Ötvözött öntöttvas: minőségek, tulajdonságok és alkalmazások

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Az ötvözött vas olyan anyag, amelyet kohókban olvasztással állítanak elő. Különböző mennyiségű szenet tartalmazhat. Ennek az anyagnak a mennyiségi tartalmától függően kétféle öntöttvas különböztethető meg. Az elsőt konverziónak vagy fehérnek, a másodikat szürkenek vagy öntödeinek hívják.

Öntöttvas típusok leírása

Az első típus a nyersvas. Ez egy olyan anyag neve, amelyben a szén olyan anyag formájában van jelen, mint a cementit. Szünetben fehér színű, innen a neve. Az ilyen öntöttvasat nagy keménység és törékenység jellemzi. Nagyon nehéz megmunkálni. Ugyanakkor az olvasztott nyersvas körülbelül 80%-a fehér. Az ilyen típusú anyagok fő célja a további acéllá történő átolvasztás.

A szürke ötvözetű öntöttvas olyan fém, amelyben a szén képlékeny grafit formájában van jelen. Szünetben szürke a színe, ez határozta meg a nevét is. Az ilyen öntöttvas ridegsége és keménysége kisebb, mint a fehér öntöttvasé, de sokkal jobban megmunkálható.

Az ilyen típusú ötvözött öntöttvas tulajdonságai a következők:

• Először is, nagyon jól ellenáll a nyomóterhelésnek.
• Másodszor, ez a fém érzéketlen a felületi hibákra, és jól ellenáll a kifáradásnak is.

Azonban az öntödei ötvözött öntöttvas meglehetősen gyenge ütőszilárdsággal és alacsony alakíthatósággal rendelkezik. E két hátrány miatt meglehetősen nehéz ilyen anyagokat szerkezeti célokra használni.

A szürkeöntvény minőségeinek általános leírása

Ma már az ötvözött szürkeöntvény ilyen minőségei vannak: SCH 10, SCH 15, SCH 18, SCH 20 és még sok más. A jelölésben az SCh betűk azt jelzik, hogy szürkeöntvényről van szó, a következő két számjegy pedig azt a maximális terhelést, amelyet a fém megnyújtva elvisel. A szakítószilárdságot ebben az esetben MPa-ban mérjük.

Szürkeöntvény fajtái

Az öntödei ötvözött vasnak több altípusa van. Az egyik gömbgrafitos vas volt. Ezt a feltételes nevet adták az anyagnak, amelyet az a tény különböztet meg, hogy puhább és viszkózusabb, mint a szürke. Szerezze be fehér öntöttvasból. Ehhez használja a lágyítási eljárást, amely hosszú ideig tart. A jelölések itt nagyjából megegyeznek, például KCh 30-6, KCh 33-8, KCh 37-12. A betűk azt jelzik, hogy ez az öntöttvas képlékeny, a következő két szám pedig a szakítószilárdságot határozza meg. De ami az utolsó egy-két számjegyet illeti, ezek a maximális relatív nyúlást jellemzik, amiszázalékban mérve.

Az öntödei ötvözött vas egy másik altípusa módosult. Annak érdekében, hogy megkapja, speciális elemeket kell hozzáadnia a szürkéhez. Az ilyen módosítókat az anyag kiöntése előtt adjuk hozzá. Alumínium, szilícium, kalcium és mások használhatók adalékanyagként. Ezek az adalékok jelentősen növelik a kristályosodási központok számát. Más szavakkal, hozzájárulnak a grafit jelentős csökkenéséhez.

Ezeknek az adalékoknak köszönhetően a speciális ötvözött öntöttvasat nagyobb szilárdsági jellemzők, kisebb ridegség és fokozott repedésállóság jellemzi. Érdemes hozzátenni, hogy ennek az ötvözetnek az összes legjobb minősége ilyen módosított anyagból származik.

Az ötvözet típusai

Mit jelent az ötvözött öntöttvas? Az ötvözés olyan művelet, amelynek során különféle szennyeződéseket visznek be egy anyag összetételébe, amelyek javíthatják annak jellemzőit. Az öntöttvashoz a titán, a króm, a vanádium és mások váltak ilyen adalékanyaggá. Az ötvözőelemek kompozícióba való bevitele növelheti az olyan jellemzőket, mint a szilárdság, a keménység, a kopásállóság, a korrózióállóság és még sok más.

Ma az öntöttvas ötvözőelemeinek mennyiségétől függően három típus különböztethető meg:

1. Ha a teljes tömeg legfeljebb 2,5%-ában tartalmaznak adalékanyagokat, akkor ez gyengén ötvözött öntöttvas.
2. Közepesen ötvözött anyagok azok az anyagok, amelyek anyagtartalma az2,5–10%.
3. Az utolsó típus erősen ötvözött, ha a módosítóanyag-tartalom összesen meghaladja a 10%-ot.

Ötvözőanyagok, jelölések

A GOST szerint az ötvözött öntöttvasnak bizonyos mennyiségű anyagot kell tartalmaznia egy bizonyos területen történő felhasználáshoz. Ezenkívül a címkézés is szabványos. Például a ChN15D7Kh egy nagy szilárdságú ötvözet, amely 15% nikkelt, 7% rezet és körülbelül 1% krómot tartalmaz. Mint látható, a jelölésben az ötvöző elemeket egy betűvel jelöljük, amelyet egy szám követ, amely az adalékanyag mennyiségi tartalmát jelzi. Az is előfordulhat azonban, hogy hiányzik az ábra, mint a króm után. Ez azt jelenti, hogy az anyag tartalma a készítményben körülbelül 1%.

Ami az ilyen öntöttvas gyártását illeti, ez meglehetősen olcsó. Ugyanakkor a végtermék kellően magas teljesítményű tulajdonságokkal rendelkezik. Ennek a két tényezőnek köszönhetően a leírt anyag terjedelme folyamatosan bővül.

Az ötvözet típusai

Természetes, hogy bármilyen anyag hozzáadása a készítményhez bármely adott jellemzőt növel. Ezért az ötvözött anyagok több osztályát különböztetjük meg.

Tehát az öntöttvas kopásálló lehet. Az ebbe a csoportba tartozó anyag jellemzője, hogy fokozott kopásállósággal rendelkezik, ami a felületi súrlódás során lép fel. Ebbe a kategóriába tartozik a súrlódásgátló és a súrlódó öntöttvas. Ezek közül az első nagyon alacsonysúrlódási tényező. Emiatt a nevezett típusú ötvözött öntöttvas fő felhasználási területe olyan alkatrészek gyártása, mint a siklócsapágyak, ezekhez való perselyek és más hasonló igényű alkatrészek.

A súrlódó anyagot éppen ellenkezőleg, meglehetősen magas súrlódási együttható jellemzi, ezért leggyakrabban különféle mechanizmusok, berendezések stb. fékberendezéseihez használják.

Rozsdamentes öntöttvas

Sokan tudják, hogy létezik egy rozsdamentes acél nevű fém. Valójában ez nem túl pontos meghatározás. Csak az ilyen ötvözetek különböznek abban, hogy korrózióállóságuk meglehetősen magas. A nevezett öntöttvasat leginkább a hajóépítésben használták. Ha 12%-nál több krómot adunk a vas összetételéhez ötvözőelemként, és a széntartalmat a lehető legnagyobb mértékben csökkentjük, akkor ilyen ötvözetet kapunk.

A ChNHT, ChN1KhMD, ChN15D7Kh2 lett a leggyakoribb márka. Abban különböznek egymástól, hogy még agresszív környezetben is megőrzik a korrózióállóságukat, jó a kavitációval és a kopással szembeni ellenállásuk gőz-víz környezetben.

Egy kicsi, de még mindig nagyon népszerű csoport a hőálló öntöttvas. Az anyag fő előnye, hogy meglehetősen nehezen oxidálódik, és magas hőmérsékleten is jól megőrzi tulajdonságait.

A réz bevezetése

Jelenlegidővel egyre gyakrabban kezdenek öntöttvasat használni réz hozzáadásával. Ennek az adaléknak az ötvözetbe történő bevezetése jelentősen javítja az öntési tulajdonságait. A legjobb az egészben, hogy ez befolyásolja az anyag folyékonyságát. Ezenkívül jelentősen csökken a repedésre való hajlam és a zsugorodási porozitás.

A 0,5% réz (réz) beépítése az öntöttvasat eléggé alkalmassá teszi 10 és 25 mm közötti falvastagságú részekre öntéshez. Ha növelni kell a jövőbeli elemek falvastagságát, akkor növelni kell a réz mennyiségi tartalmát, valamint komplexeit. Itt érdemes megjegyezni, hogy a réz hozzáadásának hatása fokozható, ha olyan elemeket viszünk be az ötvözetbe, mint például az antimon vagy a bizmut.

Ha a szénegyenérték nő, akkor a réz hatása a grafit kristályosodására csökken. Az öntöttvas rézzel való ötvözése megakadályozhatja a felületi rétegek kifehéredését, és a keménységet is nagymértékben növeli a közepe felé. Ez jól észrevehető hengerbetétek, öntöttvas blokkfejek és egyéb tárgyak olvasztásakor.

Komplex ötvözött öntöttvas

A hengerbetét öntésére használható öntöttvas sikeres olvasztásához nemcsak különféle vasötvözetek, hanem indukciós kemence alkalmazása is szükséges. Az ilyen alkatrészek öntéséhez az IChKhN4, ChN1KhMD és ChNMSh márkákat és számos más típust használnak. Megkülönböztető jellemzőjük, hogy minden alkatrészt vékony falú vagy masszív formába olvasztanak.

Tűszerkezet és nagy szilárdságú anyag

A kopásállóság csoportjába tartozó szürkeöntvény egy kis változata egy hegyes szerkezetű anyag. Az ilyen anyagok adalékolási foka meglehetősen alacsony. A szilícium és a szén tartalma is meglehetősen alacsony. Ebben az esetben az olyan anyagok mennyisége, mint a réz, molibdén, nikkel és néhány más módosító anyag, a szükséges falvastagságtól, valamint az alkalmazandó öntési módszertől függően növekszik.

Egy másik fajta egy nagy szilárdságú anyag. Ez a szürkeöntvény egy kis változata, amelyet a csomós grafit tartalma különböztet meg. Ahhoz, hogy ilyen szerkezetet kapjunk, magnéziumot, cériumot és bizmutot kell bevinni az ötvözetbe. Ennek a három ötvözőelemnek a hozzáadása az öntőanyag képlékeny grafitját gömbgrafittá alakítja. Ez a típus abban különbözik, hogy mechanikai tulajdonságai sokkal magasabbak, mint más típusú öntöttvasoké. A mai napig körülbelül 10 különböző minőségű ötvözetet gyártanak ebben a kategóriában. Az ilyen anyagok kiválóan használhatók a hajógyártásban a temperlékeny típus helyett. A gömbgrafitos öntöttvas legelterjedtebb típusa pedig a magnézium (amelynek összetétele nagy mennyiségű magnéziumot tartalmaz).