Raudan, luokittelu, koostumuksesta, ominaisuuksista, merkintöjä ja soveltaminen

Nykyisin lähes kukaan inhimillisen elämän, jota ei olisi käytetty rautaa. Tämä materiaali on ihmiskunnan tuntema jo pitkään ja on erinomainen maine käytännön kysymys. Valurautaa - perusteella suuri määrä osia, kokoonpanot ja mekanismeja, ja joissakin tapauksissa jopa omavarainen tuote, joka kykenee suorittamaan toiminnot sille. Siksi tässä artikkelissa me maksamme hyvin lähellä huomiota tähän rautayhdisteistä. Myös selvittää, mitkä ovat erilaisia valurautaa, niiden fyysiset ja kemialliset ominaisuudet.

määritelmä

Rauta - tämä on todella ainutlaatuinen metalliseos raudan ja hiilen, jossa enemmän kuin 90% Fe, ja C - enintään 6,67%, mutta ei vähemmän kuin 2,14%. Myös, hiili voi olla raudan muodossa sementiitin tai grafiittia.

Hiili antaa metalliseos riittävän suuri sitkeys, mutta samaan aikaan, alentaa sitkeys. Tässä suhteessa rauta on haurasta. Myös tiettyjen merkkien valurautaa lisätä erityisiä lisäaineita, jotka voivat antaa yhdistettä, tiettyjä ominaisuuksia. Rooli seosaineiden voi olla: nikkeli, kromi, vanadiini, alumiini. rauta tiheys indeksi on 7200 kilogrammaa kuutiometriä kohden. Siitä, mitä voimme päätellä, että paino valurautaa - luku, jota ei voi kutsua pieni.

historiallista tietoa

Harkkorauta jo kauan tiedetty mies. Ensimmäinen maininta seoksen ajoitettu kuudennella vuosisadalla eKr.

Kiinassa muinoin, rautaa saatiin melko alhainen sulamislämpötila. Euroopassa, rauta alkoi saada noin 14-luvulla, kun he alkoivat käyttää masuunit. Tuolloin valurauta meni tuotantoon aseita, ammuksia, varaosia rakentamiseen.

Alueella Venäjän raakaraudan tuotantoon vaikuttavien ainesosien 16-luvulla ja sen jälkeen laajeni nopeasti. Aikoina Petra I Rossiyskaya Empire kannalta valmistetaan raakarautaa pystyi välttämään kaikki maailman kansat, kuitenkin jo sata vuotta on jälleen alkanut ottamaan asemiaan markkinoilla terästeollisuudelle.

Valurautaa luotiin erilaisia taideteoksia aikakaudella keskiajalla. Erityisesti 10-luvulla Kiinan Masters valettu ainutlaatuinen hahmo leijona, jonka paino yli 100 tonnia. Alkaen 15-luvulla Saksassa, ja sen jälkeen muissa maissa, valurauta on saanut laajaa levitystä. Siitä tehdään aidat, grillit, puiston veistoksia, puutarhakalusteet, hautakiviä.

Viime vuosina 18-luvulla valurauta mahdollisimman paljon mukana arkkitehtuurin Venäjällä. 19th century ja yleensäkin nimeltään "rautakaudella", koska seoksen hyvin aktiivisesti käytetään arkkitehtuurissa.

piirteet

On olemassa erilaisia valurauta, mutta keskimääräinen sulamislämpötila metalliyhdiste on noin 1200 astetta. Tämä luku on 250-300 astetta alle tarvitaan teräksen sulatus. Tämä ero liittyy melko korkea hiilipitoisuus, joka johtaa vähemmän kuin sen läheinen suhde rauta-atomien molekyylitasolla.

Tuolloin sulaminen ja kiteyttämällä sitten hiilen sisältämien valurautaa, ei ole aikaa täysin tunkeutua molekyylikidehilarakentei- rautaa, ja koska rauta lopuksi saatu melko hauras. Tältä osin ei sovelleta, jos on jatkuvasti dynaamisia kuormia. Mutta kun se on hyvä niille osasta, joilla on korkeat vaatimukset lujuuden.

tuotantoteknologia

Ehdottomasti kaikenlaisia valurautaa tuotetaan masuunin. Itse asiassa prosessi sulamisen - työlästä toimintaa, joka vaatii vakavaa merkittäviä investointeja. Yksi tonni rautaa tarvitaan noin 550 kilogrammaa, koksin ja lähes ton vettä. Tilavuus malmin uuniin syötetään riippuu rautapitoisuus. Useimmiten käytetään malmin, joissa rautaa on vähintään 70%. Pienempi pitoisuus elementti on ei-toivottu, koska se on taloudellisesti epäedullista käyttää.

Ensimmäisen vaiheen tuotannon

rautaa sulatus tapahtuu seuraavasti. Pääasiassa uunissa on täytetty malmin ja koksihiilen laadut että purkaessa ja ylläpitää haluttu lämpötila uunin sisällä akselille. Lisäksi nämä tuotteet ovat polttaminen osallistua aktiivisesti kemiallisissa reaktioissa, kuten vähentää rauta.

Yhdensuuntaisesti uunin alusten vuota, joka toimii katalyyttinä. Se auttaa sulattamaan kiviä nopeammin, mikä edistää nopeaa vapautumista rautaa.

On tärkeää huomata, että malmi ennen lastausta uuniin kohdistuu esikäsittely. Hänen murskattu murskauslaitos (hienot hiukkaset sulavat nopeammin). Sen jälkeen, kun se on pesty hiukkasten poistamiseksi, jotka eivät sisällä metallia. Sitten raaka Kalsinoitu siten poistaa siitä rikkiä ja muita vieraita elementtejä.

Toisen vaiheen tuotannon

Ladattu ja käyttövalmis uunin syötetään maakaasun erityinen polttimet. Cox kuumentaa raaka-aine. Tämä vapauttaa hiili, joka yhdistää hapen kanssa ja muodostaa oksidin. Tämä oksidi on niin osallistuu pelkistys malmista. Huomaa, että kasvu kaasun määrä uunissa kemiallisen reaktion nopeus pienenee, ja kun se saavuttaa tietyssä suhteessa ja pysäytetään kokonaan.

Ylimääräisen hiilen tunkeutuu sulan ja sisältää yhdisteen, jossa on rauta, muodostaen lopulta valettu. Kaikki nämä tekijät eivät sulaneet, ovat pinnalla ja lopulta poistaa. Tämä jäte on nimeltään kuonaa. Sitä voidaan käyttää myös tuotantoon muita materiaaleja. Muodot rautaa saatu tällä tavoin kutsutaan valu ja sika.

erilaistuminen

Moderni luokittelu rautaseoksia toteutetaan irrottamalla data seuraavanlaisia:

• Valkoinen.
• Puolinaista.
• Gray flake grafiitti.
• Lujat pallografiittia.
• Taonta.

Tarkastellaan kutakin erikseen.

valkoinen valurauta

Joten se kutsui rauta yksi että lähes kaikki hiili on kemiallisesti sidottu. Tekniikan, tämä metalliseos ei käytetä kovin usein, koska se on kova, mutta hyvin hauras. Hän ei voi koneistaa eri leikkurit, ja siksi sitä käytetään ruiskuttamalla osia, jotka eivät vaadi mitään hoitoa. Vaikka tämäntyyppiset valuraudan ansiosta hionta hiomalaikkojen. Valkoinen valurauta voi olla sekä tavallisia ja dopingia. Tämän hitsauksen se aiheuttaa ongelmia, kuten mukana muodostumista eri murtuma jäähdytyksen aikana tai lämmitys, sekä johtuen epätasaisuutta rakenteen muodostumista hitsauksen kohdassa.

Valkoinen valurauta valmistettu kuluminen ensisijainen kiteytys sulan seoksen jäähdyttämisen aikana lyhytaikainen. Useimmiten niitä käytetään työskentelevät kuivan kitkan olosuhteissa (esim., Jarrupalat), tai valmistettaessa osia, joilla on suuri kulutuskestävyys ja lämmönkestävyys (rulla myllyt).

Muuten, valkoinen valurauta on saanut nimensä, koska se näytti hänen tauko - kevyt kristalli, säteilevä pinta. Rakenne rauta on joukko ledeburite, perliitin ja sementiittiä toissijainen. Jos rauta saatetaan doping, sitten se transformoitiin troostite perliittiä, austeniitin tai martensiitin.

puoli valurautaa

Luokittelu Valurautojen on epätäydellinen, jos emme mainitse tätä lajia metalliseoksesta.

Tyypillinen yhdistelmä mainitun rautakarbidia ja grafiitin eutektisen sen rakenteeseen. Yleisesti, koko rakenne on seuraava: grafiitti, perliitti, Ledebur. Jos valurauta lämpökäsitelty tai seostus, se johtaa austeniitin muodostumista, martensiitin ja acicular troostite.

Tämäntyyppinen rauta on melko hauras, joten sen soveltaminen on hyvin rajallinen. Aivan sama nimi metalliseoksen on saanut nimensä siitä se tauko - yhdistelmä tummia ja vaaleita alueita kiderakenteen.

Yleisimpiä teknisiä materiaaleja

GOST 1412-85 harmaa valurauta sisältää sen koostumus noin 3,5% hiiltä, 1,9-2,5% piitä, enintään 0,8% mangaania, korkeintaan 0,3% fosforia, ja vähemmän kuin 0,12% rikkiä.

Tämän grafiittia valurautaa on levyn muotoinen. Se ei vaadi erityistä muutosta.

Grafiitti levyt ovat suuresti heikentää toimintaa, koska harmaan valuraudan ja sille on ominaista hyvin alhainen sitkeys ja lähes venymä (Me luku on 0,5%).

Harmaa valurauta hoidetaan hyvin. Rakenne metalliseos voi olla seuraava:

• Ferriitti-grafiitti.
• Ferriitti-perliitti, grafiitti.
• Perliitti, grafiitti.

Puristuslujuus harmaa valurauta on paljon parempi kuin jännityksessä. On myös aivan hyvin olla hitsattu, mutta tämä edellyttää esilämmitys, ja täyteaineena välttämätöntä käyttää erityistä valurauta ytimiä, joilla on korkea pitoisuus piin ja hiilen. Ilman esilämmitystä hitsaus on vaikeaa, koska valkaisun rauta hitsausvyöhykkeessä tapahtuu.

Se tuottaa harmaan valuraudan osat toimivat ilman iskukuormituksen (hihnapyörät, kannet, kehys).

Nimeäminen rautaa tapahtuu periaatteella: MF 25-52. Kaksi kirjainta osoittavat, että tämä on harmaa valurauta, määrä 25 - kuvion vetolujuus (MPa tai kgf / ^mm2), numero 52 - Vetolujuus taivutusmomentin.

high-duty valurautaa

Pallografiittivaluraudasta on täysin erilainen kuin hänen muut "veljet", että se sisältää pallomaisia grafiitti. Se saadaan viemällä sula seos erityisten määritteet (Mg, Ce). Määrä grafiittirikkaisiin sulkeumat ja niiden lineaariset mitat voivat olla erilaiset.

Mitä hyvää pallografiittia? Se seikka, että tämä muoto minimaalisesti heikentää metallinen alusta, joka puolestaan voi olla perliittiä, ferriitti- tai perliittiä-ferriittiä.

Käyttämällä lämpökäsittelyä tai lisättyine rautapohjainen voi olla neulattu-troostite, martensiittinen, austeniittista.

Leimat pallografiittivaluraudasta ovat erilaisia, mutta yleensä se on sellainen nimitys: HF 40-5. On helppo arvata, että RF - on rauta, numero 40 - indikaattori vetolujuus (kgf / ^mm2), määrä 5 - suhteellinen venymä prosentteina ilmaistuna.

taottava rautaa

Rakenne pallografiittivaluraudasta on, että se sisältää grafiittia hilseilevä tai pallomainen muoto. Tässä tapauksessa, hiutale grafiitti voi olla erilainen dispersio ja tiiviyttä, joka puolestaan on suora vaikutus mekaanisiin ominaisuuksiin valurautaa.

Teollisuudessa rauta on usein valmistettu ferriittistä pohja, joka tarjoaa enemmän joustavuutta.

Ulkonäkö murtuma ferriittisten pallografiittivalurautaa on musta samettinen ulkonäkö. Suurempi määrä perliitin rakenteen, kevyempi tulee kiertyä.

Yleensä taottava valurauta saadaan valkoinen valurauta vuoksi pitkän kaipaa uunissa kuumennettu lämpötilaan 800-950 astetta.

Tähän mennessä on olemassa kaksi tapaa valmistaa pallografiittivaluraudasta: Euroopan ja Amerikan.

American menetelmä on voimattomuus metalliseos hiekka lämpötilassa 800-850 astetta. Tässä prosessissa, grafiitti on sijoitettu jyvät puhdasta rautaa. Tämän seurauksena, rauta hankkii viskositeetti.

Euroopan menetelmä valu viruu rautamalmia. Lämpötila tässä tapauksessa on noin 850-950 astetta. Hiili tulee rautamalmin, jolloin Hiilenpoistovaihetta pintakerros tulee pehmeä ja valukappaleiden. Rauta tulee sitkeitä ja säilyttää ydin hauraus.

Merkintä taottava rautaa: 40-6 CN, jossa CN - on tietenkin , muokattavaksi soveltuvaa valurautaa; 40 - vetolujuus ilmaisin; 6 - venymä%.

Muut indikaattorit

Kuten erottamiseksi raudan vahvuus, on seuraavaa luokittelua käytetään:

• Normaali voimakkuus: Rm 20 kg / mm ^2.
• Lisääntynyt vahvuus: Rm = 20-38 kg / mm ^2.
• Korkea lujuus: Rm = 40 kg / mm ² tai enemmän.

Sillä rauta on jaettu:

• Nonplastic - Pidennys alle 1%.
• Maloplastichnyh - 1%: sta 5%.
• Muovi - 5%: sta 10%.
• Lisääntynyt sitkeys - enemmän kuin 10%.

Lopuksi myös haluavat varmasti todeta, että ominaisuuksia tahansa rauta on varsin merkittävä vaikutus jopa muoto ja luonne täyttää.