Fontă albă

Fonta albă este un tip de fontă care conține compuși de carbon. În acest aliaj, ele sunt numite cementite. Acest metal și-a luat numele datorită culorii sale albe caracteristice și luciului, care este clar vizibil la pauză. Acest luciu se manifestă datorită faptului că nu există incluziuni mari de grafit în compoziția unei astfel de fonte. În termeni procentuali, nu depășește 0,3%. Prin urmare, poate fi detectat numai prin analize spectrale sau chimice..

Compoziția și tipurile de fontă albă

Fonta albă constă din așa-numita eutectică a cementitei. În acest sens, este împărțit în trei categorii:

  • Hipoeutectic. Acestea sunt aliaje în care carbonul nu depășește 4,3% din compoziția totală. Se obține după răcirea completă. Ca urmare, dobândește structura caracteristică a unor elemente precum perlitul, cementita secundară și ledeburitul..
  • Eutectic. Au un conținut de carbon de 4,3%.
  • Fontă albă hipereutectică. Conținutul depășește 4,35% și poate ajunge la 6,67%.

În plus față de clasificarea de mai sus, este împărțit în obișnuit, albit și dopat.

Structura internă a fontei albe este un aliaj format din două elemente: fier și carbon. În ciuda producției la temperaturi ridicate, acesta păstrează o structură cu cereale fine. Prin urmare, dacă spargeți o parte dintr-un astfel de metal, se va observa o culoare albă caracteristică. În plus, în structura unui aliaj hipereutectic, de exemplu, calități dure, pe lângă perlită și cementită secundară, cementita este întotdeauna prezentă. Procentul său poate fi aproape de 100%. Acest lucru este tipic pentru metalul eutectic. Pentru al treilea tip, structura este o compoziție eutectică (LP) și cementită primară.

Una dintre varietățile de astfel de aliaje este așa-numita fontă răcită. Baza sa, adică miezul, este din fontă gri sau nodulară. Stratul de suprafață conține un procent ridicat de elemente precum ledeburit și perlit. Efectul de albire de până la 30 mm adâncime se realizează folosind metoda de răcire rapidă. Ca urmare, stratul de suprafață este alb, iar apoi turnarea constă dintr-un aliaj gri obișnuit..

Structură din fontă albă

În funcție de procentul de aditivi aliați, se disting următoarele tipuri de metal:

  • slab aliate (nu conțin mai mult de 2,5% elemente de aliere);
  • mediu aliat (procentul de astfel de elemente ajunge la 10%);
  • foarte aliat (cantitatea de adaosuri de aliere în ele depășește 10%).

Elementele destul de comune sunt utilizate ca adaosuri de aliere. Fonta albă aliată obținută în acest mod capătă noi proprietăți prestabilite..

Proprietățile fontei albe

Orice aliaj din fontă, pe de o parte, este foarte puternic, dar în același timp are o fragilitate suficientă. Prin urmare, principalele proprietăți pozitive ale fontei albe sunt:

  • Duritate ridicată. Acest lucru complică foarte mult prelucrarea pieselor, în special tăierea.
  • Rezistivitate foarte mare.
  • Rezistență excelentă la uzură.
  • Rezistență bună la expunerea crescută la căldură.
  • Rezistență suficientă la coroziune, inclusiv la diferiți acizi.

Fontele albe, cu un procent redus de carbon, sunt mai rezistente la temperaturi ridicate. Această proprietate este utilizată pentru a reduce numărul fisurilor din piesele turnate..

Aspectul fontei albe

Dezavantajele includ:

  • Proprietăți reduse de turnare. Are o umplere slabă a mucegaiului. Se pot forma fisuri interne în timpul turnării.
  • Fragilitate crescută.
  • Prelucrare slabă a pieselor turnate și a pieselor de fier alb.
  • Contracție mare, care poate ajunge la 2%.
  • Rezistență scăzută la impact.

Un alt dezavantaj este sudabilitatea redusă. Problemele legate de sudarea pieselor realizate dintr-un astfel de material sunt cauzate de formarea fisurilor la momentul sudării, atât în ​​timpul încălzirii, cât și la răcire..

Marcaj din fontă albă

Pentru marcarea fontei albe, se utilizează litere din alfabetul rus și cifre. Dacă există impurități în el, atunci marcajul începe cu litera "CH". Compoziția aditivilor de aliere disponibili poate fi determinată de literele P, PL, PF, PVK ulterioare. Acestea indică prezența siliciului. Dacă metalul rezultat are o rezistență crescută la uzură, atunci marcarea acestuia va începe cu litera „I”, de exemplu, ICH, ICH. De exemplu, prezența denumirii „Ш” în marcaj înseamnă că structura din aliaj conține grafit sferic.

Numerele indică cantitatea de substanțe suplimentare prezente în fonta albă.

Marca CHN20D2HSH reprezintă următoarele. Este un metal din aliaj înalt rezistent la căldură. Conține următoarele elemente: nichel - 20%, cupru - 2%, crom - 1%. Restul elementelor sunt fier, carbon, grafit sferic.

Zona de aplicare

Acest aliaj este utilizat în următoarele industrii: construcții de mașini, construcții de mașini-unelte, construcții navale. Unele elemente ale produselor de uz casnic sunt fabricate din acesta. În ingineria mecanică, se folosește la fabricarea: piese pentru camioane și mașini, tractoare, combine și alte mașini agricole. Utilizarea aditivilor de aliere face posibilă obținerea unor proprietăți special specificate. De exemplu, acestea sunt utilizate la fabricarea plăcilor cu diferite forme de suprafață..

Turnarea din fier alb

Fonta albită are o zonă de aplicare destul de limitată. Părțile unei configurații simple sunt realizate din aceasta. De exemplu: bile pentru mori, roți pentru diverse scopuri, piese pentru laminare.

Este utilizat pe scară largă în producția de piese pentru unități mari, cum ar fi mașinile hidraulice și de turnare și alte mecanisme industriale în această direcție. O caracteristică specifică a muncii lor este că sunt expuși în mod constant la materiale abrazive.

Fontă albă

Aliajele metalice de fier și carbon, unde conținutul celui de-al doilea element depășește 2,14%, se numesc fontă. Fontele albe includ aliaje în care carbonul este prezentat sub formă de carbură de fier Fe3C (cementită). Datorită culorii deschise la pauză, acestea sunt numite albe..

Condițiile pentru fabricarea pieselor turnate de calitate albă sunt date în GOST 1215-79 și GOST 26358-84. Acestea conțin cerințe tehnice, procedura de acceptare, testare, transport și depozitare a aliajelor din fontă. Marcat cu literele BCH.

Tipuri de fontă albă produsă

În funcție de structura cristalină, precum și de prezența și raportul elementelor constitutive, fontele albe sunt împărțite în:

  • comun;
  • aliaj;
  • rezistent la caldura;
  • inoxidabil.

Aliajele din fontă cu rezistență electrică specifică ridicată se disting ca un tip separat..

Structura internă a fontei albe comune conține carbon sub formă de boabe de cementită. Cantitatea de carbon afectează punctul de topire și, în funcție de acesta, fontele sunt împărțite în:

  1. hipoeutectic cu un punct de topire mai scăzut, carbon nu mai mult de 4,3%;
  2. eutectic cu un conținut de carbon de 4,3%;
  3. hipereutectic - mai mult de 4,35% și poate ajunge - 6,3%.

Efectul decolorării fontei se obține prin răcirea rapidă a piesei turnate, care, ca urmare, este neuniformă în compoziția sa. Stratul superior, cu o grosime de până la 30 mm, devine alb, iar restul miezului este din fontă gri obișnuită.

Avantaje și dezavantaje

La fel ca toate aliajele din fontă, cele albe se disting prin rezistență ridicată combinată cu fragilitate sub șocuri mecanice puternice. Printre principalele calități pozitive ale fontei albe sunt:

  • duritate mare;
  • rezistivitate ridicată;
  • rezistenta la uzura;
  • rezistență crescută la coroziune.

O calitate importantă a fontelor albe este considerată a fi o rezistență foarte bună la temperaturi ridicate, care este utilizată pentru a reduce numărul fisurilor din piesele turnate originale..

Principalele dezavantaje includ calități precum:

  • fragilitate și posibilitatea distrugerii sub stres mecanic;
  • calitate slabă a turnării și umplere slabă a matriței;
  • probabilitatea formării fisurilor interne în timpul turnării;
  • prelucrări complexe și de calitate scăzută.

Formarea defectelor în timpul sudării datorită arderii rapide a carbonului și a formării porilor.

Zona de aplicare

Fonta albă obișnuită este utilizată foarte limitat, deoarece este slab aplicabilă tratamentului mecanic și termic. Pentru fabricarea produselor, este adesea folosit sub formă de piese turnate brute sau parțial prelucrate..

Aliajul a fost cel mai utilizat pe scară largă la fabricarea unor piese mari de o configurație simplă. Acestea sunt carcase și piese pentru mașini-unelte și laminoare, bile pentru mori, roți motrice și suport. În plus, fonta albă este utilizată pentru fabricarea unităților de asamblare care sunt expuse constant la materiale abrazive..

Un punct important este utilizarea fontei obișnuite ca materie primă pentru fabricarea claselor maleabile de fontă fier-carbon și aliaje de oțel..

Aliaj din fontă albă

Prezența aditivilor de aliere în compoziția aliajului modifică foarte mult proprietățile sale fizice, care își extind semnificativ domeniul de aplicare. Substanțele foarte obișnuite sunt utilizate ca elemente de aliere în metalurgie..

Pentru a crește duritatea, nichelul, fosforul, manganul, cromul, vanadiul, siliciul, cuprul, titanul și sulful pot fi adăugate aliajului de fontă-carbon.

În cazul în care cantitatea de adaosuri de aliere este aproximativ egală cu conținutul de carbon, fonta capătă duritatea maximă posibilă.

Rezistența la uzură, ca o caracteristică fizică a fontei albe, este luată în considerare indiferent de duritatea acesteia. Creșterea acestuia se realizează prin schimbarea structurii metalului prin adăugarea de carburi și fosfuri sub formă de incluziuni distribuite uniform. Calitatea turnării pieselor depinde direct de compoziția chimică a aliajelor și de cantitatea de elemente de aliere.

În funcție de procentul de impurități de aliere, fonta albă este împărțită în:

  • slab aliat până la 2,5%;
  • mediu aliat până la 10%;
  • foarte aliat.

Piesele turnate din fontă deja finisate sunt supuse unui tratament termic suplimentar (recoacere), în urma căruia se elimină tensiunile interne ale metalului și se stabilizează dimensiunile exterioare. Temperatura de recoacere a fontei din aliaj alb de aproximativ 850 ° C.

Procesul de încălzire și răcire este lent pentru a evita formarea de fisuri interne și alte defecte.

Aliajele din fontă aliată sunt utilizate pe scară largă în producție:

  • piese de echipamente industriale și mașini-unelte;
  • ansambluri și piese de mașini, tractoare și mașini agricole;
  • stoc rulant; conducte, pompe, cazane;
  • produse de uz casnic și de uz casnic.

Acest lucru se datorează proprietăților îmbunătățite ale metalelor în comparație cu fonta albă convențională..

Aliaje inoxidabile

Pentru a crește rezistența la coroziune a fontei albe, i se adaugă o cantitate mare de crom. Acest lucru duce la formarea unei pelicule de oxid la suprafață și întreruperea în continuare a accesului la oxigen. În plus, fonta albă cu conținut ridicat de crom capătă rezistență la soluții alcaline, acid sulfuric și azotic.

În plus, procesul de aliere cu crom previne posibilitatea coagulării carburilor în timpul încălzirii puternice a aliajului. Acest lucru permite obținerea îmbinărilor sudate de înaltă calitate ale pieselor din fontă albă. Dacă nichelul și molibdenul sunt adăugate împreună cu cromul în procesul de aliere, atunci aliajul inoxidabil rezultat poate fi comparat cu cele mai bune oțeluri rezistente la căldură, care sunt mult mai scumpe..

Fonta albă care conține crom este utilizată în cazuri de condiții severe de funcționare, prezența alcalinilor și a oxidanților, necesitatea unei rezistențe electrice ridicate.

Fontă albă rezistentă la fluaj

Pentru a obține un aliaj de fontă capabil să-și păstreze dimensiunile originale în timpul încălzirii ciclice la o temperatură ridicată, pe lângă crom, adăugați:

  • până la 2,0% cupru;
  • 0,5% titan;
  • 0,1% nichel.

În același timp, metalul aparține grupului fontelor albe inoxidabile și poate fi utilizat în multe industrii..

Aliaje cu rezistivitate ridicată

Aceste tipuri de fontă albă sunt utilizate pentru fabricarea încălzitoarelor turnate pentru cuptoare electrice și uscătoare care funcționează la temperaturi de până la 900 ° C. Pentru a obține un aliaj, adăugați la acesta:

  • 3,0-5,0% nichel;
  • 2,5-3,5% carbon;
  • 2,0-2,5% siliciu;
  • 1,0-1,5% mangan.

O astfel de fontă albă cu rezistivitate ridicată se numește sormit și este utilizată pentru fabricarea încălzitoarelor electrice de diferite capacități..

Fonta albă nu poate fi numită un aliaj prea obișnuit din cauza dificultăților tehnice în tratamentul său mecanic și termic. Cu toate acestea, crearea aliajelor aliate extinde semnificativ domeniul de aplicare al acestui material ca urmare a unei schimbări radicale a proprietăților sale fizice și chimice..

Mai mult, procesul de aliere nu necesită utilizarea unor aditivi rare și foarte scumpe. Prin urmare, se va extinde utilizarea fontei albe pentru fabricarea produselor și pieselor de prelucrat..

Fontă albă

Autor: Igor

Data: 28.04.2020

  • Articol
  • Fotografie
  • Video

Fonta albă se caracterizează printr-un conținut ridicat de carbon, care se află într-o stare legată. Prezența unor cantități mici de grafit în el nu este determinată vizual; poate fi detectată numai prin analize spectrale sau chimice. Structura cu granulație fină a aliajului dă o culoare albă la fractură.

Compoziție și tipuri

Carbonul din fontă albă formează o structură de cementită. În funcție de conținutul său, aliajele se disting:

  • hipoeutectice (până la 4,3% carbon) - se caracterizează printr-un amestec de perlit, cementită secundară și ledeburită;
  • eutectic - 4,3%;
  • hipereutectic - de la 4,35 la 6,67%.

Clasificarea după structura cristalină dă următoarele tipuri:

  • aliaj obișnuit - are o structură cu granulație fină care nu se schimbă atunci când este expus la temperaturi ridicate;
  • aliaj albit - are o bază din fontă gri de înaltă rezistență cu un strat superficial alb de până la 3 cm adâncime din perlit și ledeburit;
  • aliate - împărțite în 3 tipuri, care diferă prin cantitatea de aditivi.

Elementele care formează carbură sunt utilizate ca elemente de aliere:

  • manganul, formând carburi, stabilizează structurile de cementită și austenită în fontă albă și, de asemenea, neutralizează efectul sulfului;
  • crom - o creștere a conținutului său de la 9 la 14% crește rezistența la tracțiune de la 160-260 la 340-450 MPa;
  • siliciu - concentrația sa nu trebuie să depășească 0,6-0,9% pentru a preveni formarea grafitului.

Când aceste elemente sunt introduse în structura hipoeutectică, crește rezistența și stabilitatea austenitei și ledeburitei. Gradul de aliere și proprietățile fizice și mecanice depind, de asemenea, de dimensiunile pieselor turnate și de condițiile de răcire..

Caracteristicile primirii

Când se produce fontă albă, este important să se excludă procesul de grafitizare în timpul cristalizării topiturii, care se face:

  • selectarea optimă a materiilor prime;
  • tehnologia de răcire a aliajelor în matrițe.

Gradul de rezistență la uzură a pieselor turnate este în mare măsură determinat de natura și compoziția carburilor. Aliajul metalic cu nichel, mangan și crom oferă o structură de martensită-carbură. Cu concentrația lor totală egală cu conținutul de carbon, se formează cea mai solidă structură.

Cromul este cel mai des folosit ca aditiv principal pentru aliere. Oferă aliajului o rezistență ridicată la coroziune, care este păstrată chiar și în medii agresive. După normalizare, aceste semifabricate sunt rezistente la acizi la temperaturi de până la 1000 de grade. Aliajul suplimentar cu nichel (0,1%), titan (0,5%) și cupru (0,5-2,0%) oferă pieselor capacitatea de a-și menține forma geometrică și dimensiunile originale în condiții de încălzire prelungită.

Produsele din fontă albă cu conținut ridicat de crom, numită sormit, sunt capabile să funcționeze la temperaturi de 800-900 de grade. Include:

  • conținut de carbon - 2,5-3,3%;
  • siliciu - 2,0-2,5%;
  • mangan - 1,0-1,5%;
  • nichel - 3,0-5,0%.

Semifabricatele sunt supuse preliminar la foc pentru a ameliora tensiunile interne. În timpul procesului de recoacere, temperatura crește încet la 850 de grade, urmată de o răcire treptată. Părțile rezultate sunt caracterizate prin:

  • putere mare;
  • rezistenta la uzura;
  • lipsa tendinței de formare a fisurilor;
  • rezistență electrică specifică - 1,4-1,5 ohm * m / mm 2.

Proprietăți mecanice

Datorită faptului că fonta albă conține carbon sub formă de carburi, prezintă caracteristici de rezistență bune:

  • duritate crescută (până la 700-800 HB), ceea ce complică prelucrarea pieselor;
  • rezistivitate ridicată;
  • rezistență ridicată la uzură;
  • rezistență la temperaturi ridicate și la scăderea acestora;
  • proprietăți anticorozive.

Aliajele cu un conținut redus de carbon sunt mai rezistente la expunerea intensă la căldură. Această caracteristică este utilizată pentru a reduce numărul fisurilor din metal. Când este aliat cu nichel, crom, vanadiu, se formează un aliaj rezistent la căldură cu rezistență ridicată la uzură.

Caracteristicile compoziției determină proprietățile negative ale fontei albe:

  • datorită fragilității crescute, piesele turnate se pot sparge dintr-o lovitură ascuțită;
  • proprietățile slabe de turnare duc la formarea cavităților la umplerea formularelor;
  • contracția la răcire poate ajunge la 2%;
  • prelucrarea scăzută complică frezarea, tăierea.

Materialul este foarte greu de sudat chiar și atunci când este încălzit - se formează microfisuri la cusătură, care cresc și mai mult atunci când se răcește.

Decodarea marcajului

Aliajul este marcat cu un cod alfanumeric, care indică principalele sale proprietăți și aditivi pentru aliere:

  • litera „H” indică tipul aliajului;
  • urmat de un cod care determină compoziția aditivilor de aliere - P, PL, PVK;
  • pentru a indica o rezistență crescută la uzură, se adaugă litera „I” în față;
  • prezența grafitului sferic în aliaj este indicată de semnul „Ш”;
  • urmate de numere care indică conținutul elementelor de aliere.

Descifrarea gradului de fontă albă CHN20D2HSH oferă următoarele informații - este un material rezistent la căldură din aliaj înalt, alături de fier și carbon care conțin:

  • 20% nichel;
  • 2% cupru;
  • 1% crom;
  • grafit nodular.

Gradele X28, X34 reprezintă fontă inoxidabilă cu rezistivitate electrică ridicată.

Zona de aplicare

Caracteristicile de rezistență ridicată ale aliajului și capacitatea de a menține o formă dată sub expunere la căldură și-au găsit aplicarea:

  • în construcția de mașini-unelte;
  • producerea de mecanisme pentru transportul maritim;
  • baze pentru mașini;
  • carcase de motor;
  • piese de echipamente miniere.

Duritatea ridicată combinată cu fragilitatea îngreunează prelucrarea prin metode de tăiere sau frezare și necesită utilizarea unor scule din oțeluri speciale. Prin urmare, utilizarea fontei albe ca material structural este limitată. Gradele speciale de conversie cu un conținut redus de siliciu sunt utilizate pentru fabricarea oțelului și pentru turnătorie.

Soiurile pe jumătate sau albite conțin carbon sub formă de carburi și în stare liberă. Au o rezistență ridicată la uzură și sunt utilizate pentru fabricarea mecanismelor de frecare supuse fricțiunii uscate:

  • plăcuțe de frână;
  • diverse role de echipamente de rulare.

Unele produse necesită o duritate ridicată a suprafeței structurii cementite. Este creat artificial prin răcirea rapidă a piesei de prelucrat la o adâncime de 5 mm. Această operație se numește albire. Este necesar:

  • pentru rulouri de laminare;
  • bile de mori;
  • pluguri pentru pluguri;
  • arborele cotit al motorului diesel.

Obținerea fierului maleabil

Fonta albă este utilizată ca materie primă pentru alte tipuri de produse metalurgice. Este utilizat pentru producerea fierului ductil prin tratament termic, în timpul căruia are loc procesul de grafitizare și decarburare a pieselor de prelucrat. Raportul elementelor inițiale în materii prime este:

  • carbon - 2,5-3,2%;
  • siliciu - 0,6-0,9%;
  • mangan - 0,3-0,4%;
  • fosfor - 0,1-0,2%;
  • sulf - 0,06-0,1%.

Conține structura ledeburitei, care este un amestec mecanic de cementită și perlit. Paletele de pe paleți speciali sunt trecute încet prin camere cu un regim de temperatură predeterminat. Viteza de deplasare este calculată astfel încât metalul să fie expus la căldură pentru un anumit timp.

Recocirea are loc în mai multe etape cu condiții de temperatură diferite:

  • căldură;
  • Etapa 1 - expunerea la o temperatură peste critica (950-1050 grade) pentru descompunerea completă a cementitei;
  • răcire intermediară;
  • A doua etapă a grafitizării - menținerea la temperaturi sub critice (750-720 grade);
  • răcire.

Timpul de recoacere poate fi scurtat prin întărirea preliminară a pieselor turnate și ulterior se poate aplica un regim de temperatură mai ridicat. Dar, în același timp, se formează tensiuni și fisuri în structura metalică. Prin urmare, metoda este utilizată într-o măsură limitată - numai pentru părți mici de o formă simplă..

Fontă albă - structură, compoziție, proprietăți, marcare

Aliajele metalice de fier și carbon, unde conținutul celui de-al doilea element depășește 2,14%, se numesc fontă. Fontele albe includ aliaje în care carbonul este prezentat sub formă de carbură de fier Fe3C (cementită). Datorită culorii deschise la pauză, acestea sunt numite albe..

Condițiile pentru fabricarea pieselor turnate de calitate albă sunt date în GOST 1215-79 și GOST 26358-84. Acestea conțin cerințe tehnice, procedura de acceptare, testare, transport și depozitare a aliajelor din fontă. Marcat cu literele BCH.

Tipuri de fontă albă produsă

În funcție de structura cristalină, precum și de prezența și raportul elementelor constitutive, fontele albe sunt împărțite în:

  • comun;
  • aliaj;
  • rezistent la caldura;
  • inoxidabil.

Aliajele din fontă cu rezistență electrică specifică ridicată se disting ca un tip separat..

Structura internă a fontei albe comune conține carbon sub formă de boabe de cementită. Cantitatea de carbon afectează punctul de topire și, în funcție de acesta, fontele sunt împărțite în:

  1. hipoeutectic cu un punct de topire mai scăzut, carbon nu mai mult de 4,3%;
  2. eutectic cu un conținut de carbon de 4,3%;
  3. hipereutectic - mai mult de 4,35% și poate ajunge - 6,3%.

Efectul decolorării fontei se obține prin răcirea rapidă a piesei turnate, care, ca urmare, este neuniformă în compoziția sa. Stratul superior, cu o grosime de până la 30 mm, devine alb, iar restul miezului este din fontă gri obișnuită.

Caracteristici ale obținerii fontei albe

În procesul de obținere a fontei albe a unei structuri date, este necesar să se suprime procesul de grafitizare pe parcursul întregului timp de cristalizare a masei lichide. În acest caz, atât selecția competentă a materiilor prime, cât și respectarea tehnologiei de răcire a fontei sub formă.

Când piesele turnate sunt realizate din fier nealiat în matrițe de nisip brut, este necesar să se mențină proporția de carbon și siliciu: C (Si + lg R) Avantaje și dezavantaje

La fel ca toate aliajele din fontă, cele albe se disting prin rezistență ridicată combinată cu fragilitate sub șocuri mecanice puternice. Printre principalele calități pozitive ale fontei albe sunt:

  • duritate mare;
  • rezistivitate ridicată;
  • rezistenta la uzura;
  • rezistență crescută la coroziune.

O calitate importantă a fontelor albe este considerată a fi o rezistență foarte bună la temperaturi ridicate, care este utilizată pentru a reduce numărul fisurilor din piesele turnate originale..

Principalele dezavantaje includ calități precum:

  • fragilitate și posibilitatea distrugerii sub stres mecanic;
  • calitate slabă a turnării și umplere slabă a matriței;
  • probabilitatea formării fisurilor interne în timpul turnării;
  • prelucrări complexe și de calitate scăzută.

Formarea defectelor în timpul sudării datorită arderii rapide a carbonului și a formării porilor.

FONTĂ CENUȘIE

În aliajul unei astfel de fonte, întregul sau o parte din carbon este sub formă de grafit lamelar. Urmând exemplul fontei ușoare, griul își ia numele din culoarea fracturii. Compoziția fontei gri include și siliciu, uneori magneziu. Cantitatea de carbon din fonta gri - de la 2,9 la 3,7%.

Fonta cenușie, ca alba, este fragilă, dar în același timp are proprietăți ridicate de turnare, fluiditate și contracție scăzută. Bazele mașinilor-unelte, cilindrii cu diferite mecanisme, pistoanele sunt din fontă gri.

Zona de aplicare

Fonta albă obișnuită este utilizată foarte limitat, deoarece este slab aplicabilă tratamentului mecanic și termic. Pentru fabricarea produselor, este adesea folosit sub formă de piese turnate brute sau parțial prelucrate..

Aliajul a fost cel mai utilizat pe scară largă la fabricarea unor piese mari de o configurație simplă. Acestea sunt carcase și piese pentru mașini-unelte și laminoare, bile pentru mori, roți motrice și suport. În plus, fonta albă este utilizată pentru fabricarea unităților de asamblare care sunt expuse constant la materiale abrazive..

Un punct important este utilizarea fontei obișnuite ca materie primă pentru fabricarea claselor maleabile de fontă fier-carbon și aliaje de oțel..

FIER PUNCT DE FORȚĂ MARE

Carbonul din fierele ductile este sub formă de grafit nodular (sau sferoidal). Conform denumirii sale, un astfel de grafit este foarte durabil. Când este întins și îndoit, o astfel de fontă își păstrează integritatea structurii și nu se fisurează. Alte proprietăți ale fierului ductil includ:

  • puterea impactului
  • punct de randament
  • rezistență mare la compresiune
  • proprietăți ridicate de turnare
  • rezistență ridicată la uzură.

Fierul ductil se pretează bine prelucrării și - împreună cu caracteristicile sale de rezistență - devine o alegere excelentă în fabricarea produselor care necesită fiabilitate și rezistență la solicitări mecanice. Fierul ductil este utilizat pentru realizarea țevilor - nu numai pentru conductele de apă, ci și pentru mișcarea uleiului și gazelor (iar cerințele pentru astfel de țevi sunt mult mai mari). În plus, piesele pentru diverse mașini-unelte și mecanisme sunt fabricate din fontă ductilă..

Fontă maleabilă

Fonta maleabilă conține carbon sub formă de grafit sub formă de fulgi izolați. Datorită acestui fapt, materialul are ductilitate și rezistență mai mari decât alte tipuri de fontă. Fonta maleabilă este fabricată din fontă albă tratând-o cu expunere prelungită la temperaturi ridicate. Ca urmare a unei astfel de prelucrări, procesele de grafitizare au loc în aliaj - cementita se descompune, formând grafit.

În plus față de caracteristicile sale ductile ridicate, datorită cărora și-a luat numele, acest tip de fontă se distinge și prin rezistență sporită la tracțiune și rezistență la impact. Maleabilitatea fontei maleabile la prelucrarea mecanică face posibilă realizarea de produse din forme complexe din aceasta. Plăcuțele de frână, pătratele și alte piese pentru mașini și mecanisme sunt fabricate din acesta..

MARCAREA FIERULUI ȘI DESCRIEREA LUI

Prin codurile digitale și literele claselor din fontă, puteți determina compoziția aliajului, puteți afla proprietățile și scopul acestuia. Există următoarele grade de fontă:

P1 și 2 - fontă cu puritate diferită a aliajului

PL1 și PL2 - fontă brută

PF1, PF2 și PF3 - fontă fosforată de conversie

PVK1, PVK2 și PVK3 - fontă de înaltă calitate

SCh - fontă de grafit lamelar

ACh - fontă antifricțiune

AShS - fontă gri antifricțiune

AChV - fontă antifricțiune de înaltă rezistență

AChK - fier ductil antifricțiune

VCh - fontă de grafit sferoidal pentru piese turnate

Ch - fontă aliată

KCh - fier ductil.

Numerele după aceste denumiri pot indica valoarea rezistenței la tracțiune în kgf / mm (pentru fontele cu grafit lamelar) sau pot indica alungirea relativă (pentru fonta cu grafit sferoidal). În marcarea fontelor maleabile, primul număr după combinația de litere KCH înseamnă rezistența la tracțiune în MPa, iar al doilea este alungirea relativă în procente. De asemenea, merită explicat faptul că cuvântul „conversie” se referă la fonta, care a trecut prin două etape de procesare: la prima etapă, fonta se obține din minereu, iar la a doua, fonta este distilată în oțel.

Mai aveți întrebări?
Lasă o solicitare și te vom suna înapoi.

Fontă albă

Fonta este un aliaj de fier cu carbon și alte elemente. Trebuie remarcat faptul că principala caracteristică a fontei este tocmai conținutul de carbon din referință, a cărui valoare minimă ar trebui să fie de 2,14%. Acest indicator al conținutului de carbon din aliaj este punctul de limitare a solubilității carbonului în austenită pe diagrama de stare. Toate aliajele în care cantitatea de carbon este mai mică de 2,14% se numesc oțel. Datorită carbonului, aliajele de fier capătă duritate, însă, în același timp, își pierd ductilitatea, împreună cu duritatea. Carbonul din fontă este prezent sub formă de grafit sau cementită. În funcție de ce formă de grafit este conținută în fonta de grafit, există mai multe tipuri de fontă:

  • alb;
  • Gri;
  • maleabil;
  • putere mare.

Pe lângă carbon, fonta conține și impurități. De regulă, acestea sunt siliciu, mangan, sulf, fosfor. Fonta combină două calități - pe de o parte este fragilitate, pe de altă parte este rezistență. Acesta este ceea ce face fonta indispensabilă în multe domenii ale activității umane..

Fonta albă conține compuși de carbon - cementite. Fontele albe își datorează numele culorii și strălucirii lor albe caracteristice, clar vizibile la pauză. Un astfel de luciu se formează pe suprafața fontei datorită absenței unor incluziuni mari de grafit în aliaj. În fonta albă, grafitul poate fi detectat numai în două moduri - folosind analize spectrale sau chimice.

Compoziția fontei albe

Carbonul din fontă albă are un aspect lipit. (Fe3C). Conținutul său cantitativ din acest aliaj determină următoarele tipuri de fontă albă:

  • fontă albă hipoeutectică. Această fontă se caracterizează printr-un conținut de carbon cuprins între 2,14% și 4,3%. După răcirea completă, structura acestei fonte este structura perlitei, ledeburitei (perlitului și cementitei), precum și a cementitei secundare;
  • fontă eutectică albă. Principala caracteristică a acestui aliaj este conținutul de carbon de 4,3%;
  • fonta albă hipereutectică diferă de cele două tipuri anterioare prin conținutul său crescut de carbon - de la 4,35% la 6,67%.

În plus, acest aliaj este, de asemenea, împărțit în obișnuit, decolorat și aliat.

Structura internă a fontei albe este reprezentată de aliajele a două elemente chimice - fierul și carbonul. În ciuda faptului că producția de fontă albă se realizează în condiții de regim de temperatură suficient de ridicat, ea păstrează o structură cu granulație fină, care, la rândul său, conferă aceeași culoare albă caracteristică la fractura unei piese din această fontă.

Trebuie remarcat faptul că structura aliajului hipoeutectic este întotdeauna prezentă cu cementită, al cărei procent poate ajunge la 100%. Cu toate acestea, această situație este mai tipică pentru metalul eutectic. Dar tipul hipereutectic al fontei albe constă din cementită eutectică și primară.

Un reprezentant al acestor aliaje este fonta răcită, care se bazează pe fontă gri sau nodulară. Stratul de suprafață al acestei fonte are un procent ridicat de ledeburit și perlit. Albirea la o adâncime de 30 mm se realizează prin răcire rapidă. Astfel, realizează că partea superioară a fontei este albă, dar interiorul conține un aliaj gri obișnuit.

Elementele din aliaj precum cromul, nichelul, aluminiul și altele pot fi prezente și în fontă. În funcție de cantitatea de elemente aliate conținute în fontă, există următoarele tipuri de aliaje:

  • slab aliat, conținând maximum 2,5% aditivi pentru aliere;
  • mediu aliat, în care procentul de aditivi aliați poate fi de 10%;
  • foarte aliate, care conțin 10% sau mai multe elemente aliate.

Proprietățile fontei albe

După cum sa menționat mai sus, fonta se distinge prin rezistență și fragilitate în același timp. Cu toate acestea, această combinație de calități îi conferă numeroase proprietăți unice care fac din fontă un material de neînlocuit pentru utilizare în multe domenii ale activității umane..

Printre aceste calități se numără următoarele:

  • duritate mare;
  • rezistivitate ridicată;
  • rezistență ridicată la uzură;
  • rezistență la temperaturi ridicate pe material;
  • rezistență la coroziune, precum și la diferite tipuri de acizi.

Trebuie remarcat faptul că fontele albe, care au un procent mai mic de carbon, sunt mai rezistente la temperaturi ridicate. Această proprietate este utilizată pentru a reduce numărul fisurilor din piesele turnate..

Cu toate acestea, nimic nu este perfect. În ciuda numeroaselor avantaje și unicitate, fonta are și unele dezavantaje:

  • proprietăți reduse de turnare;
  • fragil;
  • piesele turnate și piesele din fier alb sunt dificil de prelucrat;
  • contracție mare, uneori ajungând la 2%;
  • rezistență scăzută la impact;
  • sudabilitate slabă.

Aplicarea fontei albe

Datorită faptului că fonta albă obișnuită nu se pretează bine tratamentului mecanic și termic, domeniul său de aplicare este destul de limitat. De regulă, pentru fabricarea produselor se utilizează sub formă de piese turnate brute sau parțial prelucrate..

Cu toate acestea, aliajul este încă utilizat pentru fabricarea produselor de dimensiuni mari cu o configurație simplă, precum și a componentelor și ansamblurilor care sunt expuse în mod constant la materiale abrazive. În acest sens, și-a găsit aplicația în ingineria mecanică, construcția de mașini-unelte, construcția navală. Deci, fonta albă este utilizată pentru fabricarea corpurilor și a pieselor de mașini-unelte și laminare, bile pentru mori, roți motrice și suport. Este, de asemenea, o materie primă pentru producția unor piese de mașini și camioane, tractoare, combine, precum și diverse mașini agricole generale. Elementele de aliere, așa cum s-a menționat mai sus, pot îmbunătăți semnificativ aliajul, conferindu-i proprietăți special specificate. Acest lucru permite utilizarea fontei albe pentru a produce plăci cu diferite forme de suprafață..

Este demn de remarcat faptul că fonta albă este materia primă din care sunt fabricate fontele maleabile din fontă-carbon și aliaje de oțel..

Formarea substanței albe

Ce este și în ce constă

Substanța albă a creierului este un termen colectiv care denotă un complex de structuri nervoase prin care se transmit impulsurile electrice și chimice. Gândiți-vă la celula nervoasă ca la un centru comercial în care călătorii cumpără și vând bunuri, se relaxează și negociază prețurile. Cu toate acestea, comercianții au nevoie de drumuri pentru o activitate comercială de succes, datorită căreia fac călătorii lungi dintr-un punct în altul, livrând marfă valoroasă. Așa este și în creier: substanța albă asigură livrarea unui impuls nervos.

Substanța albă a sistemului nervos servește ca o trambulină pentru substanța cenușie. Acesta din urmă, spre deosebire de alb, acționează ca un generator și colector de informații. Substanța albă efectuează transmisia unui impuls nervos și nu este responsabilă pentru crearea acestuia. Pe de altă parte, există opinii ale multor experți conform cărora substanța albă determină viteza și calitatea funcționării creierului, și anume numărul căilor neuronale formate. Într-adevăr, dezvoltarea componentei mentale a sferei mentale la copii înseamnă, de regulă, formarea substanței albe a creierului.

Substanța albă este în contrast cu sulful. Materia cenușie este o colecție de corpuri de celule nervoase și apendicele acestora (țesut glial, capilare, procese parțial scurte și axoni timpurii). Printre funcțiile materiei cenușii se numără furnizarea de programe de activitate nervoasă superioară, precum gândirea, memoria, percepția. Opoziția nu este doar funcțională, ci și anatomică. Dacă materia cenușie este cortexul (stratul final al creierului), atunci materia albă este localizată între cortex și structurile profunde ale creierului.

Vorbind de structură, substantia alba diferă de gri: substanța albă a creierului constă din mănunchiuri de procese lungi - axoni, acoperiți de teaca de mielină. Acest strat, format din componente de grăsime, oferă unei persoane o viteză de transmisie a impulsului electric de până la 100 m / s în medie. Axonul, care nu are fibre mielinizate, transmite informații de până la 10 m / s. Culoarea albă a substanței este asigurată de aceeași mielină, iar pe tăietură bila subcorticală a substanței arată alb-crem.

Deci, substanța albă a creierului este reprezentată de axoni mielinizați care leagă diferite părți ale creierului. Din punct de vedere anatomic, procesele sunt împărțite în cele lungi, care sunt responsabile pentru conexiunea dintre părțile îndepărtate ale creierului și cele scurte, care conectează structurile din apropiere (girusul creierului). Acestea sunt localizate după cum urmează:

  • Mic de statura. Așezați-vă direct sub stratul cortical al creierului și sunt numiți subcortical.
  • Lung sau intracortical. Această parte a substanței albe este localizată în părțile profunde.

În plus, substanța albă este împărțită în mod convențional în 3 tipuri, în funcție de caracteristicile anatomice:

Linkuri asociative. Fibrele acestui tip de substanță albă oferă o relație generală între zonele cortexului, dar situate în aceeași emisferă. De exemplu, fibrele asociative conectează zona de sensibilitate generală (cortexul parietal) cu cortexul frontal..

Fibre comisurale. Aceste structuri sunt reprezentate de aderențe cerebrale și articulează zone similare, dar pe emisfere diferite. De exemplu, o zonă a auzului pe cortexul temporal al unei emisfere cu aceeași zonă a unei alte părți a creierului. Cea mai mare structură de aici este corpul calos. În aspect fiziologic, structura asigură interconectarea ambelor emisfere. Corpul calos nu este pe deplin înțeles.

Câmpuri de proiecție. Acest tip de substanță albă conectează cortexul cerebral cu structuri care sunt situate morfologic mai jos. Împărțit funcțional în două subspecii:

  • Fibre eferente. De-a lungul acestor căi, impulsul nervos este trimis din centrele corticale către structurile subiacente;
  • aferent. Aceste fibre furnizează semnale electrice de la structurile subiacente (organe interne, țesuturi) către creier.

Există fenomene în care oamenii care nu au această structură unificatoare (corpus calos) au o memorie fenomenală. Experții spun că acest lucru se datorează corpului calos, care acționează ca un fel de barieră care restricționează fluxul impulsurilor electrice. În cazul absenței, zonele sunt conectate direct între ele, fără niciun sistem de colector și filtre.

Substanța albă a medularei oblongate este reprezentată de fibre scurte și lungi. Acestea din urmă includ căile piramidale care traversează acumulările anterioare ale măduvei spinării. Fibrele medularei oblongate formează mai multe tracturi:

  • Rubro-spinal;
  • Vestibulo-spinal;
  • Tractul reticulospinal.

Prin aceste structuri, informațiile merg de la nucleele medularei oblongate, reticulare și vestibulare la măduva spinării.

Substanța albă a creierului mediu formează un cluster, reprezentat de corpul cerebral, situat adânc în cerebel. Ramificare, fibrele corpului străpung toate circumvoluțiile centrului de coordonare al creierului. Fibrele substanței albe ale cerebelului formează căi care duc la cortexul cerebral și la structurile adiacente ale trunchiului.

Funcțiile substanței albe

În primul rând, substanța albă a creierului este responsabilă pentru coordonarea informațiilor din sistemul nervos central. Datorită substanței albe, creierul este capabil să „comunice” între propriile părți. În plus față de creier, substanța alba este localizată în măduva spinării, dar setul său de funcții în periferie este diferit. Substanța albă a coloanei vertebrale este responsabilă pentru componentele sensibile și motorii ale activității nervoase..
Substanța albă acționează ca un conductor. De asemenea, substanța albă oferă:

  • Comunicarea structurilor similare ale emisferelor;
  • conexiunea diferitelor părți ale cortexului cerebral cu alte părți ale sistemului nervos, în special cu măduva spinării.

Diferența față de substanța cenușie

Materia cenușie diferă de alb nu numai funcțional, ci și anatomic.
Localizare: substanța cenușie se află pe suprafața emisferelor cerebrale și este stratul superior al acesteia. Substanța albă este situată între structurile gri și profunde ale creierului..

Fontă albă și albită

În fonta albă, tot carbonul este într-o stare legată - în cementită. Structura fontelor albe este descrisă de diagrama Fe - Fe3C. Există o cantitate mare de cementită în structura fontelor albe - este un compus chimic cu duritate ridicată (800-1000 HV). Prin urmare, fontele albe, care au și o duritate ridicată (până la 450-550 HB), sunt materiale foarte fragile. Nu se pretează bine la tăiere, aplicarea lor în industrie este foarte limitată - pentru fabricarea pieselor turnate de formă simplă și greutate redusă, care sunt acționate în condiții de uzură crescută și nu necesită prelucrări semnificative (de exemplu, bile de mori cu bile pentru măcinarea minereului). Scopul principal al fontei albe este prelucrarea în fontă ductilă.

Fontele decolorate găsesc ceva mai mult, dar și o utilizare limitată. În stratul de suprafață astfel de piese turnate au structura din fontă albă, iar în miez - fontă cu grafit. Albirea este o consecință a răcirii rapide a suprafeței de turnare. La turnarea fierului lichid într-o matriță metalică (matriță rece) și matrițe de pământ, adâncimea stratului albit este de 12... 30 mm. Fonta albită are o duritate ridicată a suprafeței, este utilizată pentru fabricarea rolelor de laminor de foi, piese de plug, plăcuțe de frână și alte piese care practic nu sunt supuse tăierii și sunt proiectate să funcționeze în condiții care necesită o rezistență ridicată la uzură.

Textură albă

Piesele turnate din fier alb au rezistență la uzură, rezistență relativă la căldură și rezistență la coroziune. Prezența în parte a secțiunii lor transversale a unei structuri altele decât structura fontei albe scade aceste proprietăți. Puterea fontei albe scade odată cu creșterea conținutului de carbon și, în consecință, a carburilor. Duritatea fontei albe crește odată cu creșterea proporției de carburi în structura sa și, în consecință, cu o creștere a conținutului de carbon.

Fonta albă cu structura martensitică a masei metalice de bază are cea mai mare duritate. Coagularea carburilor reduce drastic duritatea fontei.

Când impuritățile sunt dizolvate în carbură de fier și se formează carburi complexe, duritatea și fonta albă cresc. În funcție de intensitatea influenței asupra durității fontei albe, elementele principale și aliajele sunt dispuse în următoarea succesiune, începând cu carbonul, care determină cantitatea de carburi și mai intens decât alte elemente care cresc duritatea fontei.

Acțiunea nichelului și manganului, și parțial a cromului și a molibdenului, este determinată de influența lor asupra formării unei structuri de martensită-carbură și de conținutul lor în cantități corespunzătoare conținutului de carbon din fontă, asigură duritatea maximă a fontei albe..

Fonta cu un conținut de 0,7-1,8% bor are o duritate deosebit de mare HB 800-850. Fonta albă este un material foarte valoros pentru piesele care funcționează în condiții de uzură la presiuni specifice foarte mari și mai ales fără lubrifiere.

Nu există o relație directă între rezistența la uzură și duritate; Duritatea nu determină rezistența la uzură, dar trebuie luată în considerare împreună cu structura fontei. Cea mai bună rezistență la uzură o are fonta albă cu o structură subțire a masei metalice principale, în care carburile, fosfidele etc. sunt situate sub formă de incluziuni separate mici și uniform distribuite sau sub forma unei ochiuri fine..

Structura masei metalice de bază determină, de asemenea, proprietățile speciale ale fontei aliate - rezistența la coroziune, rezistența la căldură, rezistența electrică.

În funcție de compoziția și concentrația elementelor de aliere, principala masă metalică a fontei aliate poate fi carbura - austenitică, carbură - perlită și, în plus, conține ferită aliată.

Principalul element de aliere este cromul, care leagă carbonul în carburi de crom și carburi complexe de crom și fier..

Soluțiile solide ale acestor carburi au un potențial ridicat de electrod aproape de potențialul celei de-a doua componente structurale a masei metalice principale a fontei - ferită de crom, iar filmele de oxid de protecție rezultate determină rezistența crescută la coroziune a fontei albe cu crom ridicat..

În prezența cromului ca o componentă suplimentară, rezistența la temperatură a carburilor crește semnificativ datorită unei încetiniri semnificative a proceselor de difuzie în timpul aliajelor complexe..

Aceste caracteristici ale fontei aliate aliate au determinat zonele de utilizare a acesteia, în funcție de structură, ca fontă inox și magnetică și fontă cu rezistență electrică ridicată..

Fontă albă: structură, compoziție, proprietăți, marcare

Fonta albă este un tip de fontă care conține compuși de carbon. În acest aliaj, ele sunt numite cementite..

Acest metal și-a luat numele datorită culorii sale albe caracteristice și luciului, care este clar vizibil la pauză. Acest luciu se manifestă datorită faptului că nu există incluziuni mari de grafit în compoziția unei astfel de fonte..

În termeni procentuali, nu depășește 0,3%. Prin urmare, poate fi detectat numai prin analize spectrale sau chimice..

Compoziția și tipurile de fontă albă

Fonta albă constă din așa-numita eutectică a cementitei. În acest sens, este împărțit în trei categorii:

  • Hipoeutectic. Acestea sunt aliaje în care carbonul nu depășește 4,3% din compoziția totală. Se obține după răcirea completă. Ca urmare, dobândește structura caracteristică a unor elemente precum perlitul, cementita secundară și ledeburitul..
  • Eutectic. Au un conținut de carbon de 4,3%.
  • Fontă albă hipereutectică. Conținutul depășește 4,35% și poate ajunge la 6,67%.

În plus față de clasificarea de mai sus, este împărțit în obișnuit, albit și dopat.

Structura internă a fontei albe este un aliaj format din două elemente: fier și carbon. În ciuda producției la temperaturi ridicate, acesta păstrează o structură cu cereale fine. Prin urmare, dacă rupeți o parte dintr-un astfel de metal, se va observa o culoare albă caracteristică.

În plus, în structura unui aliaj hipereutectic, de exemplu, calități dure, pe lângă perlită și cementită secundară, cementita este întotdeauna prezentă. Procentul său poate fi aproape de 100%. Acest lucru este tipic pentru metalul eutectic.

Pentru cel de-al treilea tip, structura este o compoziție din eutectică (LP) și cementită primară.

Una dintre varietățile de astfel de aliaje este așa-numita fontă răcită. Baza sa, adică miezul, este din fontă gri sau nodulară..

Stratul de suprafață conține un procent ridicat de elemente precum ledeburit și perlit. Efectul de albire cu o adâncime de până la 30 mm este realizat folosind metoda de răcire rapidă.

Ca urmare, stratul de suprafață este alb, iar apoi turnarea constă dintr-un aliaj gri obișnuit..

Structură din fontă albă

În funcție de procentul de aditivi aliați, se disting următoarele tipuri de metal:

  • slab aliate (nu conțin mai mult de 2,5% elemente de aliere);
  • mediu aliat (procentul de astfel de elemente ajunge la 10%);
  • foarte aliat (cantitatea de adaosuri de aliere în ele depășește 10%).

Elementele destul de comune sunt utilizate ca adaosuri de aliere. Fonta albă aliată obținută în acest mod capătă noi proprietăți prestabilite..

Proprietățile fontei albe

Orice aliaj din fontă, pe de o parte, este foarte puternic, dar în același timp are o fragilitate suficientă. Prin urmare, principalele proprietăți pozitive ale fontei albe sunt:

  • Duritate ridicată. Acest lucru complică foarte mult prelucrarea pieselor, în special tăierea.
  • Rezistivitate foarte mare.
  • Rezistență excelentă la uzură.
  • Rezistență bună la expunerea crescută la căldură.
  • Rezistență suficientă la coroziune, inclusiv la diferiți acizi.

Fontele albe, cu un procent redus de carbon, sunt mai rezistente la temperaturi ridicate. Această proprietate este utilizată pentru a reduce numărul fisurilor din piesele turnate..

Aspectul fontei albe

Dezavantajele includ:

  • Proprietăți reduse de turnare. Are o umplere slabă a mucegaiului. Se pot forma fisuri interne în timpul turnării.
  • Fragilitate crescută.
  • Prelucrare slabă a pieselor turnate și a pieselor de fier alb.
  • Contracție mare, care poate ajunge la 2%.
  • Rezistență scăzută la impact.

Un alt dezavantaj este sudabilitatea redusă. Problemele legate de sudarea pieselor realizate dintr-un astfel de material sunt cauzate de formarea fisurilor la momentul sudării, atât în ​​timpul încălzirii, cât și la răcire..

Marcaj din fontă albă

Pentru marcarea fontei albe, se utilizează litere din alfabetul rus și cifre. Dacă există impurități în el, atunci marcajul începe cu litera "CH". Compoziția aditivilor de aliere disponibili poate fi determinată de literele ulterioare P, PL, PF, PVK.

Acestea indică prezența siliciului. Dacă metalul rezultat are o rezistență crescută la uzură, atunci marcarea acestuia va începe cu litera „I”, de exemplu, ICH, ICh.

De exemplu, prezența denumirii „Ш” în marcaj înseamnă că structura din aliaj conține grafit sferic.

Numerele indică cantitatea de substanțe suplimentare prezente în fonta albă.

Marca CHN20D2HSH reprezintă următoarele. Este un metal din aliaj înalt rezistent la căldură. Conține următoarele elemente: nichel - 20%, cupru - 2%, crom - 1%. Restul elementelor sunt fier, carbon, grafit sferic.

Zona de aplicare

Acest aliaj este utilizat în următoarele industrii: construcții de mașini, construcții de mașini-unelte, construcții navale. Unele elemente ale produselor de uz casnic sunt produse din acesta..

În ingineria mecanică, se folosește la fabricarea: piese pentru camioane și mașini, tractoare, combine și alte mașini agricole. Utilizarea aditivilor de aliere vă permite să obțineți proprietăți special specificate.

De exemplu, acestea sunt utilizate la fabricarea plăcilor cu diferite forme de suprafață..

Turnarea din fier alb

Fonta albită are o zonă de aplicare destul de limitată. Părțile unei configurații simple sunt realizate din aceasta. De exemplu: bile pentru mori, roți pentru diverse scopuri, piese pentru laminare.

Este utilizat pe scară largă în producția de piese pentru unități mari, cum ar fi mașinile hidraulice și de turnare și alte mecanisme industriale în această direcție. O caracteristică specifică a muncii lor este că sunt expuși în mod constant la materiale abrazive.

Decodarea marcajului și calitatea fontei - Marcarea obligatorie pe site-ul oficial semn onest al Federației Ruse

În sensul său obișnuit, un material precum fonta este un produs destul de practic și ieftin de fabricat, care, apropo, are propria sa clasificare și etichetare. În același timp, indicația mărcii poate afecta în mod semnificativ componentele operaționale ale materialului, începând de la punctul său de topire și terminând cu diferite domenii de aplicare..

Este posibil să se caracterizeze un produs ca fontă numai dacă acesta conține mai mult de 2,14% carbon. În funcție de conținutul său și de adăugarea anumitor materiale, specialiștii reușesc să realizeze o piesă de prelucrat astfel încât să îndeplinească cerințele pentru influențe ulterioare, de exemplu, în producție, fiind o componentă a oricărei mașini.

Astăzi vă vom spune despre diversitatea speciilor de fontă, ca atare. În plus, vom arăta, în general, o imagine a modului în care produsele din fontă ar trebui etichetate și ce denumiri pot apărea.

Cum este indicată și descifrată marcarea fontei

Exemplu de denumiri scurte de fontă

Unul dintre principalele avantaje ale fontei este utilizarea sa pe scară largă ca aliaj de turnare. Datorită particularităților materialului, din el se poate face aproape orice. În prezent, aceste produse sunt fabricate peste tot, de la construcții auto până la evoluții militare serioase, de exemplu, în construcția de tancuri..

În timpul utilizării acestui material, producția metalurgică a ajuns la concluzia că a modificat compoziția și a realizat mai multe dintre soiurile sale. Acest lucru vă permite să utilizați în avans avantajele unui anumit brand, pentru sarcini specifice. În general, sunt cunoscute în prezent următoarele tipuri și subspecii de fontă. Le vom lua în considerare împreună cu marcajul.

Marcaj din fontă gri

„SCh” - Fontă gri, este un aliaj de siliciu, fier și carbon. Mai mult, acesta din urmă este în compoziție sub formă de grafit. La marcare, conform GOST 1412-70, litera „C” înseamnă gri, „H” - fontă. Când scrieți, apare de obicei cu numere, de exemplu, MF 00, MF 12-28. În acest caz, primele numere dau o caracteristică a rezistenței la tracțiune, iar al doilea rezistența la îndoire.

În acest caz, gama medie este, de asemenea, împărțită în mai multe grupuri, caracterizate prin proprietățile lor și, în consecință, prin natura aplicației lor:

  1. Ferritic și Ferritic-perlit. Acestea includ produse care au o rezistență la tracțiune de 12-28 unități și o îndoire de 28-40. Acestea sunt utilizate pentru fabricarea de piese nesemnificative fără cerințe de încărcare ridicate: coloane decorative, fitinguri etc.
  2. Perlit. SCH 21-40 și 40-60. Aceste tipuri de fontă sunt utilizate de obicei la producerea de piese grele care vor fi supuse la sarcini dinamice semnificative și presiune în timpul funcționării. De obicei, acestea sunt realizate din: roți dințate, capete de piston, piese pentru mașini-unelte etc..
  3. Stalinist. SCh 24-44 și SCh 28-48. Realizat cu adaos de oțel și aplicat pe piese supuse sarcinilor glisante, cum ar fi paturile fixe.
  4. Modificat. MF 32-40 și 52-64. Acestea sunt realizate prin adăugarea de aditivi speciali la fonta gri care îmbunătățesc anumite caracteristici ale materialului. Dacă este utilizat corect, puteți obține, de exemplu, unul care va sparge mai puțin.
  5. Anti-frecare (ASF). Realizat pentru piese care funcționează cu frecare, cum ar fi rulmenții uni. Există, de asemenea, în mai multe soiuri:
    1. AChS-1 și AChS-2 sunt utilizate pentru lucrul cu piese întărite. Materialul diferă unul de celălalt prin compoziție.
    2. AChS-3 este utilizat pentru alte cazuri.

De exemplu, dacă îndepliniți marcajul fontei - SCh 12-28, atunci va fi posibil să spunem că avem fontă gri feritică cu 12 unități pentru tensiune și 28 de unități pentru îndoire.

Marcare din fontă ductilă

În producția de fier ductil, se utilizează adăugarea de metale alcaline și alcalino-pământoase. Acest lucru întărește baza metalică a materialului. Rezultatul este o piesă de prelucrat care poate rezista la astfel de sarcini mecanice pe care o poate rezista oțelul carbon.

La marcare, folosesc de obicei abrevierea „HF”, apoi urmează numerele, primul grup arată rezistența la tracțiune, iar al doilea pentru alungire.

HF este utilizat pentru producția de piese și carcase în industria grea. În acest caz, puteți găsi și versiuni antifricțiune. În special, în acest moment există AChV 1 și AChV 2, ceea ce înseamnă fontă antifricție de înaltă rezistență.

Marcare din fontă ductilă

Fierul ductil și-a găsit aplicarea în acele zone în care este necesară o parte rezistentă la uzură și rezistența sa la sarcini dinamice. În viața de zi cu zi, acestea pot fi găsite chiar și acasă, de exemplu: piulițe, cârlige, butuci, suporturi, cuplaje.

Acest material este obținut printr-un regim special de temperatură și prin prelucrarea fontei albe

Conform GOST, marcarea acestui tip de fontă este de obicei indicată ca - „КЧ”. În același timp, există și numere care indică indicatorul de rezistență la tracțiune și alungirea relativă a materialului..

Scurtă descriere a tuturor mărcilor și marcajelor

Dacă nu este nevoie să studiați GOST și manuale despre metalurgie, atunci vă vom oferi o scurtă descriere și instrucțiuni privind selectarea și decodarea unui anumit grad de fontă. Pentru început, trebuie să știți că fonta este împărțită în 3 tipuri:

  1. Gri - Acest tip de grafit este ca un vierme sau plastic. Este marcat ca „SCh” (GOST 1412-85)
  2. Rezistență ridicată - Grafitul este sferic. Marcat ca „HF” (GOST 7293-85).
  3. Maleabil - Model cu fulgi. Marcat ca „KCH” (GOST 1215-85).

De asemenea, în funcție de situație, pentru fiecare tip de produse din fontă sunt prevăzute condiții pentru funcționarea în modul de frecare constantă.

În acest caz, a fost dezvoltat suplimentar un model de fontă antifricțiune, marcat ca „ACh”. În ceea ce privește din ce tip de material este format ACh, a treia literă este adăugată în procesul de obținere.

De exemplu, AShS - fontă gri antifricțiune sau AChV (de înaltă rezistență) etc..

Fontă albă

Fonta este un aliaj de fier cu carbon și alte elemente. Trebuie remarcat faptul că principala caracteristică a fontei este tocmai conținutul de carbon din referință, a cărui valoare minimă ar trebui să fie de 2,14%. Acest indicator al conținutului de carbon din aliaj este punctul de limitare a solubilității carbonului în austenită pe diagrama de stare..

Toate aliajele în care cantitatea de carbon este mai mică de 2,14% se numesc oțel. Datorită carbonului, aliajele de fier capătă duritate, însă, în același timp, își pierd ductilitatea, împreună cu duritatea. Carbonul din fontă este prezent sub formă de grafit sau cementită.

În funcție de ce formă de grafit este conținută în fonta de grafit, există mai multe tipuri de fontă:

  • alb;
  • Gri;
  • maleabil;
  • putere mare.

Pe lângă carbon, fonta conține și impurități. De regulă, acestea sunt siliciu, mangan, sulf, fosfor. Fonta combină două calități - pe de o parte este fragilitate, pe de altă parte este rezistență. Acesta este ceea ce face fonta indispensabilă în multe domenii ale activității umane..

Fonta albă conține compuși de carbon - cementite. Fontele albe își datorează numele culorii și strălucirii lor albe caracteristice, clar vizibile la pauză. Un astfel de luciu se formează pe suprafața fontei datorită absenței unor incluziuni mari de grafit în aliaj. În fonta albă, grafitul poate fi detectat numai în două moduri - folosind analize spectrale sau chimice.

Compoziția fontei albe

Carbonul din fontă albă are un aspect lipit. (Fe3C). Conținutul său cantitativ din acest aliaj determină următoarele tipuri de fontă albă:

  • fontă albă hipoeutectică. Această fontă se caracterizează printr-un conținut de carbon cuprins între 2,14% și 4,3%. După răcirea completă, structura acestei fonte este structura perlitei, ledeburitei (perlitului și cementitei), precum și a cementitei secundare;
  • fontă eutectică albă. Principala caracteristică a acestui aliaj este conținutul de carbon de 4,3%;
  • fonta albă hipereutectică diferă de cele două tipuri anterioare prin conținutul său crescut de carbon - de la 4,35% la 6,67%.

În plus, acest aliaj este, de asemenea, împărțit în obișnuit, decolorat și aliat.

Structura internă a fontei albe este reprezentată de aliajele a două elemente chimice - fierul și carbonul. În ciuda faptului că producția de fontă albă se realizează în condiții de regim de temperatură suficient de ridicat, ea păstrează o structură cu granulație fină, care, la rândul său, conferă aceeași culoare albă caracteristică la fractura unei piese din această fontă.

Trebuie remarcat faptul că structura aliajului hipoeutectic este întotdeauna prezentă cu cementită, al cărei procent poate ajunge la 100%. Cu toate acestea, această situație este mai tipică pentru metalul eutectic. Dar tipul hipereutectic al fontei albe constă din cementită eutectică și primară.

Un reprezentant al acestor aliaje este fonta răcită, care se bazează pe fontă gri sau nodulară..

Stratul de suprafață al acestei fonte are un procent ridicat de ledeburit și perlit. Albirea la o adâncime de 30 mm se realizează prin răcire rapidă.

Astfel, realizează că partea superioară a fontei este albă, dar interiorul conține un aliaj gri obișnuit.

Elementele din aliaj precum cromul, nichelul, aluminiul și altele pot fi prezente și în fontă. În funcție de cantitatea de elemente aliate conținute în fontă, există următoarele tipuri de aliaje:

  • slab aliat, conținând maximum 2,5% aditivi pentru aliere;
  • mediu aliat, în care procentul de aditivi aliați poate fi de 10%;
  • foarte aliate, care conțin 10% sau mai multe elemente aliate.

Proprietățile fontei albe

După cum sa menționat mai sus, fonta se distinge prin rezistență și fragilitate în același timp. Cu toate acestea, această combinație de calități îi conferă numeroase proprietăți unice care fac din fontă un material de neînlocuit pentru utilizare în multe domenii ale activității umane..

Printre aceste calități se numără următoarele:

  • duritate mare;
  • rezistivitate ridicată;
  • rezistență ridicată la uzură;
  • rezistență la temperaturi ridicate pe material;
  • rezistență la coroziune, precum și la diferite tipuri de acizi.

Trebuie remarcat faptul că fontele albe, care au un procent mai mic de carbon, sunt mai rezistente la temperaturi ridicate. Această proprietate este utilizată pentru a reduce numărul fisurilor din piesele turnate..

Cu toate acestea, nimic nu este perfect. În ciuda numeroaselor avantaje și unicitate, fonta are și unele dezavantaje:

  • proprietăți reduse de turnare;
  • fragil;
  • piesele turnate și piesele din fier alb sunt dificil de prelucrat;
  • contracție mare, uneori ajungând la 2%;
  • rezistență scăzută la impact;
  • sudabilitate slabă.

Aplicarea fontei albe

Datorită faptului că fonta albă obișnuită nu se pretează bine tratamentului mecanic și termic, domeniul său de aplicare este destul de limitat. De regulă, pentru fabricarea produselor se utilizează sub formă de piese turnate brute sau parțial prelucrate..

Cu toate acestea, aliajul este încă utilizat pentru fabricarea produselor de dimensiuni mari cu o configurație simplă, precum și a componentelor și ansamblurilor care sunt expuse în mod constant la materiale abrazive. În acest sens, și-a găsit aplicația în ingineria mecanică, construcția de mașini-unelte, construcția navală.

Deci, fonta albă este utilizată pentru fabricarea corpurilor și a pieselor de mașini-unelte și laminare, bile pentru mori, roți de antrenare și suport.

Este, de asemenea, o materie primă pentru producția unor piese de mașini și camioane, tractoare, secerătoare, precum și diverse mașini agricole generale..

Elementele de aliere, așa cum s-a menționat mai sus, pot îmbunătăți semnificativ aliajul, conferindu-i proprietăți special specificate. Acest lucru permite utilizarea fontei albe pentru a produce plăci cu diferite forme de suprafață..

Este demn de remarcat faptul că fonta albă este materia primă din care sunt fabricate fontele maleabile din fontă-carbon și aliaje de oțel..

Lecție despre disciplina „Știința materialelor” pe tema „Fontă”

  • Subiectul lecției: fontele
  • Un fel
    lecţie:
    Lecție despre stăpânirea materialului nou.
  • Vedere
    lecţie:
    Lectura.
  • Echipament
    lecţie:
    manual, computer, proiector multimedia.
  • Obiectivele lecției:
  • educațional: explorați clasificarea fontelor și impactul
    privind calitatea și proprietățile fontelor, carbonului și impurităților;
  • în curs de dezvoltare: dezvoltați capacitatea de a evidenția principalul lucru
    și scrie-o sub forma unui rezumat, să poată asimila independent cunoștințele;
    dezvolta gândire creativă, atenție;
  • educațional: încurajează o cultură a comunicării,
    un sentiment de colectivism și empatie pentru succesele și eșecurile tovarășilor, îndemânare
    lucrați în echipă, formați alfabetizarea tehnică a elevilor.

În lecție, elevii se formează
competențe generale și profesionale de bază care îndeplinesc cerințele FSES SPO
în specialitatea 23.02.03 "Întreținerea și repararea autovehiculelor
transport ":

1.General
competențe:

  • abilitatea de a înțelege esența și semnificația socială a viitoarei tale profesii,
    să manifeste un interes constant pentru ea (CG 1);
  • capacitatea de a-și organiza propriile activități, de a alege metode standard și
    modalități de îndeplinire a sarcinilor profesionale, evaluarea eficienței acestora și
    calitate (OK 2);
  • abilitate
    căutați și utilizați informațiile necesare pentru a fi eficiente
    îndeplinirea sarcinilor profesionale, dezvoltarea profesională și personală (OK
    4);

2. Competență profesională:

  • capacitatea de a proiecta activități pentru
    utilizarea complexă a materiilor prime, înlocuirea materialelor rare și cercetarea
    metode de eliminare a deșeurilor de producție (PC 1.3).

1.
Moment organizatoric -3 min.

Salutul profesorului, verificarea
pregătirea lecției, organizarea atenției.

2.
Actualizare cunoștințe de bază - 5 min.

În timpul conversației frontale, elevii
se reamintesc conceptele de bază ale subiectului anterior, se pun următoarele întrebări:

  • Spune despre
    clasificarea oțelului.
  • Care sunt constantele
    impuritățile sunt conținute în oțeluri?
  • Ceea ce se numește fontă?

3.
Formularea subiectului și a obiectivelor lecției.

Tema: fontele.

Scop: la sfârșitul lecției
elevii trebuie să cunoască clasificarea fontelor și marcajelor în conformitate cu GOST, să poată
descifrează gradele de fontă.

4.
Explicația noului material.

cinci.
Asigurarea materialului nou.

Întrebări
a securiza

  1. Spuneți-ne despre clasificarea fontelor.
  2. Pentru fabricarea pieselor
    folosiți fontă albă și gri?
  3. Din ce părți sunt făcute
    fier ductil și ductil?
  4. Cât de mare rezistență și
    fontele maleabile?

6.
Teme pentru acasă.

Note de curs, faceți un tabel
"Fontă"

Recomandat
material teoretic

  1. Clasificarea fontelor
  2. Fontă albă. A lui
    structură, proprietăți, aplicație
  3. Fonta gri, structura, proprietățile sale,
    Marcare și aplicare GOST
  4. Fontă maleabilă
  5. Fier ductil
  6. Fonte antifricțiune, marcaje și
    cerere

1. Clasificare
fontă

Fonta este
aliaj multicomponent de fier cu carbon, mangan, siliciu, fosfor și
gri. Fonta conține, de asemenea, urme de hidrogen, azot și
oxigen. Fonta din aliaj poate conține crom, nichel, vanadiu, tungsten și
titan, a cărui cantitate depinde de compoziția minereurilor topite.

În funcție de scop, ceara pierdută
în furnalele, fonta este împărțită în trei tipuri principale: fier de conversie, care merge la conversie în oțel;
turnare,
destinate producerii pieselor turnate din fontă în inginerie mecanică; domeniu
feroaliaje utilizate pentru dezoxidarea oțelului în fabricarea oțelului
producție.

După structură, fonta poate fi împărțită în
următoarele grupuri:

  • gri
    - fonta, in care carbonul este sub forma de grafit.
  • alb
    - fonta, in care carbonul este sub forma de cementita si perlita.

În scop de fontă puteți
clasificați astfel:

  • Maleabil
  • Rezistent la caldura
  • Putere mare
  • Anti frictiune.

2. Fontă albă.
Structura, proprietățile, aplicația sa

Astfel de
fonta și-a luat numele din tipul de fractură, care are o culoare alb mat.

alb
fontele (conversia) sunt rareori utilizate în economia națională ca.
materiale de construcție, deoarece datorită conținutului ridicat de cementită, foarte
fragil și dur, greu de turnat și tăiat cu un instrument. Dintre ei
face piese de mașini hidraulice, aruncătoare de nisip și alte structuri, lucrând în
condiții de uzură crescută a abrazivului.

Se utilizează fonta albă
fabricarea pieselor cu rezistență crescută la oboseală: cot și distribuție
arbori, scaune supapă, angrenaje pompe ulei, etriere frână disc
VAZ etc. Pentru a crește rezistența la uzură, fontele albe sunt aliate cu crom,
vanadiu, molibden și alte elemente care formează carbură.

Marcaj alb
fontele nu sunt instalate.

varietate
fonta albă este fontă albită. Straturile de suprafață ale produselor din astfel de
fontele au structura de fontă albă (sau pe jumătate), iar miezul este
Fontă cenușie. Albitul la o anumită adâncime (12... 30 mm) se obține prin rapiditate
răcirea suprafeței (de exemplu, turnarea fierului în metal sau nisip
forme).

Pentru
ameliorarea tensiunilor structurale care pot duce la fisurare,
piesele turnate sunt încălzite. Rezistență ridicată la uzură a fontelor albite
datorită durității suprafeței. Fonta albită este utilizată pentru a face rulare
suluri de freze, roți, bile pentru mori etc..

3.
Fonta gri, structura, proprietățile, marcajul și aplicarea GOST

Structură de fier gri (turnătorie)
constă dintr-o bază metalică cu grafit lamelar intercalat în
acest cadru. O astfel de structură se formează direct în timpul cristalizării
fontă în turnare în conformitate cu diagrama de stare a sistemului Fe-C
(grajd).

Mai mult, cu atât mai mult carbon și siliciu din aliaj și cu atât mai mic
rata de răcire a acestuia, cu atât este mai mare probabilitatea de cristalizare conform acestei diagrame
cu formarea grafitului eutectic.

Conținut redus de carbon și siliciu
fonta este modificată cu doze mici de unele elemente (de exemplu, aluminiu,
calciu, ceriu).

Modificarea metalelor - introducere în topiturile metalice
modificatori, adică substanțe, din care cantități mici (de obicei nu mai sunt
zecimi de%) contribuie la crearea unor centre artificiale suplimentare
cristalizarea și, în consecință, formarea componentelor structurale în
formă zdrobită sau rotundă, care îmbunătățește proprietățile mecanice ale metalului.

Pentru a caracteriza structura gri
fontă, este necesar să se determine dimensiunea, forma, distribuția grafitului și
structura bazei metalice. În fontă gri obișnuită, cu răcire lentă
în timpul cristalizării, grafitul se ramifică foarte puțin. Arată ca o priză cu
un număr mic de petale curbate.

Baza metalică din fontă gri
format din austenită în timpul decăderii eutectoide și poate fi perlit,
feritică și feritică-perlită. Pearlita se formează cu ușurință în
perioadă de timp relativ scurtă.

Proprietăți mecanice ale fontelor gri
depind de proprietățile bazei metalice și în principal de cantitate,
forme și dimensiuni ale incluziunilor de grafit. Baza de perlită este cea mai bună
indicatorii de rezistență și rezistență la uzură.

Calități de fontă gri conform GOST 1412 -
85 constă din literele „SCH” și cifre corespunzătoare rezistenței minime la tracțiune
când se întinde. Fontă SCh15 - feritică; SCH25, SCH30, SCH35 - ferită-perlit
fontele, începând de la SCh40 - fontele perlitice.

Fontele gri au turnare ridicată
calități (fluiditate, contracție scăzută, ușoară ardere a metalului în formă
etc.), sunt bine procesate și rezistă la uzură, totuși, din cauza nivelului scăzut
rezistența și proprietățile plastice sunt utilizate în principal pentru iresponsabil
Detalii.

În construcția de mașini-unelte, fonta gri este principala structură
material (paturi pentru mașini, mese și patine superioare, coloane, trăsuri etc.);
în industria auto, carterele, capacele sunt din fontă de ferită-perlitic,
tamburi de frână etc..

, și din fontele perlitice - blocuri de cilindri, căptușeli,
volante etc. În construcții, fonta gri este utilizată în principal pentru
fabricarea pieselor care lucrează sub presiune (pantofi, coloane), precum și
piese sanitare (radiatoare de încălzire, conducte).

Semnificativ
cantitatea de fontă este consumată pentru fabricarea tuburilor din care
tunel de metrou.

  1. 4.
    Fontă maleabilă
  2. Fierul ductil se numește maleabil deoarece
    poate fi tratat sub presiune, deși fontele nu sunt forjate, ci piese din fontă
    se obțin doar prin turnare datorită faptului că fierul ductil are un nivel mai ridicat
    plasticitate comparativ cu gri.
  3. Fontă maleabilă cu formă de fulgi
    grafitul se obține din fontele albe hipoeutectice supunându-le unui special
    recoacere grafitizantă. Recuperarea grafitizantă a fontei albe se bazează pe
    metastabilitatea cementitei și constă de obicei în două etape (figura)

Imagine. Schema de recoacere a fontei albe până la maleabilă

Se selectează prima etapă (930... 1050 ° С)
ca durată, astfel încât toată cementita din structura turnării,
dezintegrat în austenită și grafit fulgios. Procesul de formare a grafitului
facilitată de modificare (de exemplu cu aluminiu și bor). Fontă,
obținut în acest mod se numește modificat.

În a doua etapă a recoacerii grafitizante
la temperatura transformării eutectoide, se formează o bază metalică
fier ductil. În funcție de condițiile de răcire, pot avea fiare de călcat ductile
perlită (răcire continuă), feritică (răcire foarte lentă în
interval 700...

760 ° C) sau ferită-perlită (scurtând durata
a doua etapă de recoacere) substraturi metalice.

Pentru a obține un modificat
baza de perlit din fontă maleabilă este recomandată pentru a crește conținutul de mangan,
crom și alte elemente care cresc rezistența cementitei la
descompunerea în ferită și grafit lamelar în intervalul de temperatură al eutectoidului
transformări.

Fontă maleabilă cu metal perlitic
baza au duritate ridicată și rezistență în combinație cu o mică
plasticitate. Fonta feritică maleabilă se caracterizează prin ductilitate ridicată și
rezistență relativ scăzută.

  • Fontă maleabilă conform GOST 1215 - 79
    marcat cu literele „КЧ” și două numere: primul indică un temporar
    rezistență la tracțiune; al doilea - alungire (%).
  • Se fabrică fontă maleabilă
    părți cu rezistență și vâscozitate crescute: carterele, cutiile de viteze, cutiile de viteze,
    paranteze de arc etc..
  • 5. Rezistență ridicată
    fontă

Fier ductil - fontă nodulară
grafit, obținut prin modificare cu aditivi lichizi de magneziu din masă
porție prelucrată din fontă, ceriu, itriu și alte elemente. Cand
acest lucru, înainte de a introduce modificatori, este necesar să se reducă conținutul de sulf.

Pentru a evita educația în
Ledeburit din fontă de înaltă rezistență, sunt supuși recuitării grafitizante.
Durata unei astfel de recoaceri datorită conținutului crescut
elementele grafitizante (carbon, siliciu) sunt mult mai scurte decât cu
recoacere din fontă albă.

Structura fierului ductil constă din
dintr-o bază metalică (ferită, perlită) și incluziuni de grafit nodular.
Grafit sferoidal având o suprafață minimă pentru un volum dat,
mult mai puțin slăbește baza metalică decât grafitul lamelar și
nu este un concentrator activ de stres.

Calitatea fierului ductil conform
GOST 7293-85 constă din literele „HF” și cifre, primul indicând valoarea temporarului
rezistența, al doilea - alungire relativă (%). Standardul oferă
următoarele tipuri de fontă: VCh35-22; VCH40-15; VCh45-10; VCH50-7; VCH60-3; VCh70-2;
VCh80-2; VCh100-2.

Fontele ductile au bune
proprietățile turnătoriei și ale consumatorilor (prelucrabilitate, capacitate
amortizează vibrațiile, rezistența ridicată la uzură etc.) proprietăți. Sunt folosite
pentru piese turnate masive în loc de piese turnate din oțel și forjate - cilindri,
angrenaje, arbori cotiți și arbori cu came etc..

6.
Fonte, marcaje și aplicații antifricțiune

Fontele antifricțiune sunt gri
și fontele ductile de grade speciale.

Fontă gri antifricțiune - perlitică
fontă AChS-1 și AChS-2 și fontă perlit-feritică AChS-3.

Aceste fonte au
coeficient scăzut de frecare, în funcție de raportul dintre ferită și perlit în
baza, precum și cantitatea și forma grafitului.

În fontele perlitice, ridicate
rezistența la uzură este asigurată de o bază metalică formată dintr-un strat subțire
perlit și eutectic distribuit uniform cu fosfor în prezența
precipitate izolate de grafit lamelar.

Se folosesc fontele gri antifricțiune
pentru fabricarea rulmenților liniși, bucșelor și a altor piese de lucru
la frecarea metalului, mai des în prezența unui lubrifiant. Detalii,
asociat cu arbori din oțel întărit sau normalizat,
sunt fabricate din fontă AChS-1 și AChS-2 și pentru lucrul în tandem cu termic
fonta AChS-3 este utilizată pentru arbori netratați.

Anti-frecare de înaltă rezistență (cu
grafit sferoidal) fontele sunt realizate cu o structură de perlită - AChV-1 și
ferită-perlită (50% perlită) - AChV-2. Fonta AChV-1 este utilizată pentru lucru
în unități de frecare cu viteze periferice mari asociate cu întărite sau
ax normalizat.

  1. Principalul avantaj al anti-fricțiunii
    fontele în comparație cu iepurii și bronzurile anti-frecare - scăzute
    cost, iar principalul dezavantaj este rodarea slabă, ceea ce necesită
    împerecherea exactă a suprafețelor de frecare.
  2. Marcare
    fonta se face prin combinarea literelor și numerelor.
  3. Se adoptă următoarele denumiri:
  4. Exemplu: AChS1; AShS2; AShS3; AChV1; AChV2;
    AChK1; AChK2.
  5. Literele „AShS” înseamnă
    fontă gri antifricțiune; "AChV" - Anti-frecare de înaltă rezistență
    fontă; „AChK” - anti-frecare
    fier maleabil.
  6. Listă
    literatura folosită
  1. Kolesnik P.A. Știința materialelor
    privind transportul rutier: un manual pentru elevi. superior. studiu. instituții / P. A.
    Kolesnik, V.S. Klanitsa. - Ediția a II-a, Șters. - M.: Centrul de editare „Academia”,
    2007.-- 320 s.
  2. Rogacheva
    L.V. Știința materialelor.- M.: Kolos-Press, 2002.- 136 p.: Bolnav. (Manuale și tutoriale.
    manuale pentru învățământul profesional secundar).
  3. Stukanov
    V.A. Știința materialelor: manual - M.: Editura „Forum”: INFRA - M, 2008. - 368
    din: bolnav. - (Educatie profesionala)
  4. GOST
    1412-85 Fier grafit lamelar pentru piese turnate. Timbre
  5. GOST
    1585-85 Fier antifricțiune pentru piese turnate. Timbre
  6. GOST
    7769-82 Fontă din aliaj cu proprietăți speciale. Timbre

Ce este fonta albă?

Dintre clasele de fontă, fonta albă ocupă un loc special. Deși, la fel ca toate celelalte tipuri de fontă, conține componente din carbon, cantitatea de grafit în comparație cu alte tipuri este mult mai mică, doar aproximativ 0,3%. Această proprietate îi conferă strălucirea albă caracteristică și o culoare alb-cenușie distinctă la pauză..

Tipuri și compoziție din fontă albă

  • Clasificarea materialului se efectuează în principal în conformitate cu două criterii - structura fizică a metalului și compoziția componentelor sale.
  • Dacă clasificarea este luată prin compoziție, atunci aici se efectuează o analiză a eutecticii cementite - structura internă a materialului, depinde în mare măsură de elementele chimice constitutive, și anume carbonul.
  • Există trei categorii de materiale în această clasificare:
  • Un material în care proporția de carbon nu depășește 4,3% se numește hipoeutectic. Această structură se formează după răcirea completă. La rândul său, această categorie este împărțită în materiale cu o structură precum perlit, ledeburit și cementită secundară;
  • Cu un conținut de carbon de 4,3%, materialul aparține categoriei fontelor eutectice;
  • Materialul hipereutectic conține între 4,3 și 6,6% carbon.

A doua clasificare împarte fonta albă în obișnuită, albită și aliată.

Fonta albă obișnuită este un aliaj format din două componente - fier și carbon. În secțiune, are o structură cu granulație fină, chiar și în ciuda tratamentului la temperaturi ridicate, această structură rămâne neschimbată..

Fierul decolorat aparține, de asemenea, clasei fontei albe. Particularitatea acestui aliaj este că se bazează pe fontă gri de înaltă rezistență, iar stratul de suprafață, inclusiv o cantitate mare de ledeburită și perlit, îi conferă o culoare albă caracteristică. Acest efect se realizează prin răcirea rapidă a piesei de prelucrat, adâncimea de albire poate ajunge la 30 mm.

Tipurile aliate de fontă albă sunt împărțite în clase de aliaj scăzut, mediu și ridicat. Această diviziune depinde de conținutul componentelor de aliere din metal. În termeni procentuali, arată astfel:

  • Până la 2,5% aditivi - calități mici din fontă;
  • de la 2,5 la 10% - fontă albă aliaj mediu;
  • peste 10% - fontă albă foarte aliată.

Adăugarea aditivilor de aliere în compoziție face posibilă obținerea unui material cu calități și parametri predeterminați. Trebuie remarcat faptul că aditivii folosiți sunt aditivii obișnuiți, cei mai obișnuiți, folosiți în metalurgie pentru topirea oțelurilor și fontelor..

Proprietăți materiale, argumente pro și contra

La fel ca alte tipuri de fontă, fonta albă are avantaje și dezavantaje caracteristice întregului tip. La fel ca alte tipuri de aliaje, are o rezistență crescută, dar în același timp are și o fragilitate crescută, se teme foarte mult de impacturi.

Punctele tari ale fontei albe includ:

  • rezistență mecanică excelentă;
  • rezistivitate crescută;
  • rezistență ridicată la uzură;
  • capacitatea de a rezista la temperaturi ridicate, inclusiv picăturile sale;
  • rezistență la coroziune, inclusiv un număr mare de compuși organici și anorganici.

Din păcate, la fel ca majoritatea metalelor din această clasă, fonta albă are următoarele dezavantaje:

  • piesele turnate sunt slab făcute din acesta - în timpul umplerii formularelor, formează cavități interne și fisuri, care reduc semnificativ rezistența turnării;
  • materialul are o fragilitate crescută - o lovitură ascuțită este suficientă pentru ca piesa de prelucrat să se despartă;
  • materialul este foarte slab prelucrat, este slab tăiat, frezat, găurit și sudat;
  • semifabricatele din aliaj sunt supuse unei contracții mari în timpul răcirii, pot ajunge la 2%;

Este demn de remarcat faptul că acest grad de fontă este slab sudat - atunci când este încălzit, se formează microfisuri la locul de sudare, care reduc rezistența mecanică a sudurii. În plus, astfel de cavități microscopice cresc și mai mult în timpul răcirii piesei de prelucrat..

Marcaj din fontă albă

Conform mărcii de fontă și oțel, codul alfanumeric determină caracteristicile materialului și compoziția aditivilor de aliere. Caracteristici suplimentare precum durabilitatea sunt marcate cu un „I” în fața codului. Prezența grafitului sferic în compoziție este indicată de litera „Ш”. Cifrul digital indică prezența aditivilor și impurităților suplimentare în compoziție.

Domeniul de aplicare al fontei albe

Rezistența ridicată și capacitatea de a păstra forma la temperaturi ridicate au determinat utilizarea materialului în industrii precum construcția de mașini-unelte, inginerie mecanică, producția de mașini și mecanisme pentru transport maritim, elemente structurale ale mașinilor-unelte, motoare, mașini de construcții..

Fonta aliată este utilizată în industria auto, iar piesele individuale ale motorului sunt fabricate din aceasta. Indispensabil pentru fonta albă aliată în mecanismele mașinilor de exploatare.

Rezistența ridicată și-a găsit utilizarea sub formă de role de frezat pentru mașini de hârtie și carton. Morile, roțile motoare și scripetele, bilele pentru zdrobirea molozului sunt toate din fontă albă.

Fontă albă

Aliajele metalice de fier și carbon, unde conținutul celui de-al doilea element depășește 2,14%, se numesc fontă. Fontele albe includ aliaje în care carbonul este prezentat sub formă de carbură de fier Fe3C (cementită). Datorită culorii deschise la pauză, acestea sunt numite albe..

Condițiile pentru fabricarea pieselor turnate de calitate albă sunt date în GOST 1215-79 și GOST 26358-84. Acestea conțin cerințe tehnice, procedura de acceptare, testare, transport și depozitare a aliajelor din fontă. Marcat cu literele BCH.

Tipuri de fontă albă produsă

În funcție de structura cristalină, precum și de prezența și raportul elementelor constitutive, fontele albe sunt împărțite în:

  • comun;
  • aliaj;
  • rezistent la caldura;
  • inoxidabil.

Aliajele din fontă cu rezistență electrică specifică ridicată se disting ca un tip separat..

Structura internă a fontei albe comune conține carbon sub formă de boabe de cementită. Cantitatea de carbon afectează punctul de topire și, în funcție de acesta, fontele sunt împărțite în:

  1. hipoeutectic cu un punct de topire mai scăzut, carbon nu mai mult de 4,3%;
  2. eutectic cu un conținut de carbon de 4,3%;
  3. hipereutectic - mai mult de 4,35% și poate ajunge - 6,3%.

Efectul decolorării fontei se obține prin răcirea rapidă a piesei turnate, care, ca urmare, este neuniformă în compoziția sa. Stratul superior, cu o grosime de până la 30 mm, devine alb, iar restul miezului este din fontă gri obișnuită.

Avantaje și dezavantaje

La fel ca toate aliajele din fontă, cele albe se disting prin rezistență ridicată combinată cu fragilitate sub șocuri mecanice puternice. Printre principalele calități pozitive ale fontei albe sunt:

  • duritate mare;
  • rezistivitate ridicată;
  • rezistenta la uzura;
  • rezistență crescută la coroziune.

O calitate importantă a fontelor albe este considerată a fi o rezistență foarte bună la temperaturi ridicate, care este utilizată pentru a reduce numărul fisurilor din piesele turnate originale..

Principalele dezavantaje includ calități precum:

  • fragilitate și posibilitatea distrugerii sub stres mecanic;
  • calitate slabă a turnării și umplere slabă a matriței;
  • probabilitatea formării fisurilor interne în timpul turnării;
  • prelucrări complexe și de calitate scăzută.

Formarea defectelor în timpul sudării datorită arderii rapide a carbonului și a formării porilor.

Zona de aplicare

Fonta albă obișnuită este utilizată foarte limitat, deoarece este slab aplicabilă tratamentului mecanic și termic. Pentru fabricarea produselor, este adesea folosit sub formă de piese turnate brute sau parțial prelucrate..

Aliajul a fost cel mai utilizat pe scară largă la fabricarea unor piese mari de o configurație simplă. Acestea sunt carcase și piese pentru mașini-unelte și laminoare, bile pentru mori, roți motrice și suport. În plus, fonta albă este utilizată pentru fabricarea unităților de asamblare care sunt expuse constant la materiale abrazive..

Un punct important este utilizarea fontei obișnuite ca materie primă pentru fabricarea claselor maleabile de fontă fier-carbon și aliaje de oțel..

Aliaj din fontă albă

Prezența aditivilor de aliere în compoziția aliajului modifică foarte mult proprietățile sale fizice, care își extind semnificativ domeniul de aplicare. Substanțele foarte obișnuite sunt utilizate ca elemente de aliere în metalurgie..

Pentru a crește duritatea, nichelul, fosforul, manganul, cromul, vanadiul, siliciul, cuprul, titanul și sulful pot fi adăugate aliajului de fontă-carbon.

În cazul în care cantitatea de adaosuri de aliere este aproximativ egală cu conținutul de carbon, fonta capătă duritatea maximă posibilă.

Rezistența la uzură, ca o caracteristică fizică a fontei albe, este luată în considerare indiferent de duritatea acesteia. Creșterea acestuia se realizează prin schimbarea structurii metalului prin adăugarea de carburi și fosfuri sub formă de incluziuni distribuite uniform. Calitatea turnării pieselor depinde direct de compoziția chimică a aliajelor și de cantitatea de elemente de aliere.

În funcție de procentul de impurități de aliere, fonta albă este împărțită în:

  • slab aliat până la 2,5%;
  • mediu aliat până la 10%;
  • foarte aliat.

Piesele turnate din fontă deja finisate sunt supuse unui tratament termic suplimentar (recoacere), în urma căruia se elimină tensiunile interne ale metalului și se stabilizează dimensiunile exterioare. Temperatura de recoacere a fontei din aliaj alb de aproximativ 850 ° C.

Procesul de încălzire și răcire este lent pentru a evita formarea de fisuri interne și alte defecte.

Aliajele din fontă aliată sunt utilizate pe scară largă în producție:

  • piese de echipamente industriale și mașini-unelte;
  • ansambluri și piese de mașini, tractoare și mașini agricole;
  • stoc rulant; conducte, pompe, cazane;
  • produse de uz casnic și de uz casnic.

Acest lucru se datorează proprietăților îmbunătățite ale metalelor în comparație cu fonta albă convențională..

Aliaje inoxidabile

Pentru a crește rezistența la coroziune a fontei albe, i se adaugă o cantitate mare de crom. Acest lucru duce la formarea unei pelicule de oxid la suprafață și întreruperea în continuare a accesului la oxigen. În plus, fonta albă cu conținut ridicat de crom capătă rezistență la soluții alcaline, acid sulfuric și azotic.

În plus, procesul de aliere cu crom previne posibilitatea coagulării carburilor în timpul încălzirii puternice a aliajului. Acest lucru permite obținerea îmbinărilor sudate de înaltă calitate ale pieselor din fontă albă. Dacă nichelul și molibdenul sunt adăugate împreună cu cromul în procesul de aliere, atunci aliajul inoxidabil rezultat poate fi comparat cu cele mai bune oțeluri rezistente la căldură, care sunt mult mai scumpe..

Fonta albă care conține crom este utilizată în cazuri de condiții severe de funcționare, prezența alcalinilor și a oxidanților, necesitatea unei rezistențe electrice ridicate.

Fontă albă rezistentă la fluaj

Pentru a obține un aliaj de fontă capabil să-și păstreze dimensiunile originale în timpul încălzirii ciclice la o temperatură ridicată, pe lângă crom, adăugați:

  • până la 2,0% cupru;
  • 0,5% titan;
  • 0,1% nichel.

În același timp, metalul aparține grupului fontelor albe inoxidabile și poate fi utilizat în multe industrii..

Aliaje cu rezistivitate ridicată

Aceste tipuri de fontă albă sunt utilizate pentru fabricarea încălzitoarelor turnate pentru cuptoare electrice și uscătoare care funcționează la temperaturi de până la 900 ° C. Pentru a obține un aliaj, adăugați la acesta:

  • 3,0-5,0% nichel;
  • 2,5-3,5% carbon;
  • 2,0-2,5% siliciu;
  • 1,0-1,5% mangan.

O astfel de fontă albă cu rezistivitate ridicată se numește sormit și este utilizată pentru fabricarea încălzitoarelor electrice de diferite capacități..

Fonta albă nu poate fi numită un aliaj prea obișnuit din cauza dificultăților tehnice în tratamentul său mecanic și termic. Cu toate acestea, crearea aliajelor aliate extinde semnificativ domeniul de aplicare al acestui material ca urmare a unei schimbări radicale a proprietăților sale fizice și chimice..

Mai mult, procesul de aliere nu necesită utilizarea unor aditivi rare și foarte scumpe. Prin urmare, se va extinde utilizarea fontei albe pentru fabricarea produselor și pieselor de prelucrat..

Citiți Despre Artroza

Clinica Pirogov pe Fontanka 154

Cauzele și tratamentul durerii în articulațiile degetelor, ce trebuie făcut

Bolile piciorului

Diagnosticul și tratamentul sindromului picioarelor neliniștite

Fractura de compresie a coloanei vertebrale. Recuperare completă cu yoga fără corset

De ce doare maxilarul lângă ureche pe una sau ambele părți, opțiuni de tratament

Arthronosos

Categorii Populare

ArtrităColoana vertebralăDiagnosticGenunchiÎntinderea

Cot