Fontă aliată: clase, proprietăți și aplicații

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Fierul aliat este un material care este produs prin topire în furnalele în alte. Poate conține diferite cantități de carbon. În funcție de conținutul cantitativ al acestei substanțe, se disting două tipuri de fontă. Primul se numește conversie sau alb, iar al doilea este gri sau turnătorie.

Descrierea tipurilor de fontă

Primul tip este fonta. Acesta este numele unui material în care carbonul este prezentat sub forma unei substanțe precum cementitul. Într-o pauză are o culoare albă, de unde și numele. O astfel de fontă se caracterizează prin duritate ridicată și fragilitate. Este foarte greu de prelucrat. În același timp, aproximativ 80% din toată fonta topită este albă. Scopul principal al acestui tip de material este topirea în continuare în oțel.

Fonta din aliaj cenușiu este un metal în care carbonul este prezent sub formă de grafit ductil. Într-o pauză, culoarea sa este gri, ceea ce i-a determinat și numele. fragilitatea și duritatea unei astfel de fonte este mai mică decât cea a fontei albe, dar este mult mai bine prelucrată.

Proprietățile fontei aliaje de acest tip sunt următoarele:

• În primul rând, rezistă foarte bine la sarcini de compresiune.
• În al doilea rând, acest metal este insensibil la defectele de suprafață și are, de asemenea, o bună rezistență la defecțiunea prin oboseală.

Totuși, fonta aliată de turnătorie are o rezistență la impact destul de slabă, precum și o ductilitate scăzută. Din cauza acestor două dezavantaje, este destul de dificil să se utilizeze un astfel de material în scopuri structurale.

Descrierea generală a claselor de fontă gri

Astăzi, există astfel de clase de fontă cenușie aliată: SCH 10, SCH 15, SCH 18, SCH 20 și alte câteva. Literele SCh din marcaj indică faptul că este fontă gri, iar următoarele două cifre indică sarcina maximă pe care o poate rezista metalul atunci când este întins. Rezistența la tracțiune în acest caz este măsurată în MPa.

Soiuri de fontă gri

Fierul aliat de turnătorie are mai multe subtipuri. Una dintre ele a fost fonta ductilă. Acest nume condiționat a fost dat materialului, care se distinge prin faptul că este mai moale și mai vâscos decât gri. Ia-l din fontă albă. Pentru a face acest lucru, utilizați procedura de recoacere, care durează mult timp. Marcajele de aici sunt aproximativ aceleași, de exemplu KCh 30-6, KCh 33-8, KCh 37-12. Literele indică faptul că această fontă este maleabilă, iar următoarele două numere determină rezistența la tracțiune. Dar în ceea ce privește ultimele una sau două cifre, ele caracterizează alungirea relativă maximă, caremăsurată ca procent.

Se modifică un alt subtip de fier aliat de turnătorie. Pentru a-l obține, trebuie să adăugați elemente speciale la gri. Astfel de modificatori sunt adăugați înainte de turnarea substanței. Aluminiul, siliciul, calciul și altele pot fi folosite ca aditivi. Acești aditivi cresc semnificativ numărul de centre de cristalizare. Cu alte cuvinte, ele contribuie la reducerea semnificativă a grafitului.

Datorită acestor aditivi, fonta din aliaje speciale se caracterizează prin caracteristici de rezistență mai mare, fragilitate mai mică și rezistență crescută la fisurare. Merită adăugat că toate cele mai bune calități ale acestui aliaj sunt obținute dintr-un astfel de material modificat.

Tipuri de aliaje de aliaj

Ce înseamnă fontă aliată? Alierea este o operație de introducere a diferitelor impurități în compoziția unui material care poate îmbunătăți caracteristicile acestuia. Pentru fontă, titanul, cromul, vanadiul și altele au devenit astfel de aditivi. Introducerea elementelor de aliere în compoziție poate crește caracteristici precum rezistența, duritatea, rezistența la uzură, rezistența la coroziune și multe altele.

Astăzi, în funcție de cantitatea de elemente de aliere din fontă, se pot distinge trei tipuri:

1. Dacă aditivii sunt conținuti în cantități de până la 2,5% din masa totală, atunci aceasta este fontă slab aliată.
2. Materialele cu aliaj mediu sunt acele materiale al căror conținut de substanțe este în intervalul de la2,5 până la 10%.
3. Ultimul tip este puternic aliat, dacă conținutul de modificatori în total depășește 10%.

Substanțe pentru aliere, marcaj

Conform GOST, fonta aliată trebuie să conțină o anumită cantitate de substanțe pentru utilizare într-o anumită zonă. În plus, etichetarea este, de asemenea, standard. De exemplu, ChN15D7Kh este un aliaj de în altă rezistență care conține 15% nichel, 7% cupru și aproximativ 1% crom. După cum puteți vedea, în marcaj, elementele de aliere sunt marcate cu o literă, urmată de un număr care indică conținutul cantitativ al aditivului. Cu toate acestea, se poate și ca figura să lipsească, ca după crom. Aceasta înseamnă că conținutul de substanță din compoziție este de aproximativ 1%.

În ceea ce privește fabricarea unei astfel de fonte, este destul de ieftină. În același timp, produsul final are proprietăți de performanță suficient de ridicate. Datorită acestor doi factori, domeniul de aplicare al materialului descris crește constant.

Tipuri de aliaje de aliaj

Este firesc ca adăugarea oricărei substanțe în compoziție să crească o anumită caracteristică. Prin urmare, se disting mai multe clase de materiale aliate.

Deci, fonta poate fi rezistentă la uzură. Materialul care aparține acestui grup se caracterizează prin aceea că are o rezistență crescută la abraziune, care apare în timpul frecării suprafeței. Această categorie include fonta anti-fricțiune și frecare. Prima dintre acestea are un nivel foarte scăzutcoeficient de frecare. Datorită acestui fapt, principala aplicație a fontei aliate de tipul numit este producția de piese precum rulmenți lipiți, bucșe pentru acestea și alte piese cu cerințe similare.

Materialul de frecare, dimpotrivă, se caracterizează printr-un coeficient de frecare destul de ridicat și, prin urmare, este cel mai adesea utilizat în producția de dispozitive de frânare pentru o varietate de mecanisme, echipamente etc.

Fontă inoxidabilă

Mulți oameni știu că există un metal numit oțel inoxidabil. De fapt, aceasta nu este o definiție foarte exactă. Doar astfel de aliaje diferă prin faptul că rezistența lor la coroziune este destul de mare. Fonta numită a fost cea mai utilizată în construcțiile navale. Dacă în compoziția fierului se adaugă mai mult de 12% crom ca element de aliere și conținutul de carbon este redus cât mai mult posibil, atunci se va obține un astfel de aliaj ca rezultat.

ChNHT, ChN1KhMD, ChN15D7Kh2 au devenit cele mai comune mărci ale sale. Ele diferă prin faptul că păstrează rezistență ridicată la coroziune chiar și în medii agresive, au o rezistență bună la cavitație și uzură într-un mediu cu abur și apă.

Un grup mic, dar încă destul de popular, este fonta rezistentă la căldură. Principalul avantaj al materialului este că este destul de dificil de oxidat și, de asemenea, își păstrează bine calitățile la temperaturi ridicate.

Introducerea cuprului

În prezenttimp, din ce în ce mai des încep să folosească fonta cu adaos de cupru. Introducerea acestui aditiv în aliaj îi îmbunătățește semnificativ calitățile de turnare. Cel mai bine, acest lucru afectează fluiditatea materialului. În plus, tendința de fisurare și contracție a porozității este mult redusă.

Încorporarea a 0,5% Cu (cupru) face fonta suficient de potrivită pentru a fi turnată în piese cu grosimi de perete cuprinse între 10 și 25 mm. Dacă este necesară creșterea grosimii peretelui elementelor viitoare, atunci va fi necesară creșterea conținutului cantitativ de cupru, precum și a complexelor sale. Este demn de remarcat aici că efectul adăugării de cupru poate fi sporit dacă elemente precum antimoniul sau bismutul sunt introduse în aliaj.

Dacă echivalentul de carbon va crește, atunci influența cuprului asupra cristalizării grafitului va scădea. Aliarea fontei cu cupru poate preveni, de asemenea, albirea straturilor de suprafață și, de asemenea, crește foarte mult duritatea spre mijloc. Acest lucru este destul de vizibil la topirea căptușelilor cilindrilor, a capetelor blocurilor din fontă și a altor articole.

Fontă din aliaj complex

Pentru a topi cu succes fonta care poate fi folosită pentru turnarea căptușelilor cilindrilor, este necesar să folosiți nu numai o varietate de feroaliaje, ci și un cuptor cu inducție. Pentru a efectua turnarea unor astfel de piese, se folosesc mărcile IChKhN4, ChN1KhMD și ChNMSh și alte câteva tipuri. Caracteristica lor distinctivă este că toate piesele sunt topite într-o matriță masivă sau cu pereți subțiri.

Acstructura și material de în altă rezistență

O mică varietate de fontă cenușie, care aparține grupului rezistent la uzură, este un material cu structură aciculară. Gradul de dopaj într-un astfel de material este destul de scăzut. Conținutul de siliciu și carbon din el este, de asemenea, destul de scăzut. În acest caz, cantitatea de substanțe precum cupru, molibden, nichel și alți modificatori crește în funcție de grosimea peretelui rezultată necesară, precum și în funcție de metoda de turnare care trebuie utilizată.

O altă varietate este un material de în altă rezistență. Aceasta este o varietate mică de fontă gri, care se distinge prin conținutul de grafit nodular. Pentru a obține o astfel de structură, este necesar să se introducă în aliaj magneziu, ceriu și bismut. Adăugarea acestor trei elemente de aliere transformă grafitul ductil al materialului de turnare într-un grafit sferoidal. Acest tip diferă prin faptul că calitățile sale mecanice sunt mult mai mari decât cele ale altor tipuri de fontă. Până în prezent, sunt produse aproximativ 10 grade diferite ale aliajului din această categorie. Un astfel de material poate fi folosit perfect în construcțiile navale în locul tipului maleabil. Iar cel mai comun tip de fontă ductilă este magneziul (cu o cantitate mare de magneziu în compoziție).