcilor perlitei (perioada distanta interlamelară structurii) variază în mod tipic de la câțiva microni (și atunci ele pot fi distinse într-un microscop optic obișnuit) la zecimi de microni (plăcile sunt detectate doar la cele mai înalte rezoluții) și la câteva sutimi de microni (necesita microscop deja electroni ). specii adecvate dispersa perlit, de asemenea, numit sorbitol și troostite.

Viteza de răcire afectează structura și proprietățile amestecului ferita + cementita. Rezultatul este un punct de vedere calitativ, dar identic cu numele diferit:

Perlit - se obține prin răcirea lentă, de obicei, împreună cu care au inerția termică a cuptorului masiv, adică în timpul recoacere. Proprietati exemplare: Duritate - 200HB, rezistență la tracțiune - 600MPa, randament - 300MPa.

Sorbitol - se obține prin răcire cu aer (normalizare). Duritate - 300HB, rezistența la tracțiune - 1000MPa, randament - 500MPa.

Troostite - se obține la o viteză de răcire mai mare, de obicei, în orice ulei mineral. Duritate - 400HB, rezistența la tracțiune - 1400MPa, randament - 700MPa.

21. Intermediar (beynitovoe)

La temperaturi sub 550 ° C autodifuzie atomilor de fier substanțial nu are loc, iar atomii de carbon au o mobilitate suficientă.

Mecanismul de conversie constă în faptul că există o redistribuire în interiorul atomilor de carbon austenită și parcelele îmbogățit austenită carbon sunt transformate în cementită.

Conversia austenitei sărăcit de carbon în ferită are loc la mecanismul de forfecare prin formarea și creșterea nucleelor ​​de ferită. Cristalele formate sunt în formă de ac.

Dispersibility cristalelor de cementită și ferită depinde de temperatura de transformare.

Mm la o temperatură de - bainită superioară. Structura este caracterizată prin rezistența lor este inadecvată, alungire redusă () și tenacitate ().

La o temperatură de 300 ° C - - bainită inferioară. Structura se caracterizează prin rezistență ridicată cuplată cu ductilitate și tenacitate.

1. caracter Diffusionless.

Cristalele sunt îngustează spre capătul în formă de placă, sub microscop, aceasta structura arata ca un ac. Formarea unei plăci crește instantaneu sau la frontiera de cereale austenită sau defect. Pe lângă primele plăci sunt dispuse la unghiuri de 60 ° sau 120 o, dimensiunea lor este limitată între porțiunile primei plăci (Fig. 13.2).

3. Viteza foarte mare de creștere a cristalelor, de până la 1000 m / s.

Duritate până la 65 HRC. duritate ridicată este cauzată de influența atomilor de carbon în fază de zăbrele interstițială, cauzând distorsiunea și apariția stresului. Cu o creștere a conținutului de carbon crește tendința de a fracturii fragile din oțel.

23. Metode practice de stingere.

În funcție de forma produsului, marca de oțel și de proprietățile dorite ale complexului folosind diferite metode de răcire (Fig. 14.1)

Ris.14.1. comportamentul de durificare

1. calire într-un răcitor (V1).

Se încălzește la temperatura dorită elementul este transferat la agentul de răcire și răcit complet. În utilizarea ca mediu de răcire:

• apă - pentru produsele mari fabricate din oțel carbon;

• Ulei - bucăți mici de formă simplă realizate din oțel carbon și produse din oțel aliat.

Principalul dezavantaj - o presiune considerabilă întărire.

2. Rigidizarea în două zone sau intermitentă (V2).

Produsul încălzit este răcit în prealabil în mai clară rece (apă), la o temperatură

3000C și apoi transferat la un răcitor mai moale (ulei).

Intermitentă călit pentru aproximarea maximă la modul optim de răcire.

În principal utilizate pentru sculele de intarire.

Dezavantaj: complexitatea de a determina atunci când transferul produsului de la un mediu la altul.

3. Stepped călire (V3).

Se încălzește la temperatura dorită, produsul a fost plasat într-un mediu de răcire cu o temperatură de 30 - 50C deasupra ILD și este menținută pentru timpul necesar pentru egalizarea temperaturii pe întreaga secțiune. timpul de menținere izotermă nu depășește perioada de stabilitate a austenitei la temperatura specificată.

În săruri topite de utilizare sau metale ca mediu de răcire. După menținerea izotermă parte este răcită la o viteză lentă.

Metoda este utilizată pentru produse mici și mijlocii.

4. izoterma calire (V4).

Caracterizat prin etapa de călire duratei la temperatură mai mare MN în transformarea intermediarului. Expunerea izoterm asigură conversia completă a austenitei supraracita în beynit.Pri strunjire intermediară a structurii de oțel aliat cu excepția bainitice este stocat în austenită reziduală. Structura rezultată se caracterizează printr-o combinație de înaltă rezistență, ductilitate și tenacitate. Cu această deformare redusă datorită călirii tensiunilor sunt reduse și tensiunea de fază.

Ca mediu de răcire folosit și sarea alcalină topit.

Acestea sunt utilizate pentru oțeluri aliate.

5. călire și auto-temperare.

Produsul încălzit a fost plasat într-un mediu de răcire și se lasă să stea până la răcirea parțială. După extragerea produsului, straturile de suprafață ale reîncălzit de căldura internă la temperatura dorită, adică autorevenire transportate. Este utilizat pentru produsele care au nevoie pentru a combina duritatea ridicată pe suprafață și o viscozitate ridicată în miez (instrumente de percuție: mototki, dălți).