Hình thức sắt, phân loại, thành phần, tính chất, dán nhãn và ứng dụng

Ngày nay, hầu như không có một lĩnh vực của cuộc sống con người, đó sẽ không sử dụng sắt. Tài liệu này được biết đến cho nhân loại trong một thời gian dài và tận hưởng một danh tiếng tuyệt vời như một vấn đề thực tế. đúc sắt - cơ sở của một số lượng lớn các bộ phận, lắp ráp và các cơ chế, và trong một số trường hợp sản phẩm thậm chí tự cung tự cấp, khả năng thực hiện các chức năng được gán cho nó. Do đó, trong bài viết này chúng tôi sẽ chú ý rất gần với các hợp chất sắt này. Ngoài ra, tìm hiểu các loại gang, đặc tính vật lý và hóa học của chúng là gì.

định nghĩa

Sắt - đây thực sự là một hợp kim độc đáo của sắt và cacbon, trong đó hơn 90% Fe, và C - không quá 6,67%, nhưng không thấp hơn 2,14%. Ngoài ra, cacbon có thể của sắt dưới dạng xementit hoặc graphite.

Carbon cung cấp cho các hợp kim một dẻo dai đủ cao, nhưng đồng thời, làm giảm độ bền và độ dẻo. Về vấn đề này, sắt là một loại vật liệu giòn. Ngoài ra, trong một số thương hiệu gang thêm phụ gia đặc biệt, trong đó có thể đưa ra một hợp chất của sản phẩm nhất định. Trong vai trò của nguyên tố hợp kim có thể là: niken, crôm, vanadi, nhôm. chỉ số mật độ sắt là 7200 kg mỗi mét khối. Từ những gì chúng ta có thể kết luận rằng trọng lượng của gang - một con số mà không thể được gọi là nhỏ.

thông tin lịch sử

Gang từ lâu đã được con người biết đến. Việc đề cập đến đầu tiên của hợp kim có niên đại thế kỷ VI TCN.

Ở Trung Quốc thời xưa, sắt đã thu được với một nhiệt độ nóng chảy khá thấp. Tại châu Âu, sắt bắt đầu nhận được khoảng vào thế kỷ 14, khi họ lần đầu tiên bắt đầu sử dụng lò cao. Tại thời điểm đó, một gang đi đến việc sản xuất vũ khí, đạn dược, phụ tùng cho xây dựng.

Trên lãnh thổ của Nga sản xuất gang của nguyên tắc hoạt động trong thế kỷ 16 và sau đó mở rộng nhanh chóng. Trong lần Petra tôi Rossiyskaya Empire về sản xuất gang đã có thể tránh tất cả các quốc gia trên thế giới, tuy nhiên, đã một trăm năm đã một lần nữa bắt đầu để mất vị trí của họ trên thị trường của ngành luyện kim màu.

Sắt đúc được sử dụng để tạo ra một loạt các tác phẩm nghệ thuật trong thời đại của thời Trung Cổ. Đặc biệt, trong thế kỷ thứ 10 thạc sĩ Trung Quốc đúc một con số thật sự độc đáo của một con sư tử, có trọng lượng vượt quá 100 tấn. Bắt đầu từ thế kỷ 15 ở Đức, và sau đó ở các nước khác, gang đã nhận được phổ biến rộng nhất. Từ đó làm hàng rào, khu lò nướng, tác phẩm điêu khắc công viên, nội thất sân vườn, bia mộ.

Trong những năm cuối của thế kỷ 18 gang càng nhiều càng tốt liên quan đến kiến trúc của Nga. Một thế kỷ 19 và nói chung được gọi là "tuổi sắt", kể từ khi hợp kim là rất tích cực sử dụng trong kiến trúc.

Các tính năng

Có nhiều loại khác nhau của gang, nhưng nhiệt độ nóng chảy trung bình của hợp chất kim loại là khoảng 1200 độ C. Con số này là 250-300 độ ít hơn là cần thiết cho luyện thép. Sự khác biệt này có liên quan đến hàm lượng cacbon khá cao, dẫn đến ít hơn mối quan hệ chặt chẽ với các nguyên tử sắt ở mức độ phân tử.

Vào thời điểm nóng chảy và kết tinh tiếp theo của carbon chứa trong gang, không có thời gian để hoàn toàn thâm nhập vào mạng phân tử của sắt, và vì sắt cuối cùng thu được là khá giòn. Về vấn đề này, nó không áp dụng nơi có tải trọng động liên tục. Nhưng trong khi nó là tuyệt vời cho những bộ phận mà có những yêu cầu cao đối với sức mạnh.

công nghệ sản xuất

Hoàn toàn tất cả các loại gang sản xuất trong một lò cao. Trên thực tế, quá trình nóng chảy - hoạt động khá vất vả đòi hỏi đầu tư nguyên liệu nghiêm trọng. Một tấn sắt đòi hỏi khoảng 550 kg than cốc và gần một tấn nước. quặng Displacement tính vào lò sẽ phụ thuộc vào hàm lượng sắt. thường được sử dụng quặng, trong đó sắt là không ít hơn 70%. Nồng độ nhỏ của nguyên tố này là không mong muốn, vì nó sẽ được về mặt kinh tế bất lợi để sử dụng.

Giai đoạn đầu tiên của sản xuất

sắt nấu chảy diễn ra như sau. Chủ yếu trong lò được điền quặng và lớp than cốc phục vụ xả và duy trì nhiệt độ mong muốn trong trục lò. Bên cạnh đó, các sản phẩm này đang trong quá trình đốt tham gia tích cực trong các phản ứng hóa học như giảm sắt.

Song song với những con tàu lò Flux phục vụ như là một chất xúc tác. Nó giúp để làm tan chảy những tảng đá nhanh hơn, góp phần vào việc phát hành nhanh chóng bằng sắt.

Điều quan trọng cần lưu ý là các quặng trước khi nạp vào lò là đối tượng của một tiền xử lý đặc biệt. nghiền nhà máy nghiền của cô (hạt li ti tan chảy nhanh hơn). Sau khi được rửa sạch để loại bỏ các hạt mà không chứa kim loại. Sau đó, liệu nung qua đó tháo khỏi lưu huỳnh và yếu tố nước ngoài khác.

Giai đoạn thứ hai của sản xuất

Các tải và sẵn sàng cho hoạt động của lò được đưa khí thiên nhiên thông qua ổ ghi đặc biệt. Cox nóng nguyên liệu thô. Giải thoát cho carbon kết hợp với oxy và tạo thành một oxit. oxit này sau đó tham gia vào việc giảm sắt từ quặng. Lưu ý rằng với sự gia tăng lượng khí trong lò của vận tốc phản ứng hóa học giảm, và khi nó đạt đến một tỷ lệ nhất định và được dừng lại hoàn toàn.

cacbon dư thừa thâm nhập vào tan chảy và bao gồm một hợp chất với sắt, tạo thành diễn viên cuối cùng. Tất cả những yếu tố không tan chảy, là trên bề mặt và cuối cùng loại bỏ. chất thải này được gọi là xỉ. Nó cũng có thể được sử dụng để sản xuất các vật liệu khác. Hình thức sắt thu được theo cách này được gọi là đúc và lợn.

phân biệt

phân loại hiện đại của hợp kim sắt liên quan đến việc phân chia dữ liệu thành các loại sau đây:

• Trắng.
• Nửa vời.
• Xám mảnh graphite.
• Cao sức mạnh phỏng cầu graphite.
• Rèn.

Hãy kiểm tra từng loại riêng biệt.

gang trắng

Vì vậy, nó được gọi là một sắt mà hầu như tất cả các-bon là hóa ràng buộc. Trong kỹ thuật, hợp kim này được sử dụng không phải là rất thường xuyên, bởi vì nó là khó khăn, nhưng rất giòn. Ông cũng không thể được gia công bởi các công cụ cắt khác nhau, và do đó được sử dụng để bằng cách tiêm các bộ phận mà không đòi hỏi bất kỳ điều trị. Mặc dù loại hình này bằng gang cho phép các loại đá mài mài mòn. Trắng gang có thể được cả hai bình thường và pha tạp. Trong hàn này nó gây ra những khó khăn như kèm theo sự hình thành của gãy xương khác nhau trong làm mát hoặc sưởi ấm, cũng như do nonuniformity của cấu trúc hình thành trong điểm hàn.

sắt đúc trắng sản xuất mặc do tinh chính của hợp kim nóng chảy trong suốt làm mát thoáng qua. Thông thường chúng được sử dụng để làm việc trong điều kiện ma sát khô (ví dụ, má phanh), hoặc để sản xuất các bộ phận có khả năng chống mài mòn cao và khả năng chịu nhiệt (cuộn nhà máy).

Bằng cách này, trắng gang đã nhận được tên của nó do thực tế rằng sự xuất hiện của đột phá - tinh thể ánh sáng, mặt rạng rỡ. Cấu trúc của sắt là một tập hợp ledeburite, pearlite và xementit thứ yếu. Nếu sắt phải chịu doping, sau đó nó chuyển thành troostite pearlite, austenite hoặc Mactenxit.

sắt nửa dàn diễn viên

Phân loại sắt đúc sẽ không đầy đủ nếu chúng ta không đề cập đến loài này của một hợp kim kim loại.

Đối với sự kết hợp đặc trưng của cacbua sắt nói và graphite eutectic trong cấu trúc của nó. Nói chung, cấu trúc hoàn chỉnh như sau: graphite, đá trân châu, Ledebur. Nếu gang chịu nhiệt điều trị hoặc tạo hợp kim, nó sẽ dẫn đến sự hình thành của austenite, martensite và troostite hình kim.

Đây là loại sắt là khá mong manh, vì vậy ứng dụng của nó rất hạn chế. Tên rất giống nhau của hợp kim được gọi như vậy vì nó phá vỡ - một sự kết hợp của vùng tối và ánh sáng của các cấu trúc tinh thể.

Các tài liệu kỹ thuật phổ biến nhất

GOST 1412-85 Grey gang chứa trong thành phần của nó khoảng 3,5% carbon, 1,9-2,5% silicon, lên đến 0,8% mangan, lên đến 0,3% phốt pho và ít hơn 0,12% lưu huỳnh.

sắt graphite diễn viên này có hình dạng tấm. Nó không đòi hỏi thay đổi đặc biệt.

tấm graphite có rất nhiều suy yếu hành động vì gang xám đúc và được đặc trưng bởi rất thấp dẻo dai và hầu như không kéo dài (Me con số là 0,5%).

gang xám được xử lý tốt. Cấu trúc của hợp kim có thể như sau:

• Ferit-graphite.
• Ferit-peclit, graphite.
• Perlite, graphite.

Nén xám gang là tốt hơn nhiều so với sự căng thẳng. Nó cũng là khá tốt được hàn, nhưng điều này đòi hỏi một gia nhiệt, và là vật liệu phụ cần thiết để sử dụng lõi gang đặc biệt với hàm lượng cao của silic và carbon. Nếu không có gia nhiệt trước hàn rất khó, bởi vì sắt tẩy trắng trong vùng hàn sẽ xảy ra.

Nó sản xuất phụ tùng gang xám đang hoạt động trong trường hợp không tải sốc (ròng rọc, bìa, khung).

Chỉ bằng sắt diễn ra theo nguyên tắc: MF 25-52. Hai thư giới chỉ ra rằng đây là màu xám gang, số lượng 25 - độ bền kéo con số (trong MPa hoặc kgf / ^mm2), số 52 - độ bền kéo trong mô men uốn.

Nhiệm vụ cao gang

sắt nốt về cơ bản là khác với "anh em" khác của ông ở chỗ nó chứa graphite cầu. Nó thu được bằng cách giới thiệu vào hợp kim nóng chảy các bộ điều chỉnh cụ thể (Mg, Ce). Số lượng các thể vùi graphitic và kích thước tuyến tính của họ có thể khác nhau.

Những gì tốt phỏng cầu graphite? Thực tế là hình thức tối thiểu suy yếu các cơ sở kim loại, trong đó, đến lượt nó, có thể pearlite, ferit hoặc pearlite-ferit.

Thông qua việc sử dụng các xử lý nhiệt hoặc hợp kim cơ sở sắt có thể được needled-troostite, martensitic, Austenit.

Tem sắt dễ uốn rất đa dạng, nhưng nhìn chung nó là một chỉ định như: HF 40-5. Nó rất dễ dàng để đoán rằng RF - là sắt dễ uốn, số 40 - một chỉ số về độ bền kéo (kgf / ^mm2), số lượng 5 - kéo dài tương đối bày tỏ theo phần trăm.

dễ uốn sắt

Cấu trúc của gang dẻo bao gồm ở chỗ nó chứa graphite trong một hình dạng flaky hoặc hình cầu. Trong trường hợp này, mảnh graphite có thể có một sự phân tán khác nhau và chặt, do đó có ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất cơ học của gang.

Trong ngành công nghiệp, gang dẻo thường được làm từ một cơ sở ferritic cung cấp linh hoạt hơn.

Bề ngoài gãy ferritic dễ uốn gang có một diện mạo mượt màu đen. Các số lượng đá trân châu trong cấu trúc cao hơn, nhẹ hơn sẽ trở thành xoắn.

Nói chung, dễ uốn gang thu được từ đúc sắt trắng do khao khát từ lâu trong lò nung nóng đến nhiệt độ 800-950 độ C.

Cho đến nay, có hai cách để sản xuất sắt dễ uốn: châu Âu và Mỹ.

phương pháp của Mỹ là biếng trễ hợp kim trong cát ở nhiệt độ 800-850 độ. Trong quá trình này, graphite được xử lý giữa các hạt sắt tinh khiết. Kết quả là, sắt mua lại nhớt.

Trong phương pháp châu Âu cho đúc sống mòn mỏi trong quặng sắt. Nhiệt độ trong trường hợp này là khoảng 850-950 độ C. Carbon đi vào quặng sắt, do đó decarburizing lớp bề mặt trở nên mềm mại và đúc. Sắt trở nên dễ uốn và giữ lại sự mong manh lõi.

Đánh dấu bằng sắt dễ uốn: 40-6 CN, nơi CN - là, tất nhiên , dễ uốn gang; 40 - Chỉ số sức mạnh kéo; 6 - kéo dài%.

các chỉ số khác

Đối với việc tách sắt trong sức mạnh, có sự phân loại sau đây được sử dụng:

• sức mạnh bình thường: Rm đến 20 kg / mm ^2.
• Tăng sức mạnh: Rm = 20-38 kg / mm ^2.
• cường độ cao: Rm = 40 kg / mm ² hoặc cao hơn.

Đối với gang dẻo được chia thành:

• Nonplastic - Độ giãn dài ít hơn 1%.
• Maloplastichnyh - từ 1% đến 5%.
• Nhựa - từ 5% lên 10%.
• Tăng độ dẻo - hơn 10%.

Tóm lại, cũng như để chắc chắn cần lưu ý rằng các thuộc tính của bất kỳ sắt là một ảnh hưởng khá đáng kể, ngay cả hình dạng và tính chất của các điền.