Atık demir türleri özellikleri ve işleme kılavuzu

Önemli otomobil motor bileşenlerinden günlük mutfak kaplama malzemelerine ve ayaklarımızın altındaki belediye altyapısına kadar, görünüşte birbiriyle ilgisi olmayan bu ürünler ortak bir malzemeyi paylaşabilir:dökme demirAma bu çok yönlü malzemeyi gerçekten ne kadar iyi anlıyorsunuz? tek bir madde olmaktan uzakta, dökme demir, her biri farklı özelliklere ve uygulamalara sahip bütün bir alaşım ailesini içerir.Bu makalede dökme demir çeşitleri ele alınıyor, benzersiz özellikleri ve bu temel mühendislik malzemesi için kritik işleme bakımından.

Atık demir, temel bileşeni olarak demir (Fe) olan demir-karbon alaşımıdır ve karbon içeriği % 2,1 ila % 6,7 arasındadır.dökme demir tipik olarak daha yüksek bir özel ağırlığa sahiptir (yaklaşık olarak 7)Yüksek karbon içeriği erime noktasını düşürür, bu da "dondurma noktası depresyonu" ile açıklanan nispeten kolay erime ve döküm olgusuna olanak sağlar." saf bir maddeye maddeler eklenerek sıvı-katı geçiş sıcaklığını düşürdüğünde.

Yüksek dayanıklılığı, aşınma direnci ve işlenebilirliği nedeniyle değerli olan dökme demir, mekanik bileşenlerde, endüstriyel ürünlerde, tesisat sistemlerinde,ve kentsel altyapı.

Yüksek saflıkta demir (minimal karbon içeriği ile) pratik kullanım için çok yumuşak ve oksidasyona eğilimli olduğunu kanıtlar.Çelik veya dökme demir haline dönüştürülür..

Bu üç demir malzemesi öncelikle karbon içeriğinde farklılık gösterir:

• Saf demir:% 0,02'den az karbon
• Çelik:0.02% ila 2.1% karbon
• Çelik:2% 1 ila % 6,7 karbon

Çelik daha sonra karbon çeliklere ayrılır (yalnızca demir içeren ve düzenli miktarlarda karbon, silikon, manganez, kükürt,ve fosfor) ve alaşımlı çelik (ek metalik elementler içeren).

Saf demirin karbon seviyelerine yaklaşan malzemeler daha düşük sertlik ve aşınma direnci gösterir, ancak sertlik ve daha yüksek erime noktaları kazanır.Daha yüksek karbon içeriği sertliği ve aşınma dayanıklılığını arttırırken sertliği ve erime noktalarını azaltır, daha kırılgan malzemelere yol açar.

"Dökümler", erimiş malzemeyi kalıplara dökerek oluşturulan ürünlere atıfta bulunur.Atık demir döküm üretiminde sıkça görülse deÖrneğin, dökme çelik, kalıp enjeksiyonundan önce çelikleri 1500 ° C'ye ısıtma sonucu elde edilir. Alüminyum, bakır ve magnezyum da yaygın döküm malzemeleri olarak kullanılır.

Atık demir, yavaş soğutma ile önemli miktarda karbon ve silikon içerdiğinde, karbon grafit olarak kristalize olur.Bu çeşitlilik, karbonun gri kırılma yüzeyleri oluşturan grafit kabuğu olarak ortaya çıktığı bu çeşitlik, gri dökme demir veya dökme grafit dökme demir olarak adlandırılır.Tipik olarak sadece "dökme demir" olarak anılır, "FC" (ferrum ve dökme) adı, germe dayanıklılığını gösteren üç basamaklı bir sayıdan önce gelir (örneğin, FC150 ≥150N / mm2 anlamına gelir).

Gri dökme demir güçlü ve sertlikten yoksunsa da, makine gövdeleri için ideal olan mükemmel döküm kabiliyeti, işlenebilirlik, aşınma direnci, korozyon direnci ve titreşim amortizasyon özellikleri sunar.bileşenler, ve motor blokları.

Daha düşük karbon/silikon içeriği veya hızlı soğutma ile karbon, grafit yerine sementit (Fe3C) oluşturur ve beyaz kırılma yüzeyleri üretir.Olağanüstü sert ve aşınmaya dayanıklı ama kırılgan ve makineleme zor, beyaz dökme demir yüksek dayanıklılık uygulamalarına hizmet eder.

Bu nadiren kullanılan endüstriyel malzeme, gri ve beyaz çeşitler arasında özellikler sergileyen, lekelenmiş kırılma yüzeyleri ve zayıf işlenebilirlik göstermektedir.

Magnezyum (Mg) veya sereyum (Ce) eklemek küresel grafit yapıları (FCD olarak adlandırılır) oluşturur.Düşük stres konsantrasyonu sayesinde gri dökme demirden birkaç kat daha fazla dayanıklılığı çarpıcı bir şekilde arttırır.Bu "yüksek kaliteli dökme demir" mükemmel mekanik dayanıklılık, aşınma / ısı direnci ve ısı ile tedavi edilebilir sertlik sunar, ancak magnezyum eklemeleri küçülmeye ve iğne deliklere neden olabilir.Sertliği ve esnekliği işlemini zorlaştırır.

Uygulamalar arasında yüksek dayanıklılık gerektiren otomotiv parçaları, manhole kapakları ve basınç boru hatları bulunur.

CGI, grafit yapıları içerir ve üst düzey işlenebilirlik, dökülebilirlik,Termal iletkenlik, ve titreşim amortizasyonu hidrolik valfler ve silindir blokları için idealdir.

Isı ile işlenmiş beyaz dökme demir, bu doktil varyantı üretir.Yapışkan demir onu döküm sonrası geliştirir.Kırılganlığı ve düşük uzantıyı yenerken atma kabiliyetini korur.

Sıcak tedaviye dayalı üç alt tür vardır:

• Whiteheart esnek demir:Beyaz kırıklarla çelik benzeri özelliklere dekarbürlenmiş; mükemmel döküm, sertlik ve kaynaklanabilirlik.
• Blackheart esnek demir:Üstün yumuşaklık ve uzantı için ferrit ve grafit yapıları oluşturur; siyah kırıklar için adlandırılır.
• Mükemmel çelik:Daha kısa bir ısı işleminden dolayı, olağanüstü sertlik ve germe dayanıklılığı için perlit (alternen α-demir ve sementit katmanları) oluşturulur.

Bu kategori, mekanik özellikleri iyileştirmek için nikel (Ni), molibden (Mo) veya benzer elementlerle güçlendirilmiş dökme demirleri kapsar.alaşım dökme demir, kam çubuğu gibi yüksek stresli bileşenlerde görülür, fren davulları ve piston halkaları.

Atık demirdeki yüksek karbon içeriği erime noktalarını düşürür ve döküm işlemlerini kolaylaştırır.Sıcak işlem veya alaşım yoluyla malzeme değişikliğine izin veren önemli bir avantaj.

Bununla birlikte, yüksek karbon içeriği tipik olarak darbe direncini ve sertliğini azaltır ve potansiyel olarak işleme yöntemlerini sınırlandırır.

Genellikle iyi işlenebilirlik gösteren dökme demir, daha düşük kesim direnci, daha az ısı üretimi ve çelik / paslanmaz çelik ile karşılaştırıldığında uygun yonga işleme sunar.Doğru alet seçimi kritik kalıyor..

Grafit yapıları, yağlama sağlayarak, kesim direncini azaltırken çipleri parçalayor.dökme demirin doğal sertliği, kenar kırılmasını önlemek için küçük boşluk açıları olan negatif çentik açılı eklemleri gerektirirYüksek sertlikli alet malzemeleri çok önemlidir.

Mükemmel çip çıkışı ve minimum ısı üretimi tipik olarak kuru işleme izin verir. Islak işleme toz kontrol edebilir, ancak ıslak çiplerle araç oluklarının tıkanma riski vardır.Kesim koşullarını malzeme türüne göre ayarlayın., esnek demirlerin sertliği kenarların oluşmasını sağlar ve beyaz demirlerin aşırı sertliği işleme meydan okur.

Çelikle karşılaştırıldığında, dökme demirin yüksek karbon içeriği kaynaklamayı zorlaştırır, kırılganlığa (hızlı soğutma ile ortaya çıkan sementit oluşumu yoluyla) ve gözenekliğe (grafit yanmasından) neden olur.Başarılı kaynak önceden ısıtma gerektirir, özel elektrotlar ve teknik değişiklikler.

Kırılganlık algısına rağmen, dökme demir olağanüstü sertlik, aşınma direnci ve titreşim dondurma sağlar.Çeşitli türleri uygun aletler ve koşullar gerektiriyor.Tüm çeşitler sert ve kırılgan özelliklere sahiptir, bu nedenle alet/iş parçasının parçalanmasına ve tozla ilgili ekipman bozulmasına karşı önlemler alınmalıdır.Başarılı dökme demir işleme her türün özelliklerini anlamak ve buna göre uygun aletleri seçmek gerekir.