Panduan Jenis Besi Tuang Sifat dan Pengolahan

Dari komponen penting mesin mobil ke peralatan dapur sehari-hari dan infrastruktur kota di bawah kaki kita √ penutup lubang sumur √ barang-barang yang tampaknya tidak terkait mungkin memiliki bahan umum:besi corTapi seberapa baik Anda benar-benar memahami bahan serbaguna ini? jauh dari menjadi zat tunggal, besi cor terdiri dari seluruh keluarga paduan, masing-masing dengan karakteristik yang berbeda dan aplikasi.Artikel ini membahas berbagai jenis besi cor, sifat unik mereka, dan pertimbangan pengolahan penting untuk bahan rekayasa penting ini.

Besi cor adalah paduan besi-karbon dengan besi (Fe) sebagai komponen utamanya dan kandungan karbon berkisar antara 2,1% dan 6,7%.besi cor biasanya memiliki bobot khusus yang lebih tinggi (sekitar 7)Konten karbon yang tinggi menurunkan titik leburnya, memungkinkan peleburan dan pengecoran yang relatif mudah." di mana menambahkan zat ke bahan murni menurunkan suhu transisi cair-padat.

Dihargai karena kekuatan tinggi, ketahanan haus, dan kemampuan mesin, besi cor menemukan aplikasi di berbagai sektor, muncul dalam komponen mekanik, produk industri, sistem pipa,dan infrastruktur kota.

Besi dengan kemurnian tinggi (dengan kandungan karbon minimal) terbukti terlalu lunak dan rentan terhadap oksidasi untuk penggunaan praktis.mengubahnya menjadi besi cor atau baja.

Ketiga bahan besi ini berbeda terutama dalam kandungan karbon:

• Besi murni:Di bawah 0,02% karbon
• Baja:00,02 sampai 2,1% karbon
• Besi cor:20,1% sampai 6,7% karbon

Baja dibagi lagi menjadi baja karbon (mengandung hanya besi ditambah jumlah yang diatur dari karbon, silikon, mangan, belerang,dan fosfor) dan baja paduan (menggabungkan elemen logam tambahan).

Bahan yang mendekati tingkat karbon besi murni menunjukkan kekerasan yang lebih rendah dan ketahanan haus tetapi mendapatkan ketangguhan dan titik lebur yang lebih tinggi.Kandungan karbon yang lebih tinggi meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus sambil mengurangi ketangguhan dan titik leleh, menghasilkan bahan yang lebih rapuh.

"Mengebor" mengacu pada produk yang terbentuk dengan menuangkan bahan cair ke dalam cetakan.Meskipun besi cor sering muncul dalam produksi castingSebagai contoh, baja cor dihasilkan dari pemanasan baja hingga 1500 ° C sebelum injeksi cetakan.

Ketika besi cor mengandung karbon dan silikon yang substansial dengan pendinginan lambat, karbon mengkristal sebagai grafit.Varietas ini, di mana karbon muncul sebagai serpihan grafit yang menciptakan permukaan retakan abu-abu, mendapatkan nama besi cor abu-abu atau besi cor grafit serpihanBiasanya dirujuk hanya sebagai "besi cor", sebutan "FC" (dari "ferrum" dan "casting") didahului oleh angka tiga digit yang menunjukkan kekuatan tarik (misalnya, FC150 menandakan ≥150N/mm2).

Sementara besi cor abu-abu tidak memiliki kekuatan dan ketangguhan, ia menawarkan kualitas yang sangat baik casting, machinability, ketahanan keausan, ketahanan korosi, dan damping getaran ideal untuk tubuh mesin,komponen, dan blok mesin.

Dengan kandungan karbon/silikon yang lebih rendah atau pendinginan yang cepat, karbon membentuk sementit (Fe3C) alih-alih grafit, menghasilkan permukaan retakan putih.Sangat keras dan tahan haus tetapi rapuh dan sulit untuk mesin, besi cor putih melayani aplikasi daya tahan tinggi.

Menampilkan sifat antara varietas abu-abu dan putih, bahan industri yang jarang digunakan ini menunjukkan permukaan retak berbintik-bintik dan kemasan yang buruk.

Menambahkan magnesium (Mg) atau cerium (Ce) menciptakan struktur grafit bola (disebut FCD),meningkatkan kekuatan secara dramatis beberapa kali lebih besar dari besi cor abu-abu"Besi cor kelas tinggi" ini menawarkan kekuatan mekanik yang sangat baik, ketahanan keausan / panas, dan ketahanan yang dapat diobati panas, meskipun tambahan magnesium dapat menyebabkan penyusutan dan lubang pin.Kekerasan dan lenturannya mempersulit pemesinan.

Aplikasi termasuk suku cadang mobil, penutup lubang manhole, dan pipa bertekanan yang membutuhkan kekuatan tinggi.

Dengan sifat antara abu-abu dan ductile varietas, CGI mengandung struktur grafit vermicular (cacing-seperti).Konduktivitas termal, dan peredam getaran ideal untuk katup hidrolik dan blok silinder.

Pengolahan panas besi cor putih menghasilkan varian yang fleksibel ini, di mana pengelasan membongkar sementit menjadi grafit.Besi lemes mengembangkannya setelah castingHal ini mempertahankan castbility sementara mengatasi rapuh dan elongasi rendah.

Ada tiga subtipe berdasarkan pengolahan panas:

• Whiteheart besi lunak:Dikarburasi menjadi sifat seperti baja dengan fraktur putih; casting yang sangat baik, ketahanan, dan weldability.
• Blackheart besi lunak:Membentuk struktur ferit dan grafit untuk kehalusan dan elongasi yang unggul; dinamakan untuk fraktur hitam.
• Besi perlitis yang dapat dibentuk:Pengolahan panas yang lebih pendek menciptakan pearlite (bergantian lapisan α-besi dan semenit) untuk ketahanan dan kekuatan tarik yang luar biasa.

Kategori ini mencakup besi cor yang diperkuat dengan nikel (Ni), molibdenum (Mo), atau unsur serupa untuk meningkatkan sifat mekanik.besi cor paduan muncul dalam komponen tegangan tinggi seperti poros cam, drum rem, dan ring piston.

Konten karbon besi cor yang tinggi menurunkan titik leleh, memudahkan operasi pengecoran.memungkinkan modifikasi bahan melalui perawatan panas atau paduan keuntungan yang signifikan.

Namun, kandungan karbon yang tinggi biasanya mengurangi ketahanan benturan dan ketangguhan, berpotensi membatasi metode pengolahan.

Secara umum menunjukkan kelayakan kerja yang baik, besi cor menawarkan ketahanan pemotongan yang lebih rendah, produksi panas yang berkurang, dan penanganan chip yang menguntungkan dibandingkan dengan baja / stainless steel.Pemilihan alat yang tepat tetap penting.

Struktur grafit memecah chip sambil memberikan pelumasan, mengurangi ketahanan pemotongan.Kekerasan besi cor yang melekat menuntut sisipan sudut rak negatif dengan sudut cerai kecil untuk mencegah tepi terpotongBahan alat yang keras sangat penting.

Ejeksi chip yang sangat baik dan produksi panas minimal biasanya memungkinkan pengolahan kering. pengolahan basah dapat mengendalikan debu tetapi berisiko menyumbat alur alat dengan chip basah.Menyesuaikan kondisi pemotongan sesuai dengan jenis bahan sementara mesin besi abu-abu dengan mudah, kekerasan besi ductile mendorong tepi yang terbentuk, dan kekerasan ekstrim besi putih menantang pemesinan.

Dibandingkan dengan baja, kandungan karbon besi cor yang tinggi mempersulit pengelasan, menyebabkan rapuh (melalui pembentukan semen yang cepat didorong pendinginan) dan porositas (dari pembakaran grafit).Pengelasan yang sukses membutuhkan pemanasan sebelumnya, elektroda khusus, dan modifikasi teknik.

Meskipun dianggap rapuh, besi cor memberikan kekerasan yang luar biasa, ketahanan haus, dan peredam getaran.berbagai jenisnya membutuhkan alat dan kondisi yang tepatSemua varietas memiliki karakteristik keras dan rapuh, yang mengharuskan langkah-langkah untuk mencegah alat / benda kerja dan degradasi peralatan yang terkait dengan debu.Mesin besi cor yang sukses membutuhkan pemahaman tentang sifat-sifat masing-masing jenis dan memilih alat yang sesuai.