Valurautatyypit. Valuraudat (valkoiset, harmaat, lujat, muokattavat). Kuitti, rakenne, merkinnät, laajuus

Raudan ja hiilen seosta kutsutaan valuraudaksi. Eutektiikan esiintyminen valuraudan rakenteessa (katso kuva 87) määrää sen käytön yksinomaan valumetallina. Valuraudassa oleva hiili voi olla sementiitin tai grafiitin muodossa tai molempina sementiitin ja grafiitin muodossa. Sementiitti antaa murtumaan erityisen vaalean kiillon. Siksi valurautaa, jossa kaikki hiili on sementiitin muodossa, kutsutaan valkoiseksi. Grafiitti murtaa valuraudan harmaa väri, siksi valurautaa kutsutaan harmaaksi. Grafiitin muodosta ja muodostumisolosuhteista riippuen erotetaan seuraavat valuraudat: harmaat, lujat ja muokattavat (ks. kuvat 101 ja 102).

1. HARMAA JA VALKOINEN VALURAUTA

Harmaa valurauta (tekninen) on pohjimmiltaan metalliseos, joka sisältää pysyviä epäpuhtauksia ja. Harmaan valuraudan rakenteessa suurin osa tai kaikki hiili on grafiitin muodossa. Ominaisuus Harmaan valuraudan rakenne, joka määrää sen monet ominaisuudet, on siinä, että grafiitilla on levymäinen muoto mikroleikkauksen näkökentässä (ks. kuva 88). Yleisimmin käytettyjä ovat hypoeutektiset valuraudat, jotka sisältävät. Mitä korkeampi hiilipitoisuus valuraudassa, sitä enemmän muodostuu grafiittia ja sitä pienempi on sen määrä mekaaniset ominaisuudet. Samaan aikaan korkeiden valuominaisuuksien (hyvän juoksevuuden) varmistamiseksi on oltava vähintään .

Piillä, jonka pitoisuus harmaavaluraudassa on rajoissa, on suuri vaikutus rakenteeseen ja siten valuraudan ominaisuuksiin, joten teknisen valuraudan rakenteen muodostumista tutkittaessa on käytettävä ei tilakaavio, vaan kolmoiskaavio

Riisi. 99. Nestemäisen fean tilakaavio; A - austeniitti; G - grafiitti

Osio kolminkertaisesta tilakaaviosta vakiopiipitoisuudelle on esitetty kuvassa. 99. Toisin kuin stabiilissa kaaviossa (katso kuva 87), systeemissä peritektisiä eutektisia ja eutektoidisia muutoksia ei tapahdu vakiolämpötilassa, vaan tietyllä lämpötila-alueella.

Sen lämpötila-alueen arvo, jolla austeniitti ja grafiitti ovat tasapainossa nestemäisen seoksen kanssa, riippuu piipitoisuudesta. Mitä korkeampi piipitoisuus, sitä laajempi eutektinen lämpötila-alue.

Valurautainen jäähdytys todelliset olosuhteet aiheuttaa merkittäviä poikkeamia tasapainoolosuhteista. Valuraudan rakenne riippuu ensisijaisesti kemiallisesta koostumuksesta (hiili- ja piipitoisuus) ja kiteytymisnopeudesta.

Pii edistää grafitointiprosessia toimimalla samaan suuntaan kuin hidastaen jäähtymisnopeutta. Muuttamalla toisaalta valuraudan hiili- ja piipitoisuutta ja toisaalta jäähdytysnopeutta voidaan saada erilainen valuraudan metallipohjan rakenne. Valurautojen rakennekaavio, joka näyttää, mikä rakenteen tulee olla valussa, jonka seinämän paksuus on 50 mm, riippuen

Riisi. 100. Valuraudan rakennekaaviot: a - C:n vaikutus ja valuraudan rakenteeseen; b - jäähdytysnopeuden (valupaksuuden) ja määrän vaikutus valuraudan rakenteeseen; valkoinen valurauta; - harmaat chuguves

Riisi. 101. Valuraudan rakenne, a - valkoinen valurauta; b - perliittinen harmaa valurauta; c - ferriittis-perliittinen harmaa valurauta; ferriittistä harmaata valurautaa

Sementiittiin sitoutuneen hiilen pitoisuudesta riippuen on olemassa:

1. Valkoinen valurauta (Kuva. Jossa kaikki hiili on sementiitin muodossa. Tällaisen valuraudan rakenne on perliitti, ledeburiitti ja sementiitti (kuva 100, a, I ja 101, a).

2. Puolivalurauta (kuva suurin osa hiilestä on tällaisen valuraudan -1-perliitin, ledeburiitin ja lamelligrafiitin rakenteen muodossa.

3. Perliittinen harmaavalurauta (kuva 100, a, III) valurautarakenne (kuva 101, b) - perliitti ja lamelligrafiitti. Tässä valuraudassa 0,7-0,8 % C on perliitin muodossa, joka on osa koostumusta.

4. Ferriitti-perliitti (kuva 100, a, IV) harmaavalurauta. Tällaisen valuraudan (kuva 101, c) rakenne on perliittiä, ferriittiä ja lamelligrafiittia (katso koostumukset kuvassa 100, a, III). Tässä valuraudassa eutektoidisen sementiitin hajoamisasteesta riippuen 0,7 - 0,1 % on sitoutuneessa tilassa.

5. Ferriittinen harmaavalurauta (kuva 100, a, V). Rakenne (kuva 101, d) - ferriitti ja lamelligrafiitti. Tässä tapauksessa kaikki hiili on grafiitin muodossa.

Tietyllä hiili- ja piipitoisuudella grafitoituminen etenee täydellisemmin, mitä hitaammin jäähtyy. SISÄÄN työolot jäähdytysnopeus on sopivasti karakterisoitu valukappaleen seinämän paksuudella. Mitä ohuempi valu on, sitä nopeammin jäähtyminen ja grafitoituminen etenee vähemmän (kuva 100, b).

Siksi piipitoisuutta on nostettava poikkileikkaukseltaan pienessä valussa, joka jäähdytetään nopeasti, tai valuraudassa, jonka hiilipitoisuus on pienempi. Hitaammin jäähtyvien valukappaleiden paksuissa osissa grafitoituminen etenee täydellisemmin ja piipitoisuus voi olla pienempi. Mangaanin määrä valuraudassa ei ylitä Mangaani estää grafitoitumista eli vaikeuttaa grafiitin erottamista ja lisää valuraudan valkaisukykyä - valkoisen tai puolivalun rakenteen ilmentymistä erityisesti pintakerroksissa rauta. Rikki on haitallinen epäpuhtaus valuraudan mekaanisten ja valuominaisuuksien huonontuminen. Siksi sen pitoisuus on rajoitettu 0,1-0,2 prosenttiin. Harmaassa valuraudassa rikki muodostaa sulfideja tai niiden kiinteitä liuoksia.

Harmaan valuraudan fosforipitoisuus on useammin, mutta joskus jopa sallittu.. Fosforipitoisuuden kasvaessa valuraudan rakenteeseen muodostuu kiinteitä fosfidieutektisia sulkeumia: harmaassa valuraudassa kaksoisausteniittia ja valkoisessa valurauta - kolminkertainen austeniitti). Eutektiikka parantaa valuraudan valuominaisuuksia.

Valuraudan mekaaniset ominaisuudet johtuvat sen rakenteesta, pääasiassa grafiittikomponentista. Valurautaa voidaan pitää teräksenä, johon on infusoitu grafiittia, joka toimii lovien roolina, joka heikentää rakenteen metalliydintä. Tässä tapauksessa mekaaniset ominaisuudet riippuvat grafiittisulkeutumien määrästä, koosta ja jakautumien luonteesta.

Mitä vähemmän grafiittisulkeuksia, sitä pienempiä ne ovat ja mitä suurempi niiden eristysaste on, sitä suurempi on valuraudan lujuus. Valurauta kanssa iso määrä suoraviivainen suuri grafiittisakka erottaa sen metallipohjan, sillä on karkearakeinen murtuma ja alhaiset mekaaniset ominaisuudet. Valurauta hienolla

ja pyörteisellä grafiittisakkalla on paremmat ominaisuudet.

Grafiittilevyt vähentävät valuraudan repäisylujuutta, vetolujuutta ja erityisesti sitkeyttä. Harmaan valuraudan suhteellinen vetovenymä metallipohjan ominaisuuksista riippumatta on käytännössä nolla Grafiittisulkeuksilla on vain vähän vaikutusta puristuslujuuden ja kovuuden alenemiseen, niiden arvon määrää pääasiassa valun metallipohjan rakenne. rauta. Puristuksen aikana valurauta muuttuu merkittävästi ja tuhoutuminen on luonteeltaan leikkausta 45 ° kulmassa. Murtokuorma puristuksessa on valuraudan laadusta ja sen rakenteesta riippuen 3-5 kertaa suurempi kuin jännityksessä. Siksi valurautaa suositellaan käytettäväksi pääasiassa puristettavissa tuotteissa.

Grafiittilevyt vähentävät taivutuslujuutta vähemmän merkittävästi kuin vedossa, koska osa tuotetta kokee puristusjännityksen. Taivutuslujuus on veto- ja puristuslujuuden välissä. Valuraudan kovuus

Grafiitti, joka rikkoo metallipohjan jatkuvuuden, tekee valuraudasta herkkä kaikenlaisille jännityskeskittimille (pintaviat, leikkaukset, urat jne.). Tämän seurauksena harmaalla valuraudalla on suunnilleen sama rakenteellinen lujuus yksinkertaisen muotoisissa valuissa tai tasainen pinta Ja monimutkainen muoto leikkauksilla tai huonosti viimeistellyllä pinnalla. Grafiitti lisää valuraudan kulutuskestävyyttä ja kitkaa vähentäviä ominaisuuksia sen oman "voitelu" ja lisäävän kalvon lujuuden ansiosta voiteluaine. Mikä tärkeintä, grafiitti parantaa työstettävyyttä tekemällä lastuista hauraita.

Harmaavaluraudan metallipohja tarjoaa suurimman lujuuden ja kulutuskestävyyden, jos siinä on perliittirakenne (katso kuva 100, b). Ferriitin läsnäolo rakenteessa, lisäämättä valuraudan sitkeyttä ja sitkeyttä, vähentää sen lujuutta ja kulutuskestävyyttä. Ferriittisellä harmaalla valuraudalla on alhaisin lujuus.

Harmaa valurauta on merkitty kirjaimilla C - harmaa ja H - valurauta Kirjaimia seuraa numerot, jotka osoittavat tilapäisen vastuksen vähimmäisarvon

Harmaavaluraudat voidaan jakaa ominaisuuksiensa ja käyttötarkoituksiinsa seuraaviin ryhmiin.

Rauta- ja ferriitti-perliittiset valuraudat kestävät väliaikaisesti taivutuslujuutta. Niiden likimääräinen koostumus: Valuraudan rakenne - perliitti, ferriitti ja grafiitti, useammin suuren sakan muodossa

Näitä valurautoja käytetään vähävasteisille osille, joita kuormitetaan käytettäessä 10-30 mm:n valuseinämäpaksuudella. Joten valurautaa käytetään pylväiden rakentamiseen, perustuslaatat, ja valuraudat ja - maatalouskoneiden kevyesti kuormitettujen osien, työstökoneiden, autojen ja traktoreiden, varusteiden jne.

Pearliittivalurautaa käytetään kriittisissä valukappaleissa (voimakkaiden työstökoneiden ja mekanismien pedit, männät, sylinterit, kulutusosat korkeassa paineessa, kompressorit, liittimet, dieselsylinterit, moottorilohkot, metallurgisten laitteiden osat jne.), joiden seinämäpaksuus on jopa 60-100 mm. Näiden valurautojen rakenne on hienojakoista lamelliperliittiä (sorbiittia), jossa on hienojakoisia pyörteisiä grafiittisulkeuksia. Pearliittivaluraudat sisältävät ns. teräs- ja modifioidut valuraudat.

Teräsvalurautaa sulatettaessa panokseen lisätään teräsromua; valuraudoissa on pienempi hiilipitoisuus, mikä tarjoaa hajaantuneemman perliittipohjan, jossa on vähemmän grafiittia. Arvioitu koostumus:

Modifioidut valuraudat saadaan lisäämällä nestemäiseen rautaan ennen kaatamista erityisiä modifiointilisäaineita (grafiitti, ferrosilikon, piikalsium).

Vähähiilinen valurauta on muunneltavissa, sillä se sisältää suhteellisen pienen määrän piitä ja lisääntynyttä määrää mangaania ja sillä on ilman modifiointiainetta puolivaluraudan rakenne, eli ledeburiittia, perliittiä ja grafiittia. Esimerkillistä kemiallinen koostumus valurauta:

Valurautavalut hehkutetaan 500–600°C:ssa valimojännityksen lievittämiseksi ja mittojen vakauttamiseksi. Valukappaleen muodosta ja mitoista riippuen hehkutuslämpötilassa pito on hidasta ja jäähtyminen hehkutuksen jälkeen hidasta, yhdessä uunin kanssa. Tällaisen käsittelyn jälkeen mekaaniset ominaisuudet muuttuvat vähän ja sisäiset jännitykset pienenevät 10. Joskus rautavalujen jännityksen lievittämiseksi käytetään valuraudan luonnollista vanhenemista - niitä säilytetään varastossa 6-10 kuukautta; tällainen altistuminen vähentää jännitettä 40-50%.

Kitkankestäviä valurautoja käytetään liukulaakerien, holkkien ja muiden metallikitkan kanssa toimivien osien valmistukseen, usein voiteluaineen läsnä ollessa. Näillä valuraudoilla on oltava alhainen kitka (pieni kitkakerroin), eli kitkan esto. Valuraudan kitkaa vähentävät ominaisuudet määräytyvät perliitin ja ferriitin suhteen pohjassa sekä grafiitin määrästä ja muodosta. Kitkaa vähentäviä valurautoja valmistetaan seuraavissa laatuluokissa:

Karkaistujen tai normalisoitujen teräsakselien kanssa rinnakkain toimivat osat on valmistettu perliittiharmaasta valuraudasta; perliitti-ferriittistä valurautaa käytetään yhdessä lämmittämättömien akselien kanssa

Männänrenkaiden valmistukseen käytetään lisääntynyttä fosforipitoisuutta sisältävää perliittivalurautaa. Renkaiden korkea kulutuskestävyys saadaan aikaan metallipohjalla, joka koostuu hienojakoisesta perliitistä ja tasaisesti jakautuneesta eutektiikasta, kun läsnä on eristettyjä lamelligrafiitin saostumia.

Valkoinen valurauta on eräänlainen valurauta, jonka koostumuksessa on hiiliyhdisteitä. Tässä lejeeringissä niitä kutsutaan sementiiteiksi. Tämä metalli on saanut nimensä sen ominaisen valkoisen värin ja kiillon ansiosta, joka näkyy selvästi murtumiskohdassa. Tämä kiilto ilmenee siitä tosiasiasta, että tällaisen valuraudan koostumuksessa ei ole suuria grafiittia. Prosentuaalisesti ilmaistuna se on enintään 0,3 prosenttia. Siksi se voidaan havaita vain spektri- tai kemiallisella analyysillä.

Valkoisen valuraudan koostumus ja tyypit

Valkoinen valurauta koostuu niin kutsutusta sementiittieutektiikasta. Tältä osin se on jaettu kolmeen luokkaan:

• Hypoeutektinen. Nämä ovat seoksia, joissa hiilipitoisuus ei ylitä 4,3 % yleinen koostumus. Se saadaan täydellisen jäähdytyksen jälkeen. Tämän seurauksena se saa tyypillisen rakenteen sellaisille elementeille kuin perliitti, sekundaarinen sementiitti ja ledeburiitti.
• Eutektinen. Niiden hiilipitoisuus on 4,3 %.
• Hypereutektinen valkoinen valurauta. Sisältö ylittää 4,35 % ja voi nousta 6,67 %:iin.

Yllä olevan luokituksen lisäksi se jaetaan tavalliseen, valkaistuun ja seostettuun.

Sisäinen rakenne valkoista valurautaa on kahden alkuaineen: raudan ja hiilen seos. Korkean lämpötilan tuotannosta huolimatta se säilyttää hienorakeisen rakenteen. Siksi, jos tällaisesta metallista valmistettu osa rikkoutuu, havaitaan tyypillinen valkoinen väri. Lisäksi hypoeutektisen lejeeringin rakenteessa, esimerkiksi kovia laatuja, perliitin ja sekundäärisen sementiitin lisäksi sementiittiä on aina läsnä. Sen prosenttiosuus voi lähestyä 100 prosenttia. Tämä on tyypillistä eutektiselle metallille. Kolmannelle tyypille rakenne on eutektisen (L p) ja primäärisen sementiitin koostumus.

Yksi tällaisten seosten lajikkeista on niin kutsuttu jäähdytetty valurauta. Sen perusta, eli ydin, on harmaa tai pallografiittivalurauta. Pintakerros sisältää suuren prosenttiosuuden alkuaineita, kuten ledeburiittia ja perliittiä. Valkaiseva vaikutus jopa 30 mm syvyyteen saavutetaan nopealla jäähdytysmenetelmällä. Tämän seurauksena pintakerros on valkoinen väri, ja sitten valu koostuu tavallisesta harmaasta seoksesta.

Seostettujen lisäaineiden prosenttiosuudesta riippuen erotetaan seuraavat metallityypit:

• niukkaseosteiset (ne sisältävät seosaineita enintään 2,5 prosenttia);
• keskiseostettu (tällaisten alkuaineiden prosenttiosuus on 10%);
• voimakkaasti seostettu (jossa seostettavien lisäaineiden määrä ylittää 10 %).

Seoslisäaineina käytetään melko yleisiä alkuaineita. Tällä tavalla saatu seostettu valkoinen valurauta saa uusia, ennalta määrättyjä ominaisuuksia.

Valkoisen valuraudan ominaisuudet

Mikä tahansa valurautaseos on toisaalta erittäin vahva, mutta samalla siinä on riittävä hauraus. Siksi valkoisen valuraudan tärkeimpinä positiivisina ominaisuuksina voimme erottaa:

• Korkea kovuus. Tämä vaikeuttaa suuresti osien käsittelyä, erityisesti leikkaamista.
• Erittäin korkea resistanssi.
• Erinomainen kulutuskestävyys.
• Hyvä kestävyys korkealle kuumuudelle.
• Riittävä korroosionkestävyys, mukaan lukien erilaiset hapot.

Valkoiset valuraudat, joissa on pienempi hiiliprosentti, kestävät paremmin korkeita lämpötiloja. Tätä ominaisuutta käytetään vähentämään halkeamien määrää valukappaleissa.

Haittoja ovat mm.

• Matalat valuominaisuudet. Siinä on huono muotin täyttö. Kaatamisen aikana saattaa muodostua sisäisiä halkeamia.
• Lisääntynyt hauraus.
• Itse valukappaleiden ja valkoisesta valuraudasta valmistettujen osien työstettävyys huono.
• Suuri kutistuminen, joka voi olla 2%.
• Alhainen iskunkestävyys.

Toinen haittapuoli on huono hitsattavuus. Ongelmia osien hitsauksessa samanlaista materiaalia aiheutuvat halkeamien muodostumisesta hitsauksen aikana sekä lämmityksen että jäähdytyksen aikana.

Valkoinen valurautamerkintä

Valkoisen valuraudan merkitsemiseen käytetään venäjän aakkosten kirjaimia ja numeroita. Jos se sisältää epäpuhtauksia, merkintä alkaa kirjaimella "H". Saatavilla olevien seostettavien lisäaineiden koostumus voidaan määrittää seuraavilla kirjaimilla P, PL, PF, PVC. Ne todistavat piin läsnäolosta. Jos tuloksena olevalla metallilla on lisääntynyt kulutuskestävyys, sen merkintä alkaa kirjaimella "I", esimerkiksi ICHH, ICH. Esimerkiksi merkinnän "Ш" läsnäolo merkinnässä tarkoittaa, että lejeeringin rakenne sisältää pallomaista grafiittia.

Numerot osoittavat valkoisessa valuraudassa olevien lisäaineiden määrän.

Merkki ChN20D2KhSh puretaan seuraavasti. Se on kuumuutta kestävää korkeaseosteista metallia. Se sisältää seuraavat alkuaineet: nikkeli - 20%, kupari - 2%, kromi - 1%. Loput alkuaineet ovat rauta, hiili, pallomainen grafiitti.

Sovellusalue

Tätä seosta käytetään seuraavilla teollisuudenaloilla: koneenrakennus, työstökoneiden valmistus, laivanrakennus. Siitä valmistetaan joitain kotitaloustuotteiden elementtejä. Koneteollisuudessa sitä käytetään: kuorma-autojen osien ja autoja, traktorit, puimurit ja muut maatalouskoneet. Seostavien lisäaineiden käyttö mahdollistaa erityisesti määriteltyjen ominaisuuksien saavuttamisen. Niitä käytetään esimerkiksi erimuotoisten levyjen valmistukseen.

Jäähdytetyn valuraudan soveltamisala on melko rajallinen. Siitä valmistetaan osia yksinkertaisesta kokoonpanosta. Esimerkiksi: kuulat myllyihin, pyörät eri tarkoituksiin, osat valssaamoihin.

Sitä on käytetty laajalti osien valmistuksessa sellaisille suurille yksiköille kuin hydrauli- ja muovauskoneet sekä muut tämän alueen teolliset mekanismit. Erityinen ominaisuus heidän työnsä perustuu siihen, että ne ovat jatkuvasti alttiina hankaaville materiaaleille.

Harmaa valurauta on alhaiset ominaisuudet mehanich. St. vetokokeissa. Grafiittisulkeumat toimivat jännityksen keskittäjinä. Valuraudan kovuus ja lujuus puristuskokeiden aikana metallipohjan ominaisuuksista riippuen ovat melko korkeat. Harmaalla valuraudalla lamelligrafiitilla on useita etuja. Sen avulla voit saada halpoja valukappaleita, koska. alhaisella hinnalla, sillä on hyvä juoksevuus ja alhainen kutistuvuus. Turkista. Harmaan valuraudan ominaisuudet riippuvat metallipohjasta sekä grafiittisulkeutumien muodosta ja koosta. Kestävimmät ovat perliittipohjaiset harmaat valuraudat ja sitkeimmät ferriittipohjaiset harmaat valuraudat. Harmaa valurautaa saadaan lisäämällä sulaan metalliin aineita, jotka edistävät sementiitin hajoamista ja hiilen vapautumista grafiitin muodossa. Pii on harmaan valuraudan grafitointiaine. Kun noin 5 % sementiittiä harmaata valurautaa lisätään piiseokseen, se hajoaa lähes kokonaan ja muovista ferriittipohjasta ja grafiittisulkeuksista muodostuu rakenne. Piipitoisuuden pienentyessä perliittiin kuuluva sementiitti hajoaa osittain ja muodostuu ferriitti-perliittirakenne, jossa on grafiittisulkeumia. Piipitoisuuden pienentyessä edelleen muodostuu perliittipohjainen harmaavalurautarakenne, jossa on grafiittisulkeuksia.

Grafiittisulkeumat tekevät lastuista hauraita, joten valurauta on hyvin koneistettu. Grafiitin voitelevan vaikutuksen ansiosta valuraudalla on hyvät kitkaa estävät ominaisuudet. Valurautalla on hyvät vaimennusominaisuudet, se vaimentaa hyvin tärinää ja resonanssivärähtelyä. Merkitty harmaa valurauta, jossa on kirjaimet SCH ja numerot, jotka kuvaavat vetolujuuden arvoa vetokokeissa. N-r, MF10 sisältää (3,5…3,7) % С, (2,2…2,6) % Si, (0,5…0,8) % Mn, P<0,3% и S<0,15%, d В =100МПа, твёрдость <190НВ. MF35 d B = 350 MPa, kovuus<275НВ.

Harmaa valurauta - se on valurautaa. Harmaa valurauta tulee tuotantoon valujen muodossa. Harmaa valurauta on halpa rakennusmateriaali. Sillä on hyvät valuominaisuudet, se on hyvin prosessoitu leikkaamalla, kestää kulutusta ja pystyy poistamaan tärinää tärinän ja vaihtelevien kuormien vaikutuksesta. Mahdollisuutta vaimentaa tärinää kutsutaan vaimennuskapasiteetiksi. Valuraudan vaimennuskyky on 2-4 kertaa suurempi kuin teräksen. Suuri vaimennuskyky ja kulutuskestävyys johtivat valuraudan käyttöön erilaisten laitteiden runkojen, traktorien ja autojen moottoreiden kampi- ja nokka-akseleiden valmistukseen jne. Valmistetaan seuraavat harmaavalurautalajit (numeeriset kovuusarvot HB ovat merkitty suluissa: SCH 10 (143-29), MF 15 (163-229), MF 20 (170-241), MF 25 (180-250), MF 30 (181-255), MF 35 (197-) 269), MF 40 (207-285), MF 45 (229-289).

Fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien mukaan harmaat valuraudat voidaan jakaa ehdollisesti neljään ryhmään: alhainen lujuus, korkea lujuus, korkea lujuus ja erityisominaisuuksilla.

Seosharmaa valurauta sillä on hienorakeinen rakenne ja parempi grafiittirakenne, koska siihen on lisätty pieniä määriä nikkeliä ja kromia, molybdeeniä ja joskus titaania tai kuparia.

Modifioitu harmaa valurauta Valuosan päällä on homogeeninen rakenne ja hienompi pyörivä grafiittimuoto. Muuntoaineita - ferrosilikonia, piialumiinia, piikalsiumia jne. - lisätään 0,1 - 0,3 paino-% valurautaa suoraan sen täytön aikana.

Harmaa ja valkoinen valurauta eroavat ominaisuuksiltaan jyrkästi. Valkoiset valuraudat erittäin kovia ja hauraita, huonosti leikkaustyökalulla käsiteltyjä, sulatetaan teräkseksi ja niitä kutsutaan harkkoraudoiksi. Osa valkoisesta valuraudasta käytetään pallografiittiraudan valmistukseen.

Valkoista valurautaa käytetään kulutusta kestävinä rakennemateriaaleina. Tällaisissa valuraudoissa kaikki hiili on sitoutuneessa tilassa karbidia muodostavien alkuaineiden (kromi, mangaani, boori, titaani) kanssa. 5-8 % Cr:n lisäämisellä muodostuu sementiittityyppistä karbidia (Fe,Cr) 3 C ja yli 10 % Cr:a sisältäviä kompleksisia ja kovia karbideja (Fe,Cr) 7 C 3 ja ( Muodostuu Fe,Cr)23C6. Valuraudan viskositeetin, lämmön tai korroosionkestävyyden lisäämiseksi sen koostumukseen lisätään nikkeliä.

Rautaseoksia hiilen kanssa (> 2,14 % C) kutsutaan valuraudaksi. Eutektiikan esiintyminen valuraudan rakenteessa määrää sen käytön yksinomaan valumetallina. Valuraudassa oleva hiili voi olla sementiitin tai grafiitin muodossa tai molempina sementiitin ja grafiitin muodossa. Sementiitti antaa rakolle erityisen vaalean kiillon, joten valurautaa, jossa kaikki hiili on sementiitin muodossa, kutsutaan valkoiseksi. Grafiitti antaa valuraudan murtumille harmaan värin. Grafiitin muodosta ja muodostumisolosuhteista riippuen erotetaan seuraavat valurautaryhmät: harmaa, luja, nodulaarisella grafiitilla varustettu ja muokattava.

Harmaa valurauta. Harmaavalurauta (tekninen) on pääosin Fe - Si - C -seos, joka sisältää väistämättöminä epäpuhtauksia Mn, P ja S. Harmaavaluraudan rakenteessa suurin osa tai kaikki hiilestä on grafiitin muodossa. Harmaan valuraudan rakenteelle tyypillinen piirre, joka määrää sen monet ominaisuudet, on se, että grafiitilla on levyn muotoinen mikroleikkauksen näkökentässä. Yleisimmin käytettyjä ovat hypoeutektoidiset valuraudat, joissa on 2,4-3,8 % C. Mitä korkeampi valuraudan hiilipitoisuus on, sitä enemmän muodostuu grafiittia ja sitä huonommat ovat sen mekaaniset ominaisuudet. Tässä suhteessa hiilen määrä valuraudassa ei yleensä ylitä 3,8%. Samaan aikaan, jotta varmistetaan korkeat valuominaisuudet (hyvä juoksevuus), hiiltä on oltava vähintään 2,4 %.

Harmaa valurauta on merkitty kirjaimilla C - harmaa ja H - valurauta (GOST 1412 - 70). Kirjaimia seuraa numerot. Ensimmäiset numerot osoittavat keskimääräistä vetolujuutta ja toiset numerot osoittavat keskimääräistä taivutuslujuutta. Taivutuslujuutta käytetään valuraudan sitkeyden arvioinnissa, koska kaikkien harmaavalurautojen venymä on käytännössä nolla.

Valkoinen ja jäähdytetty valurauta. Valkoisella valuraudalla on sementiitin läsnäolon vuoksi korkea kovuus, hauraus ja sitä ei käytännössä voida työstää, joten sen käyttö on rajoitettua. Jäähdytettyä valurautaa kutsutaan valuraudaksi, jonka pintakerroksilla on valkoisen (tai puolikkaan) valuraudan rakenne ja ydin - harmaavalurautaa. Näiden vyöhykkeiden välillä voi olla siirtymäkerros. Jäähtyminen tiettyyn syvyyteen (12 - 30 mm) on seurausta pinnan nopeasta jäähtymisestä, joka johtuu valuraudan valusta metallimuotteihin (chill) tai hiekkamuottiin. Korkea pintakovuus (HB 400-500) määrittää hyvän kulumiskestävyyden, erityisesti hankaavan kulumisen, onttoa jäähdytettyä valurautaa käytetään levymyllytelojen, pyörien, myllyjen kuulaiden jne. valmistukseen. Tässä tapauksessa valurautaa, jossa piipitoisuus on alhainen. sisältöä käytetään, mikä on taipumus valkaisuun. Sen likimääräinen koostumus: 2,8-3,6 % C; 0,5-0,8 % Si; 0,4-0,6 % Mn. Poikkileikkauksen erilaisten jäähdytysnopeuksien ja erilaisten rakenteiden saavuttamisen vuoksi valussa on suuria sisäisiä jännityksiä, jotka voivat johtaa halkeamien muodostumiseen. Stressin lievittämiseksi valukappaleet lämpökäsitellään, eli ne kuumennetaan 500-550 C:een.

Harmaa, sitkeä ja muokattava valurauta ovat materiaaleja, joissa hiili tai osa siitä on grafiitin muodossa. Näiden valurautojen murtuma on harmaa, himmeä. Rakenteessa ne erottavat: metallipohjan rakenteen ja grafiitin vapautumisen. Ne eroavat toisistaan ​​vain grafiittisakkojen muodossa.

Harmaissa valuraudoissa grafiittia vapautuu levyjen muodossa (suonet, hiutaleet); erittäin lujassa - pallojen muodossa; muokattavissa - hiutaleina (kuva 4.2).

Lamellarista grafiittia. Tavallisessa harmaassa valuraudassa grafiitti muodostuu terälehtien muodossa; tällaista grafiittia kutsutaan lamelliksi. Kuvassa 4.2, mutta tavanomaisen ferriittisen valuraudan rakenne grafiittisuonilla on esitetty; tällaisten grafiittisulkeutumien avaruudellinen kuva on esitetty kuvassa. 4.3, mutta(näet lamellaaristen sulkeumien leikkauskohdan leikkaustason kanssa).

nodulaarinen grafiitti. Nykyaikaisissa niin kutsutuissa lujissa valuraudoissa, jotka on sulatettu lisäaineella, jossa on pieni määrä magnesiumia (tai ceriumia), grafiitti on pallon muotoinen. Kuvassa 4.2, b harmaan valuraudan mikrorakenne, jossa on nodulaarinen grafiitti, on esitetty, ja kuvassa 4.3, b- valokuva pallomaisesta grafiittiinkluusiosta elektronimikroskoopissa.

Hiutaleista grafiittia. Jos valun aikana saadaan valkoista valurautaa ja sitten sementiitin epävakautta käyttämällä se hajotetaan hehkuttamalla, tuloksena oleva grafiitti saa kompaktin, melkein tasaakselisen, mutta ei pyöristetyn muodon. Tällaista grafiittia kutsutaan flokkuloivaksi tai hehkuutuvaksi hiileksi. Hiutalegrafiittivaluraudan mikrorakenne on esitetty kuvassa. 4.2, sisään. Käytännössä hiutalegrafiittivalurautaa kutsutaan pallografiittivaluraudaksi.

a B C D

Riisi. 4.2. Grafiitin muoto valuraudoissa:

mutta- lamelli (tavallinen harmaa valurauta), × 100; b- pallomainen (luja valurauta), × 200; sisään- hiutalemainen (pallografiittivalurauta), × 100; G– vermikula, × 100

Riisi. 4.3. Grafiittisulkeumat valuraudassa (× 2000):

mutta- lamellimainen; b- pallomainen

Vermikulaarista grafiittia- helminttisten suonien muodossa (kuva 4.2, G).

Siten valurautaa kutsutaan:

- lamelligrafiitilla tavallisella harmaalla valuraudalla;

- madonmuotoisella grafiitilla - harmaa vermikulaarinen valurauta;

– valurauta nodulaarisella grafiitilla – luja valurauta;

- valurauta hiutalegrafiitilla - muokattava valurauta.

Metallipohjan rakenteen mukaan kaikki valuraudat luokitellaan:

1) ferriittisille - ferriitin ja grafiitin rakenteella (sitoutuneen hiili-C-sidoksen määrä \u003d 0,025%);

2) ferriitti-perliitti - ferriitin, perliitin ja grafiitin rakenteella (C-sidosten määrä = 0,025 - 0,8 %);

3) perliitti - rakenteeltaan perliitti ja grafiitti (C-sidosten määrä = 0,8%).

Tästä voidaan päätellä, että metallipohja tässä valurautaryhmässä on samanlainen kuin eutektoidisen ja hypoeutektoidisen teräksen ja raudan rakenne ja eroaa vain grafiittisulkeutumien (vapaassa tilassa oleva hiilen) läsnäolosta, jotka määrittävät valuraudat.

a B C

Riisi. 4.4 Harmaan valuraudan mikrorakenne:

mutta– perliitti, × 200; b– ferriitti-perliitti, × 100; sisään– ferriittiset, × 100

Perliittivaluraudan rakenne koostuu perliitistä, jossa on grafiittia (kuva 4.4, mutta- grafiitti suonien muodossa; tyypillinen harmaalle valuraudalle). Perliitti sisältää 0,8 % C, joten tämä määrä hiiltä harmaassa perliittivaluraudassa on sitoutuneessa tilassa (eli Fe 3 C:n muodossa), loput on vapaassa muodossa, eli grafiitin muodossa.

Ferriittis-perliittinen valurauta (kuva 4.4, b) koostuu ferriitistä ja perliitistä + piikkigrafiittisulkeumasta. Tässä valuraudassa kiinteän hiilen määrä on alle 0,8 % C.

Ferriittisessä valuraudassa (kuva 4.4, sisään) metallipohja on ferriittiä, ja kaikki lejeeringissä oleva hiili on grafiitin muodossa (kuvassa fusiformisena grafiittina).

Rakennekaavioissa (taulukko 4.1) on yhteenveto edellä kuvatusta valuraudan luokittelusta metallipohjan rakenteen ja grafiitin muodon mukaan.

Harmaa valuraudat. Harmaat valuraudat, kuten valkoiset valuraudat, saadaan suoraan valun aikana (nestemäisestä sulasta kiteytymisen aikana). Koska grafiitin muodostuminen nesteestä on hidas prosessi (ydintymistyö on suuri: tarvitaan merkittävää hiiliatomien diffuusiota ja rautaatomien poistumista grafiitin kiteytysrintamalta), se on mahdollista vain kapealla lämpötila-alueella. Tästä johtuen harmaan valuraudan jäähtyminen on hidasta ja nesteestä tai kiinteästä liuoksesta vapautuva sementiitti, joka on epästabiili kemiallinen yhdiste, erityisesti korkeissa lämpötiloissa, hajoaa muodostaen grafiittia:

Fe 3 C ® Fe γ (C) + C gr yli 727 °C:n lämpötiloissa

Fe 3 С ® Fe α (С) + С gr alle 727°С lämpötiloissa (PSK-linjan alapuolella).

Valuraudan jäähtymisen kiihtyessä grafiitin muodostumisen todennäköisyys siihen pienenee ja tietyllä jäähtymisnopeudella osa lejeeringistä voi kiteytyä vakaan ja osa esimerkiksi pintakerroksen metastabiilia. kaavioita. Valurautavaluja, joissa pintakerroksilla on valkoisen valuraudan rakenne ja ydin - harmaa, kutsutaan jäähdytetyiksi. Niiden valkaisu tiettyyn syvyyteen on seurausta pinnan nopeammasta jäähtymisestä. Siksi harmaan valuraudan valmistuksen edellytyksenä on sulan erittäin alhainen jäähdytysnopeus.

Harmaan valuraudan grafiitti vapautuu levyjen muodossa. Grafiitin lamellaarisia sulkeumia harmaissa valuraudoissa voidaan pitää halkeamia, lovia, jotka luovat korkeita jännityspitoisuuksia metallipohjaan. Siksi näiden valuraudoiden ominaisuudet eroavat suuresti teräksen ominaisuuksista.

Grafiitin läsnäolon ja sen sulkeumien muodon määrittämiseksi syövyttämätöntä mikroleikkaa tutkitaan metallografisella mikroskoopilla. Grafiitti näyttää tummalta faasilta kiillotetun metallipohjan vaaleaa taustaa vasten, sitten mikroleikkaus etsataan (3–5-prosenttisella HNO 3 -liuoksella alkoholissa) ja metallipohjan rakenne selviää.

Grafitisoitumisasteen mukaan erotetaan useita harmaavalurautatyyppejä: perliitti-, perliitti-ferriitti- ja ferriittivalurauta. Jos sitoutuneen hiilen määrä on yli 1 %, tällaista valurautaa kutsutaan puolivaluraudaksi. Sen rakenne koostuu ledeburiitista, perliitistä ja grafiitista.

Taulukko 4.1

Kaaviot valurautarakenteista

Kuitenkin jäähdytysnopeuden lisäksi läsnä olevien epäpuhtauksien määrä, seosaineet ja kiteytyskeskukset (muuntajat) vaikuttavat merkittävästi grafitointiprosessiin.

Kaikki valuraudaan lisätyt elementit on jaettu:

1) elementit, jotka estävät grafitoitumisen (Mn, Cr, W, Mo, S, O 2 jne.), jotka edistävät sitoutuneen hiilen tuotantoa seostetun sementiitin ja muiden karbidien muodossa ja estävät sen hajoamisen kohotetussa lämpötilassa lämpötilat;

2) grafiittia muodostavat alkuaineet (Si, C, Al, Ni, Cu jne.), jotka edistävät vapaan hiilen muodostumista grafiitin muodossa.

Valuraudassa olevat epäpuhtaudet Mn, Si, S, P vaikuttavat pääasiassa grafitointiprosessiin ja siten valuraudan rakenteeseen ja ominaisuuksiin.

Rakennekaavion (Kuva 4.5) avulla voit määrittää, mikä rakenne on odotettavissa riippuen hiilen ja piin kokonaispitoisuudesta sekä jäähtymisnopeudesta (valuseinämän paksuus).

Riisi. 4.5 Jäähdytysnopeuden ja kokonaispiipitoisuuden vaikutus

ja hiiltä valuraudassa sen rakenteessa:

I - valkoiset valuraudat; II - harmaat perliittivaluraudat; III - harmaat ferriittiset valuraudat

Siksi valuraudan jäähtymisen välttämiseksi ohuita osia valetaan valuraudasta, jossa on paljon grafiittia muodostavia alkuaineita (Si, Ni, C). Valurautaa, jossa näitä elementtejä on vähemmän, voidaan käyttää suurten osien valumiseen.

Saostuneiden grafiittisulkeutumien koko ja muoto riippuvat myös kiteytyskeskusten läsnäolosta nestemäisessä valuraudassa.

Kiteytyskeskukset voivat olla oksidien Al 2 O 3, CaO, SiO 2, MgO jne. pienimpiä hiukkasia. Vaikutusta grafitisaatioprosessiin muodostamalla lisää kiteytyskeskuksia kutsutaan modifiaatioksi, ja itse alkuaineita kutsutaan modifioijiksi. Modifioijat lisätään nestemäiseen rautaan ennen valua.

Harmaalla valuraudalla on heikot mekaaniset ominaisuudet, koska grafiittilevyt viiltävät metallipohjan.

Metallipohjan lujuudesta ja grafiitin määrästä riippuen harmaavaluraudan vetolujuus voi olla noin 100-400 MPa lähes nollavenymillä. Harmaavaluraudat toimivat paljon paremmin puristuksessa kuin vedossa, koska puristuskuormituksessa grafiittilevyjen lovivaikutus on merkityksetön.

GOST 1412-70:n mukaan harmaata valurautaa on 11 luokkaa: SCh00 (ei testattu); keskialue 12-28; MF15-52; MF18-36; CH21-40; SC24-44; SC28-48; SCh32-52; SCZ6-56; MF40-60; SCh-44-64.

Ensimmäinen numero osoittaa vetolujuuden ja toinen taivutuslujuuden kg/mm2.

Valurautalaadulle SCh12-28 on ominaista ferriittinen metallipohja.

Valurautalaadut SCH15-52, SCH18-36 - ferriitti-perliittimetallipohja.

Näiden laatuluokkien valurautaa käytetään matalavastuullisiin osiin, joissa on pieni kuormitus (rakennuspilarit, perustuslevyt, kannakkeet, vauhtipyörät, hammaspyörät).

Muissa lajeissa on perliittimetallipohja, jossa on alennettu hiili- ja piipitoisuus. Perliittipohjaista valurautaa käytetään kriittisissä osissa, jotka kestävät kulutusta korkeissa paineissa (työstökoneiden alustat, männät, sylinterit, kompressorin osat, turbiinit ja metallurgiset laitteet). Näiden laatujen harmaavalurauta on välttämättä modifioitu piikalsiumilla tai ferrosipillä, joka sisältää noin 2 % kalsiumia, tai muilla lisäaineilla primäärikiteytymisen estämiseksi metastabiilin diagrammin mukaan.

Erittäin luja valurauta. Pallorautaa saadaan modifioimalla nestemäistä sulatetta magnesiumilla tai ceriumilla. Magnesiumia ja ceriumia lisätään suhteellisen pieninä määrinä: 0,1 - 0,2 painoprosenttia muunneltavan nestemäisen raudan määrästä. Magnesium ja cerium edistävät pallomaisten grafiittisulkeutumien muodostumista (kuva 4.2, b, 4.3, b).

Nodulaarista grafiittia voi muodostua ensisijaisen kiteytysprosessin aikana sekä valkoisen modifioidun valuraudan hehkutusprosessin aikana. Epäilemättä kyhmygrafiitin muodostuminen suoraan primäärikiteytymisen aikana on toivottavinta, koska tässä tapauksessa korkean lämpötilan hehkutusta ei tarvita. Lisäksi grafiitin muodostuminen rakenteeseen primäärikiteytymisen aikana vähentää jyrkästi seoksen kutistumista. Ja tämä puolestaan ​​​​yksinkertaistaa suuresti valutekniikkaa.

Lujat valuraudat on merkitty kirjaimilla HF ja sitä seuraavilla numeroilla.

Brändin kaksi ensimmäistä numeroa osoittavat vetolujuuden keskiarvon kg / mm 2, toinen - suhteellisen venymän prosentteina. Esimerkiksi valuraudan VCh60-2 vetolujuus on σ = 600 MPa; suhteellinen venymä δ = 2 %.

GOST 7293-70:n mukaan toimitetaan 9 pallografiittirautaa.

Näiden valurautojen valuja käytetään auto- ja dieselteollisuudessa kampiakseleissa ja sylinterien kansissa; raskaassa konepajassa - valssaamojen osille; taonta- ja puristuslaitteissa - poikittaispuristimille, valssausteloille; kemian- ja öljyteollisuudessa - pumppukoteloihin, venttiileihin jne. Niitä käytetään myös osissa, jotka toimivat laakereissa ja muissa kitkayksiköissä korotetussa ja korkeassa paineessa (1200 MPa asti).

muokattavaa valurautaa. Tempervalurautaa saadaan 2,27 - 3,2 % C sisältävien valkoisten hypoeutektisten valuraudoiden erityisellä grafitointihehkutuksella (langoittamalla).

Palloraudan valmistusprosessin merkittävä haittapuoli on hehkutuksen kesto, joka on 70-80 tuntia, jonka nopeuttamiseksi käytetään erilaisia ​​toimenpiteitä (muokkaukset alumiinilla (harvemmin boorilla, vismutilla), lämpötilan nosto ensimmäinen vaihe (mutta ei yli 1080 °C)).

Tällä hetkellä pallografiittiraudan nopeutettuun hehkutukseen on kehitetty menetelmä, joka koostuu siitä, että valkoiset valurautavalut esikarkaistaan ​​ennen grafitoivaa hehkutusta, mikä auttaa vähentämään hehkutusaikaa 30–60 tuntiin.

Kaavio pallografiittiraudan valmistuksesta on esitetty kuvassa. 4.6.

Riisi. 4.6. Palloraudan tuotantoaikataulut

Pallorautaa saadaksesi sinun on:

- Valukappaleet vähähiilisestä valkoisesta valuraudasta, joka sisältää enintään 2,8 % hiiltä, ​​kuumenevat hitaasti 20 - 25 tunnin ajan neutraalissa ympäristössä lämpötilaan 950 - 1000 ° C ja tässä lämpötilassa pitkään (10 - 15 tuntia) kestää (ensimmäinen vaihe grafitointi);

- jäähdytä sitten hitaasti lämpötilaan, joka on hieman eutektoidisen transformaation alapuolella (700 - 740 ° C, riippuen valuraudan koostumuksesta ja pidä pitkään (30 tuntia) tässä lämpötilassa (grafitoinnin toinen vaihe);

-ilmajäähdytys.

Grafitisoinnin ensimmäisessä vaiheessa ledeburiittisementiitti ja sekundäärinen sementiitti hajoavat muodostaen austeniittia ja hiutalegrafiittia reaktion mukaisesti:

Fe 3 C ® Fe γ (C) + C

Sementiitti = austeniitti + grafiitti

Grafitisoinnin ensimmäisestä toiseen vaiheesta jäähtymisen aikana jäähdytysnopeuden tulee varmistaa sekundäärisen sementiitin erottaminen austeniitista ja sen hajoaminen austeniitiksi ja grafiitiksi yllä olevan kaavan mukaisesti.

Grafitisoinnin toisessa vaiheessa perliittisementiitti hajoaa ferriitiksi ja grafiitiksi reaktion mukaisesti:

Fe 3 C ® Fe α (C) + C

Sementiitti = ferriitti + grafiitti

Valmis rakenne koostuu ferriitistä ja hiutalegrafiitista.

Koko lämpökäsittelyn kesto on 70 - 80 tuntia.

Jos toisessa grafitointivaiheessa altistuminen perliittisementiitin täydelliselle hajoamiselle ferriitiksi ja grafiitiksi on riittämätön, tässä tapauksessa saadaan ferriitti-perliittistä pallografiittirautaa; jos altistusta ei ole lainkaan, saadaan perliittimäinen pallografiitti, jolla on perliittirakenne ja hiutalegrafiitti.

On toivottavaa, että pallografiittiraudan hiilipitoisuus on alhainen, koska hiilipitoisuuden kasvaessa vapaan grafiitin määrä lisääntyy valuraudan hehkutuksen jälkeen ja sen ominaisuudet huononevat. Hiilipitoisuuden lasku kuitenkin nostaa sulamispistettä, vaikeuttaa valua, lisää valukustannuksia jne.

Perliittisen pallografisen raudan saamiseksi käytetään joskus kupolivalkoista valurautaa, joka sisältää jopa 3,2 % hiiltä. Hehkutus suoritetaan hiiltä poistavassa (hapettavassa) ympäristössä, jonka jälkeen jäähdytetään ilmassa. Tällainen hehkutus saa aikaan merkittävän hiilen palamisen.

Tempervaluraudat on merkitty kirjaimilla КЧ ja numeroita. Kaksi ensimmäistä numeroa osoittavat vetolujuuden yksikössä kg / mm 2, toiset numerot osoittavat suhteellista venymää prosentteina.

GOST 1215-59:n mukaan muokattavalla valuraudalla on seuraavat luokat:

– ferriittistä valurautaa: KCh37-12, KCh35-10, KCh33-8, KCh30-6;

– ferriitti-perliittiset ja perliittiset tempervaluraudat: KCh45-6, KCh50-4, KCh56-4, KCh60-3, KCh63-2.

Pallorautavalut kestävät hyvin isku- ja tärinäkuormia, ovat hyvin leikattuja ja riittävän sitkeitä.

Tempervalurautaa käytetään autoteollisuudessa, traktoriteollisuudessa, maataloustekniikassa, vaunuissa, työstökoneiden rakentamisessa lujille osille, jotka havaitsevat vaihtelevia ja iskukuormia ja jotka toimivat lisääntyneen kulumisen olosuhteissa. Sen laaja käyttö johtuu ensisijaisesti alkuperäisen valkoisen valuraudan hyvistä valuominaisuuksista, mikä mahdollistaa monimutkaisen muotoisten ohutseinäisten valukappaleiden saamisen. Ferriittisistä tempervaluraudoista valmistetaan suurilla dynaamisilla ja staattisilla kuormituksilla käytettäviä osia (vaihteistokraatterit, navat, koukut, kannattimet) ja vähemmän kriittisiä (mutterit, äänenvaimentimet, laipat, kytkimet). Pearlitic pallografiittivaluraudasta valmistetaan kuljetinketjujen, jarrukenkien jne. lenkkejä ja rullia.

Työmääräys

1. Tutustu valuraudan luokitukseen, rakenteeseen, merkintään ja valmistusmenetelmiin.

2. Tutki leikkeitä mikroskoopilla ja osoita, mihin valurautatyyppiin kukin näyte kuuluu.

3. Määritä edellytykset tutkitun rakenteen saamiseksi.

4. Selvitä kunkin rakenneosan vaikutus valuraudan ominaisuuksiin.

5. Syövytä leikkeet ja tutki mikrorakennetta mikroskoopilla, piirrä, osoita rakenne- ja vaihekomponentit.

6. Aseta tarkasteltujen rakenteiden ominaisuuksien ero.

7. Tee yhteenvetotaulukko tarkasteltavista rakenteista, syötä saadut tiedot taulukkoon. 4.2.

8. Kirjoita edistymisraportti.

Raporttia laatiessasi sinun tulee:

1) anna lyhyt luokitus valuraudoista;

2) määritellä valkoiset, harmaat, pallografiittiset ja pallografiittivaluraudat;

3) piirrä osa kaaviosta Fe - Fe 3 C, joka viittaa valuraudan alaan;

4) piirtää kaikki tarkastetut valurautojen rakenteet ennen peittausta ja sen jälkeen, ilmoittaen rakenneosien nimet ja valuraudan luokan;

5) ilmoittaa kaaviossa valkoisten valurautojen kemiallinen koostumus ja sijainti;

6) kuvata kunkin valurautatyypin valmistusmenetelmät, ominaisuudet ja laajuus; ilmoita etiketti.

Tiedot tehdystä työstä on koottu taulukkoon. 4.2.

Taulukko 4.2

testikysymykset

1. Mitkä ovat valuraudan edut teräkseen verrattuna?

2. Miten valuraudat luokitellaan?

3. Mikä on tunnusomaista valuraudan rakenteelle ja ominaisuuksille?

4. Miten grafiitin muoto vaikuttaa valuraudan ominaisuuksiin?

5. Kuinka paljon hiiltä valurauta sisältää?

6. Missä muodoissa hiiltä löytyy valuraudoista?

7. Missä valuraudoissa kaikki hiili on kemiallisesti sitoutuneessa tilassa?

8. Missä valuraudoissa koko hiili tai osa siitä on grafiitin muodossa?

9. Valkovaluraudan valmistusmenetelmät, ominaisuudet ja käyttö.

10. Miten valkoista valurautaa valmistetaan?

11. Kuinka paljon grafiittia on valkoisessa valuraudassa?

12. Mitkä elementit vaikuttavat kylmyyteen?

13. Mitkä elementit edistävät grafitointia?

14. Mikä on hypoeutektisen valkovaluraudan rakenne?

15. Mikä on eutektisen valkoisen valuraudan rakenne?

16. Mikä on hypereutektisen valkovaluraudan rakenne?

17. Mikä on ledeburiitti?

18. Mikä määrittää harmaan valuraudan lujuuden?

19. Miten harmaata valurautaa valmistetaan?

20. Millainen on harmaan valuraudan metallipohjan rakenne?

21. Onko pallografiittivalurauta hyvää taontaa?

22. Miten pallografiittivalurautaa valmistetaan?

23. Mitä prosesseja tapahtuu grafitoinnin ensimmäisessä vaiheessa (pallografiittisten rautojen saaminen)?

24. Mitä prosesseja tapahtuu grafitoinnin toisessa vaiheessa (pallografiittisten rautojen saaminen)?

25. Mikä on grafiitin muoto pallografiittivaluraudassa?

26. Pallorautarakenne:

27. Miten pallografiittivalurautaa valmistetaan?

28. Pallorautarakenne:

29. Mikä on grafiitin muoto pallografiittivaluraudassa?

30. Mitä modifiointi on ja mihin tarkoitukseen sitä käytetään?

31. Mikä on grafiitin muoto harmaissa valuraudoissa?

32. Harmaa valurautarakenne

33. Harmaa-, pallografiitti- ja pallografiittiraudan merkintä.

34. Mitä valuraudan SCh15 merkin numero tarkoittaa?

35. Mitä valuraudan VCh60 merkin numero tarkoittaa?

36. Mitä numero 30 tarkoittaa valurauta KCh 30-6 tuotemerkissä?

37. Mitä numero 6 tarkoittaa valurauta KCh 30-6 merkissä?

Merkkimerkinnän keskellä oleva kirjain A osoittaa, että teräkseen on lisätty erityisesti typpeä.

Merkkimerkinnän alussa oleva kirjain A osoittaa, että tämä on automaattiteräs, joka on tarkoitettu massatuotantona valmistettujen osien valmistukseen automaattisissa koneissa (AI2, A30, A40G - rikki; ACI4, AC40, AC35G2 - lyijypitoinen; A35E, A40XV - seleenisulfidi; AC20, AC40G - kalsiumia sisältävä). Numerot osoittavat keskimääräistä hiilipitoisuutta prosentin sadasosina.

Ei pidä sekoittaa sitkeyteen , jolle on tunnusomaista kovuuden maksimiarvo, jonka teräs saavuttaa karkaisun seurauksena. Kovettuvuus riippuu pääasiassa hiilipitoisuudesta (katso kuva 6 Lab No. 8).

Samanlaisia ​​tietoja.