виробництво чавуну

Чавун є залізом або сплавом, який нагрівають, поки він зріджується, а потім виконують лиття чавуну в форму для затвердіння. Це, як правило, зроблено з чавуну. Компоненти сплаву впливає на його колір, коли перелом: білий чавун має карбід домішок, які дозволяють тріщин пройти прямо через. Сірий чавун. або сірого чавуну, має графітових пластівців, які відхиляють проходить тріщини і ініціювати безліч нових тріщин, розривів матеріалу.

Чавун, як правило, крихкий, за винятком ковкого чавуну. Завдяки своїй відносно низькою температурою плавлення, гарну плинність, ливарні, відмінну оброблюваність, стійкість до деформацій і зношування, чавунів стали конструкційний матеріал з широким спектром застосування і використовуються в трубах, машинної і автомобільної промисловості, таких як циліндри, блоки циліндрів і коробки передач. Він стійкий до руйнування і ослаблення шляхом окислення (іржі).

Найбільш ранні чавуну артефакти датуються 5 столітті до н.е. і були виявлені археологами в те, що зараз сучасні Luhe County. Цзянсу в Китаї. Чавун використовувався в Стародавньому Китаї для ведення війни, сільського господарства і архітектури. Під час 15-го століття, чавун стали використовувати для артилерії в Бургундії, Франції, і в Англії під час Реформації. Перший чавунний міст побудований в 1770-х роках по Авраама Дарбі III. і відомий як Залізний міст.

Залізний іноді плавиться в спеціальній типу доменної печі відомі як купол, але частіше плавлять в електричних індукційних печах або електричних печах. Після танення завершена, розплавлений чавун заливається в роздавальну піч або ківш.

Нікель є одним з найбільш поширених легуючих елементів, оскільки він уточнює перліт і графіт структуру, покращує міцність і твердість, згладжує відмінності між розділами по товщині. Хром додається в невеликих кількостях в ківш для зменшення вільного графіту, виробляти холод, і тому, що є потужним карбіду стабілізатора; нікелю часто додають в сукупності. Невелика кількість олова може бути додано в якості замінника 0,5% хрому. Мідь додається в ковші або в печі, порядку від 0,5 до 2,5%, щоб зменшити озноб, уточнити графіт і збільшити плинність. Молібден додається порядку від 0,3 до 1% збільшити холод і уточнити графіту і перліту структури, вона часто додають в поєднанні з нікелем, міддю, хромом і формувати високі сили. Titanium додані в дегазатор і відновник, але він також збільшує плинність. Від 0,15 до 0,5% ванадію додають в чавун для стабілізації цементиту, підвищення твердості і збільшення опору носять і тепла. 0,1 до 0,3% цирконію сприяє формуванню графіту, розкислення і підвищення плинності.

У ковкие розплави додають за шкалою від 0,002 до 0,01%, збільшити, скільки кремнію можуть бути додані. У білому залізо, бор додані, щоб допомогти у виробництві ковкого чавуну, воно також знижує ефект огрубіння.

Сірий чавун характеризується графітової микроструктурой, що призводить до переломів матеріалу, щоб отримувати сірий колір. Це найбільш часто використовуваний чавун і найбільш широко застосовуваний литий матеріал. Більшість чавунів мають хімічний склад від 2,5 до 4,0% вуглецю, від 1 до 3% кремнію, інше залізо. Сірий чавун має меншу міцність на розрив і стійкістю до ударів, ніж сталь, але його міцність на стиск порівнянна з низькою і середньою вуглецевої сталі.

Це важко для швидкого охолодження великих виливків, щоб зміцнити розплав у вигляді білого чавуну на весь період охолодження. Проте, швидке охолодження може бути використано для зміцнення корпусу з білого чавуну, після чого залишок охолоджується повільніше, щоб сформувати ядро ​​з сірого чавуну. В результаті лиття, називається охолодженим литтям.

Ковкий чавун починається у вигляді білого чавуну, який потім піддається термічній обробці при температурі близько 900 ° C (1650 ° F).

Графіт виділяється набагато повільніше, в цьому випадку, так що поверхневий натяг є час, щоб сформувати його в сфероїдальних частинок, а не пластівці. У зв'язку з їх більш низькою пропорції, сфероидов відносно короткі і далеко один від одного, і мають більш низький перетин VIS-A-VIS розповсюджується тріщини або фононів. Вони також мають тупі кордонів, на відміну від пластівців, що полегшує концентрацію напружень проблемах, з якими стикаються сірого чавуну. В цілому, властивості ковкого чавуну більше схожі на м'якої сталі. Існує межа того, наскільки велику роль може бути приведений в ковкого чавуну, так як він зроблений з білого чавуну.

Останнім часом розвиток вузловий або високоміцного чавуну. Невелика кількість магнію або церію доданий в цих сплавах уповільнити зростання графіту осаду шляхом приклеювання до країв графітових площин. Поряд з ретельним контролем інших елементів і терміни, це дозволяє відокремити вуглецю, як сфероїдальних частинок в якості матеріалу твердне. Властивості схожі на куванням заліза, але деталі можуть бути подані з великим перетином.