Żeliwo szare węglowe można podzielić na trzy grupy:
· żeliwo szare zwykłe, · żeliwo modyfikowane, · żeliwo sferoidalne.
żeliwa szare zwykłe mogą cechowaæ siê strukturą osnowy: ferrytyczną, ferrytyczno-perlityczną oraz perlityczną.
W strukturze żeliwa szarego - poza osnową metaliczną - wystêpuje również grafit, steadyt (eutektyka fosforowa) oraz wtrącenia
niemetaliczne.żeliwo szare ferrytyczne charakteryzuje siê nisk¹ wytrzymałościa, dobrą skrawalnością oraz małą odpornoœcią
na zuzycie ścierne. Twardośc i wytrzymałoœæ żeliwa szarego zwiększa się w miarę zwiększania udziału perlitu w strukturze.
żeliwo modvfikowane polepszenie własności i ujednorodnienie struktury odlewu z żeliwa o składzie wykazującym tendeneję do krzepnięcia jako białe lub połowiczne jest możliwe dzięki modyfikacji. W tym celu bezpośrednio przed odlaniem, do kąpieli metalowej o temperaturze ok. 1400°C, w rynnie spustowej lub kadzi, dodaje się ok. 0,1=0,5% sproszkowanego modyfikatora, najczęściej żelazo-krzemu, wapnio-krzemu lub aluminium.
Działanie modyfikatora polega na odgazowaniu kąpieli i wymuszeniu heterogenicznego zarodkowania grafitu na licznych drobnych czasteczkach tlenków. W wyniku tego żeliwo krzepnie jako szare, a węgiel wydziela się w postaci bardzo licznych, drobnych płatków grafitu, równomiernie rozmieszczonych w osnowie.
Najkorzystniejsze własności ma żeliwo modyfikowane o osnowie perlitycznej. Jego wytrzymałość na rozciąganie R", może wynosić 300=400 MPa. Żeliwo modyfikowane, podobnie jak żeliwo szare zwykłe, wykazuje bardzo niskie własności plastyczne.
żeliwo sferoidalne W odróżnieniu od pozostałych grup żeliw szarych bardzo dobre własności - zarówno wytrzymałościowe, jak i plastyczne - wykazuje żeliwo sferoidalne. Uzyskuje się je w wyniku modyfikowania żeliwa o tendeneji do krzepnięcia jako szare, lecz o bardzo małym stężeniu siarki i fosforu. Jako modyfikatorów używa się ceru lub magnezu. W wyniku tego zabiegu technologicznego grafit występuje w tych żeliwach w postaci kulistej.
W zależności od struktury osnowy żeliwo sferoidalne może być ferrytyczne, ferrytyczno-perlityczne lub perlityczne. Osnową może być też bainit lub martenzyt odpuszczony. Żeliwo sferoidalne krzepnie zwykle jako perlityczne. Po nagrzaniu do ok. 850=900°C grafit rozpuszcza się w austenicie, który przemienia się w perlit podczas chłodzenia w powietrzu. W przypadku bardzo wolnego chłodzenia lub wytrzymania przez ok. 10 h w temperaturze 680=700°C - węgiel wydziela się w postaci kulistej, a osnowa staje się ferrytyczna. Żeliwa sferoidalne są stosowane
|
między innymi na wały korbowe, koła zębate, walce, pierścienie tłokowe, rury.
żeliwo białe Strukturę żeliwa białego stanowi ledeburyt przemieniony i ewentualnie steadyt. W żeliwie podeutektycznym występuje przewaga perlitu, natomiast w żeliwie nadeutektycznym - cementytu. Ze względu na bardzo dużą kruchość i złą skrawalność żeliwa białe nie znalazły bezpośredniego zastosowania, chociaż stanowią półprodukt do wytwarzania żeliw ciągliwych.
Ferryt - odmiana alotropowa żelaza α zawierająca niewielkie ilości, mniejsze niż 0.025%, węgla oraz niekiedy inne dodatki stopowe.
Austenit - międzywęzłowy roztwór węgla oraz niekiedy innych dodatków stopowych w żelazie γ
Perlit - mieszanina eutektoidalna ferrytu z cementytem zawierająca 0.77% węgla.
Ledeburyt - mieszanina eutektyczna austenitu z cementytem zawierająca 4.3% węgla.
Bainit to mieszanina przesyconego ferrytu i wydzielonych węglików.
Grafit- krystaliczna postać węgla, Dobrze przewodzi prąd elektryczny i ciepło
-wyrób cegieł ogniotrwałych
-czarne farby chroniące ołów przed korozją
Cementy - węglik żelaza Fe3C jest fazą międzymetaliczną o maksymalnej zawartości węgla 6,67% w zależności od fazy w której został wydzielony I, II lub III rzędowy
Struktura żeliwa sferoidalnego ferrytycznego:
Struktura żeliwa sferoidalnego ferrytycznego:
C- całkowita zawartość węgla
Fo - zawartość węgla w eutektyce
Sc<1 - żeliwo podeutektyczne
Sc=1 - żeliwo eutektyczne
Sc> - żeliwo nadeutektyczne
a) Paliwo stałe , ciekłe lub gazowe . Zaliczamy do nich piece :
3. martenowskie - stałe - przechylne
1łukowe o działaniu pośrednim ( jedno-fazowe) - o działaniu bezpośrednim ( trój -fazowe )
3 . plazmowe - łukowo - plazmowe
1 . tyglowe - tygle metalowe z żeliwa żaro odpornego, ze staliwa - tygle grafitowe , szamotowe , grafitowo - szamotowe , specjalne
2. wannowe - przewody grzejne metalowe
-przewody grzejne niemetalowe
3. bębnowe - z prętem grafitowym
|
1. konwertory - konwertor z bocznym dmuchem powietrza
- konwertor z górnym dmuchem powietrza
piasek kwarcowy- temp. Topnienia 1713°C, stosowany do Al., Zu, Cu, Mg, żeliwa, zanieczyszczenia obniżają temp. Topnienia · piasek cyrkonowy- temp. topnienia 2200- 2400°C, stosowany do staliw, drogi nie zwilżany przy ciekłym metalu, czysta powierzchnia metalu, szybkie odprowadzanie ciepła · piasek oliwnowy- temp. top. 1700°C, stosowany do staliwa manganowego, żeliwa i metali nieżelaznych, jest silnie zasadowy, mała rozszerzalność cieplna · piasek magnezytowy- temp. Top. 1600-1660C duża odporność na działanie tlenków żużli zasadowych, szybkie odprowadzanie ciepła, wadą jest duży współczynnik rozszerzalności · piaski glinokrzemianowe- sylimonit, mulit, szamot, temp. top. 1800°C chemicznie obojętny ogniotrwały do odlewów staliwnych · piasek chromitowy temp. top. 1700-1900°C dobra przewodność cieplna , odporny chemicznie, do form i rdzeni, do odlewów staliwnych · piaski korundowe- temp. top. 1850-2050°C, bardzo twardy, odporny na działanie tlenków , mała rozszerzalność, drogi stosowany do stopów o wysokiej temp. Topnienia
METODA WYTAPIANYCH MODELI
Charakterystyka - gładkość C10-C20 duże modele do C40. Wszystkie stopy met. także trudnoobrabialne, elem. turbosprężarek, łopatki; - obróbka końcowa prow. w niewielkim zakresie (szlifowanie); -modele woskowe 1-razowe nie dzielone bez pochyłki i zbieżności odlewniczych; - grubość ścianki 1-2 mm, może być 0,4-0,75mm;
Wady: · czasochłonność, wysoki koszt · trudne czyszczenie odlewu z masy formierskiej · rnaksymalny ciężar odlewu do 10 kg, jest to metoda do małych lekkich odlewów,
Zalety: · dowolność kształtu · wysoka gładkość powierzchni · można wykonywać odlewy z materiałów trudnoobrabialnych
Proces technologiczny wykonania odlewu metodą wytapianych modeli
1. Opracowanie projektu technologicznego
2. Wykonanie matrycy do wykonywania modeli
4. Wykonanie zestawu modelowego
7. Suszenie i wyżarzanie formy
8. Zalewanie formy ciekłym metalem
9. Wybicie odlewu z formy i oczyszczenie odlewu
10. Kontrola jakości i obróbka końcowa
Cechy przesyłania materiałów w zamkniętych przewodach transportowych: zabezpieczenie materiałów przed środowiskiem i odwrotnie, elastyczność prowadzenia trasy w zadanych warunkach, możliwość prostych połączeń do pobierania i odbierania materiału, bezpieczeństwo transportu w przypadku zagrożenia toksycznego i wybuchowego, wysoki stopień niezawodności i możliwość pełnej automatyzacji.
Zalety: szybkość, pewność, brak strat materiałowych(transport zamknięty), brak zanieczyszczenia środowiska, brak kontaktu z otoczeniem, wydajność, · zabezpieczenie materiałów przed środowiskiem i odwrotnie ·elastyczność prowadzenia trasy w zadanych warunkach · możliwość prostych połączeń
|
do pobierania i odbierania materiałów · bezpieczeństwo transportu w przypadku zagrożenia toksycznego i wybuchowego · wysoki stopień niezawodności i możliwość pełnej automatyzacji.
Wady · wysoki koszt urządzeń do transportu pneumatycznego( sprężarki itp.) · zużywanie się elementów przewodów rurowych zwłaszcza na łukach
Rodzaje przenośników (podajników):
1. Ssące (podciśnieniowe) pracują praktycznie przy podciśnieniu do 0,05 MPa. Zakres ich stosowania jest więc ograniczony do transportu materiałów suchych (zwłaszcza toksycznych),
łatwo transportujących się, przy odległości transportu do 100m (maks. 200m). 2. Tłoczące (nadciśnieniowe) zasilane powietrzem o sprężu do 0,8 MPa. Ze względu na wielkość stosowanych ciśnień rozróżnia się instalacje nisko- , średnio- i wysokociśnieniowe. Współczesne rozwiązania urządzeń są stosowane do transportu na odległość do 3 km.
Stała temp. Krzepnięcia, czyste metale i niektóre stopy
Krzepnięcie w interwale temperatur
Większość stopów niektóre metale czyste
MRS - polega na zastąpieniu pochodnych występujących w równaniach różniczkowych ilorazami przyrostów odpowiednich zmiennych.
W metodzie tej dla prostokątnego układu współrzędnych rozpatrywany obszar jest dyskretyzowany (układ dyskretyzowany składa się ze skończonych liczby części)za pomocą elementów prostopadłościennych
MES - w metodzie tej rozważany obszar wyraża się przez układ wielu podobszarów o kształcie prostokątnym np. trójkąt
MEB - polega na podziale powierzchni ciała, stosuje się jako sprawdzenie metod MRS i MES
|
|