Ferro colat d'aliatge: graus, propietats i aplicacions

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

El ferro aliat és un material que es produeix per fosa en alts forns. Pot contenir diferents quantitats de carboni. Segons el contingut quantitatiu d'aquesta substància, es distingeixen dos tipus de ferro colat. El primer s'anomena conversió, o blanc, i el segon és gris, o foneria.

Descripció dels tipus de ferro colat

El primer tipus és el ferro brut. Aquest és el nom d'un material en què el carboni es presenta en forma de substància com la cementita. En un trencament té un color blanc, d'aquí el seu nom. Aquest ferro colat es caracteritza per una gran duresa i fragilitat. És molt difícil de mecanitzar. Al mateix temps, al voltant del 80% de tota la ferro fosa és blanca. L'objectiu principal d'aquest tipus de material és la posterior fusió en acer.

La fosa d'aliatge gris és un metall en el qual hi ha carboni en forma de grafit dúctil. En un trencament, el seu color és el gris, que també va determinar el seu nom. La fragilitat i la duresa d'aquest ferro colat són inferiors a les del ferro colat blanc, però està molt millor mecanitzat.

Les propietats de la fosa d'aliatge d'aquest tipus són les següents:

• Primer de tot, resisteix molt bé les càrregues de compressió.
• En segon lloc, aquest metall és insensible als defectes superficials i també té una bona resistència a la fallada per fatiga.

No obstant això, la fosa d'aliatge de fosa té una resistència a l'impacte força feble, així com una baixa ductilitat. A causa d'aquests dos inconvenients, és bastant difícil utilitzar aquest material per a finalitats estructurals.

Descripció general dels graus de ferro colat gris

Avui, hi ha aquests graus de fosa gris aliada: SCH 10, SCH 15, SCH 18, SCH 20 i diversos altres. Les lletres SCh de la marca indiquen que es tracta de ferro colat gris, i els dos dígits següents indiquen la càrrega màxima que pot suportar el metall quan s'estira. La resistència a la tracció en aquest cas es mesura en MPa.

Varietats de ferro colat gris

El ferro aliat de foneria té diversos subtipus. Un d'ells era el ferro dúctil. Aquest nom condicional es va donar al material, que es distingeix pel fet que és més suau i més viscós que el gris. Aconsegueix-ho de ferro colat blanc. Per fer-ho, utilitzeu el procediment de recuit, que dura molt de temps. Les marques aquí són gairebé les mateixes, per exemple KCh 30-6, KCh 33-8, KCh 37-12. Les lletres indiquen que aquest ferro colat és mal·leable, i els dos números següents determinen la resistència a la tracció. Però pel que fa als darrers un o dos dígits, caracteritzen l'allargament relatiu màxim, quemesurat com a percentatge.

Es modifica un altre subtipus de ferro aliat de fosa. Per aconseguir-ho, cal afegir elements especials al gris. Aquests modificadors s'afegeixen abans d'abocar la substància. Com a additius es poden utilitzar alumini, silici, calci i altres. Aquests additius augmenten significativament el nombre de centres de cristal·lització. En altres paraules, contribueixen a una reducció significativa del grafit.

Gràcies a aquests additius, el ferro colat d'aliatge especial es caracteritza per unes característiques de major resistència, menys fragilitat i una major resistència a l'esquerdament. Val la pena afegir que totes les millors qualitats d'aquest aliatge s'obtenen d'aquest material modificat.

Tipus d'aliatge d'aliatge

Què significa ferro colat d'aliatge? L'aliatge és una operació per introduir diverses impureses en la composició d'un material que pot millorar les seves característiques. Per al ferro colat, el titani, el crom, el vanadi i altres s'han convertit en aquests additius. La introducció d'elements d'aliatge a la composició pot augmentar característiques com la resistència, la duresa, la resistència al desgast, la resistència a la corrosió i moltes altres.

Avui, depenent de la quantitat d'elements d'aliatge en ferro colat, es poden distingir tres tipus:

1. Si els additius estan continguts en quantitats de fins a un 2,5% de la massa total, es tracta de ferro colat de baix aliatge.
2. Els materials d'aliatge mitjà són aquells materials el contingut dels quals en substàncies està en el rang deDel 2,5 al 10%.
3. L'últim tipus és altament aliat, si el contingut de modificadors en total supera el 10%.

Substàncies per a l'aliatge, marcatge

Segons GOST, el ferro colat aliat ha de contenir una determinada quantitat de substàncies per utilitzar-les en una zona determinada. A més, l'etiquetatge també és estàndard. Per exemple, ChN15D7Kh és un aliatge d' alta resistència que conté un 15% de níquel, un 7% de coure i aproximadament un 1% de crom. Com podeu veure, en el marcatge, els elements d'aliatge es marquen amb una lletra, seguida d'un número que indica el contingut quantitatiu de l'additiu. Tanmateix, també pot ser que f alti la figura, com després del crom. Això vol dir que el contingut de la substància a la composició és d'aproximadament l'1%.

Pel que fa a la fabricació d'aquest ferro colat, és bastant econòmic. Al mateix temps, el producte final té propietats de rendiment prou altes. Gràcies a aquests dos factors, l'abast del material descrit augmenta constantment.

Tipus d'aliatge d'aliatge

És natural que l'addició de qualsevol substància a la composició augmentarà qualsevol característica particular. Per tant, es distingeixen diverses classes de materials aliats.

Per tant, el ferro colat pot ser resistent al desgast. El material que pertany a aquest grup es caracteritza perquè té una major resistència a l'abrasió, que es produeix durant la fricció superficial. Aquesta categoria inclou ferro colat antifricció i fricció. El primer d'ells té un nivell molt baixcoeficient de fricció. A causa d'això, la principal aplicació de la fosa aliada del tipus esmentat és la producció de peces com ara coixinets, coixinets i altres peces amb requisits similars.

El material de fricció, per contra, es caracteritza per un coeficient de fricció força elevat i, per tant, s'utilitza més sovint en la producció de dispositius de fre per a diversos mecanismes, equips, etc.

Ferro colat inoxidable

Molta gent sap que hi ha un metall anomenat acer inoxidable. De fet, aquesta no és una definició molt precisa. Aquests aliatges es diferencien perquè la seva resistència a la corrosió és bastant alta. El ferro colat anomenat va ser el més utilitzat en la construcció naval. Si s'afegeix més d'un 12% de crom a la composició del ferro com a element d'aliatge i el contingut de carboni es redueix al màxim, s'obtindrà com a resultat aquest aliatge.

ChNHT, ChN1KhMD, ChN15D7Kh2 es van convertir en les seves marques més habituals. Es diferencien pel fet que conserven una alta resistència a la corrosió fins i tot en entorns agressius, tenen una bona resistència a la cavitació i al desgast en un entorn de vapor i aigua.

Un grup petit però encara força popular és el ferro colat resistent a la calor. El principal avantatge del material és que és bastant difícil d'oxidar i també conserva bé les seves qualitats a temperatures elevades.

Introducció del coure

Actualmenttemps, cada cop més sovint comencen a utilitzar ferro colat amb l'addició de coure. La introducció d'aquest additiu a l'aliatge millora significativament les seves qualitats de fosa. El millor de tot és que això afecta la fluïdesa del material. A més, es redueix molt la tendència a esquerdes i la porositat a la contracció.

La incorporació del 0,5% de Cu (coure) fa que la fosa sigui prou adequada per ser colada en peces amb gruixos de paret que oscil·len entre 10 i 25 mm. Si cal augmentar el gruix de la paret dels elements futurs, caldrà augmentar el contingut quantitatiu de coure, així com els seus complexos. Val la pena assenyalar aquí que l'efecte d'afegir coure es pot millorar si s'introdueixen elements com l'antimoni o el bismut a l'aliatge.

Si augmenta l'equivalent de carboni, la influència del coure en la cristal·lització del grafit disminuirà. L'aliatge de ferro colat amb coure també pot evitar el blanqueig de les capes superficials i també augmentar considerablement la duresa cap al mig. Això es nota bastant quan es fonen revestiments de cilindres, capçals de blocs de ferro colat i altres articles.

Ferro colat d'aliatge complex

Per tal de fondre amb èxit el ferro colat que es pot utilitzar per a la fosa de revestiments de cilindres, cal utilitzar no només una varietat de ferroaliatges, sinó també un forn d'inducció. Per dur a terme la fosa d'aquestes peces, s'utilitzen les marques IChKhN4, ChN1KhMD i ChNMSh i diversos altres tipus. La seva característica distintiva és que totes les peces es fonen en un motlle massiu o de parets primes.

Agullaestructura i material d' alta resistència

Una petita varietat de ferro colat gris, que pertany al grup resistent al desgast, és un material amb una estructura acicular. El grau de dopatge en aquest material és bastant baix. El contingut de silici i carboni també és força baix. En aquest cas, la quantitat de substàncies com ara coure, molibdè, níquel i alguns altres modificadors augmenta en funció del gruix de la paret resultant requerit, així com segons el mètode de fosa que s'ha d'utilitzar.

Una altra varietat és un material d' alta resistència. Aquesta és una petita varietat de ferro colat gris, que es distingeix pel contingut de grafit nodular. Per obtenir aquesta estructura, cal introduir magnesi, ceri i bismut a l'aliatge. L'addició d'aquests tres elements d'aliatge converteix el grafit dúctil del material de fosa en un grafit esferoidal. Aquest tipus es diferencia perquè les seves qualitats mecàniques són molt superiors a les d' altres tipus de ferro colat. Fins ara, s'estan produint aproximadament 10 graus diferents de l'aliatge d'aquesta categoria. Aquest material es pot utilitzar perfectament en la construcció naval en lloc del tipus mal·leable. I el tipus de ferro dúctil més comú és el magnesi (amb una gran quantitat de magnesi a la composició).