خانه / انواع درماتیت/ چدن سفید، خاکستری. چدن چکش خوار. چدن های اصلاح شده با مقاومت بالا. چدن (سفید، خاکستری، با استحکام بالا، چکش خوار). آماده سازی، ساختار، برچسب گذاری، محدوده

چدن سفید، خاکستری. چدن چکش خوار. چدن های اصلاح شده با مقاومت بالا. چدن (سفید، خاکستری، با استحکام بالا، چکش خوار). آماده سازی، ساختار، برچسب گذاری، محدوده

ساختار و خواص چدن ها.

آلیاژهای آهن-کربن که حاوی بیش از 2.14 درصد کربن هستند، چدن نامیده می شوند. در مهندسی مکانیک، چدن یکی از مواد اصلی ریخته‌گری است که در درجه اول با ویژگی‌های خوب ریخته‌گری و مقاومت آن توضیح داده می‌شود. تحت درمان تحت فشار نیست. عامل اصلی تعیین کننده خواص و در نتیجه دامنه کاربرد چدن، ساختار آن است که می تواند متفاوت باشد.

چدن ها بر اساس ساختارشان به رنگ های سفید، خاکستری، چکش خوار و پر استحکام تقسیم می شوند.

9.1. چدن سفید.

چدن سفید به چدن گفته می شود که در آن تمام کربن به صورت سمنتیت Fe 3 C در حالت پیوند شیمیایی قرار دارد که به چدن رنگ سفید براقی می دهد.

دگرگونی های فاز در این چدن ها بر اساس نمودار متاپایدار Fe - Fe 3 C انجام می شود (شکل 23 را ببینید). چدن های سفید با توجه به ساختارشان به دو دسته تقسیم می شوند:

الف) هیپوئوتکتیک، حاوی 2.14 تا 4.3 C. آنها شامل پرلیت، لدبوریت و سمنتیت ثانویه هستند که از دانه های آستنیت در محدوده دمایی 1147 درجه (خط EC) تا 727 درجه (خط SK) آزاد می شوند. سمنتیت ثانویه با سمنتیت لدبوریت ادغام می شود و ممکن است روی یک ریز مقطع به عنوان یک جزء ساختاری مستقل قابل مشاهده نباشد (شکل 51a).

ب) یوتکتیک، حاوی 4.3% C. شامل یوتکتیک - لدبوریت است که مخلوطی مکانیکی از سمنتیت و پرلیت است (شکل 51، ب).

ب) هایپریوتکتیک، حاوی 4.3٪ تا 6.67 % ج- از سمنتیت اولیه تشکیل شده اند که به شکل صفحات بزرگ و لدبوریت آزاد می شوند (شکل 51، ج).

برنج. 51. ساختار چدن سفید: الف) هیپویوتکتیک ب) یوتکتیک ج) هایپریوتکتیک

ریزساختار چدن سفید حاوی مقدار زیادی سمنتیت است، بنابراین بسیار سخت و شکننده است، اما به خوبی در برابر سایش مقاومت می کند. پردازش با برش تقریباً غیرممکن است (به استثنای مواد ساینده)، بنابراین چدن های سفید کاربرد مستقیمی در مهندسی مکانیک پیدا نمی کنند، آنها به ندرت استفاده می شوند، فقط برای ساخت قطعاتی که تحت شرایط افزایش سایش ساینده کار می کنند (قطعاتی از ماشین های هیدرولیک، شن دمنده و غیره). این چدن به عنوان محصول اصلی ذوب کوره بلند، در متالورژی برای تبدیل به فولاد (چدن خام) استفاده می شود. از چدن سفید نیز در مقادیر کم برای تولید چدن چکش خوار استفاده می شود.

9.2. چدن خاکستری.

چدن خاکستری به چدنی گفته می شود که در آن کربن به شکل گرافیت، به صورت صفحات یا ورقه های کمی خمیده یا گل سرخ های شاخه دار با گلبرگ های لایه ای است. به واسطه مقدار زیادساختار گرافیت، چنین چدنی در هنگام شکستگی رنگ خاکستری دارد.

سیلیکون فرآیند گرافیتی شدن را ارتقا می دهد، انقباض را کاهش می دهد، سیلیکون بخشی از فریت است و یک محلول جامد جایگزین با آهن α تشکیل می دهد.

منگنز تمایل چدن را برای حفظ سمنتیت افزایش می دهد و در نتیجه سختی چدن را افزایش می دهد.

گوگرد یک ناخالصی مضر در چدن است که سختی و شکنندگی آنها را 5 تا 6 برابر بیشتر از منگنز افزایش می دهد و به طور قابل توجهی خواص ریخته گری را مختل می کند.

فسفر در مقادیر کم در چدن ناخالصی مفیدی است (برخلاف فولادها)، خواص ریخته گری چدن خاکستری را بهبود می بخشد، زیرا فسفر یوتکتیک Fe+Fe2P را تشکیل می دهد که در دمای 983 درجه سانتی گراد ذوب می شود که برای تولید بلاست دیواره نازک . . ترکیب شیمیایی چدن خاکستری: 2.5 ... 4% C; 1.0…4.8% Si; 0.5...0.7% منگنز; تا 0.12% S؛ 0.2…0.5٪ P.

بر اساس ساختار پایه فلزی، چدن های خاکستری عمدتاً به گروه های زیر تقسیم می شوند:

1. پرلیت. ساختار P + PG (گرافیت لایه‌ای)، پایه فلزی P، و مقدار کربن محدود شده (Fe 3 C) برابر با غلظت یوتکتوئید 0.8٪ است (شکل 52، a).

2. فریت-پرلیت. ساختار F + P + PG است، پایه فلزی آنها از F + P تشکیل شده است و مقدار Fe 3 C کمتر از غلظت یوتکتوئید است (شکل 52، b).

3. فریتی. ساختار F + PG. اساس آنها شامل F، و Fe 3 C = 0 است (شکل 52، c).

شکل 52. ساختار چدن خاکستری: الف) پرلیتی ب) فریتی-پرلیتی ج) فریتی

خواص مکانیکی چدن به خواص پایه فلزی، تعداد و اندازه اجزاء گرافیت بستگی دارد. هنگام طراحی قطعات ماشین باید در نظر داشت که چدن خاکستری در تراکم بهتر از کشش عمل می کند. آنها به برش های تحت بارگذاری چرخه ای حساسیت کمی دارند، ارتعاشات را در حین ارتعاش به خوبی جذب می کنند و به دلیل روان بودن گرافیت، خاصیت ضد اصطکاک بالایی دارند. چدن های خاکستری برش آسان، ارزان و آسان برای ساخت هستند. در کنار این خواص مثبت، دارای استحکام نسبتا کم و شکل پذیری فوق العاده کم هستند.

درجه چدن خاکستری از حروف СЧ ( چدن خاکستری) و شکلی که مقدار 10 برابر کاهش یافته (بر حسب مگا پاسکال) مقاومت کششی را نشان می دهد (جدول 7).

استحکام چدن به طور قابل توجهی به ضخامت دیوار ریخته گری بستگی دارد. مقدار σ نشان داده شده در نام تجاری مربوط به ریخته گری با ضخامت دیواره 15 میلی متر است. با افزایش ضخامت دیواره از 15 به 150 میلی متر، استحکام و سختی چدن تقریباً به نصف کاهش می یابد.

گرافیت، رو به زوال ویژگی های مکانیکی، در عین حال تعدادی از خواص ارزشمند را به چدن می بخشد. تراشه ها را در حین برش خرد می کند، خاصیت نرم کنندگی دارد و در نتیجه مقاومت چدن در برابر سایش را افزایش می دهد و به آنها قابلیت میرایی می دهد. علاوه بر این، گرافیت پولکی حساسیت کم چدن را به عیوب سطحی تضمین می کند. به همین دلیل، مقاومت در برابر خستگی قطعات چدنی و فولادی قابل مقایسه است.

طبق GOST 1412-85، ریخته گری ها از چدن خاکستری از درجه های زیر ساخته می شوند: SCh10، SCh15، SCh18، SCh20، SCh25، SCh30، SCh35. اعداد در نام تجاری با حداقل مقاومت کششی (σ in، kgf/mm 2) مطابقت دارد. چدن SCh10 فریتی است و از SCh25 و بیشتر شروع می شود - پرلیتی، متوسط - فریتی-پرلیتی.

چدن های فریتی برای ساختن قطعات عمدتاً غیر بحرانی استفاده می شود که عمدتاً به جای استحکام مشمول الزامات ماشینکاری خوب هستند، به عنوان مثال صفحات، وزنه ها، فرورفتگی ها، روکش ها، روکش ها و غیره.

در صنعت خودروسازی از چدن فریتی-پرلیت برای ساخت میل لنگ، درام ترمز، روکش، پیستون، رینگ پیستون، قرقره های بزرگ، چرخ دنده ها و غیره استفاده می شود.

پرلیت - بلوک سیلندر، آستر، فلایویل و غیره در صنعت ماشین ابزار، چدن خاکستری ماده اصلی ساختاری است (تخت ماشین، میزها و اسلایدهای بالایی، سر دوک، ستون ها، کالسکه ها و غیره)، مواد مقاوم در برابر سایش شامل سفید شده است. چدن خاکستری (0H ) که دارای یک لایه سطحی نازک با ساختار چدن سفید است. برای ساخت ریخته گری رول های نورد، چرخ های کالسکه و غیره استفاده می شود.

چدن های چکش خوار.

نام "چدن چکش خوار" مشروط است، زیرا محصولات حاصل از آن، مانند هر چدن دیگر، نه با آهنگری، بلکه با ریخته گری ساخته می شود. این چدن به دلیل خواص پلاستیکی بالاتر در مقایسه با چدن خاکستری نام "چشم خوار" را دریافت کرد.

نمودار اصلی فناوری تولید قطعات از چدن چکش خوار از دو عملیات تشکیل شده است. ابتدا، قطعات با ریخته‌گری از چدن هیپویوتکتیک سفید تولید می‌شوند (ترکیب شیمیایی توصیه شده آلیاژ ریخته‌شده در قالب: 2.4...2.9% C؛ 1.0...1.6% Si؛ 0.3...1. 0% منگنز؛ ≤ 0.1% S؛ ≤ 0.2% P، سپس ریخته گری های حاصل تحت بازپخت گرافیتی خاص (جوش گرفتن) قرار می گیرند. بازپخت معمولاً از دو مرحله تشکیل می شود (شکل 53).

ابتدا، ریخته‌گری‌های چدن سفید (معمولاً در جعبه‌هایی با ماسه بسته‌بندی می‌شوند) به آرامی در طی 20...25 ساعت تا دمای 950...1050 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شوند. و برای مدت طولانی (به مدت 10 ... 15 ساعت) در همان دما نگهداری می شوند. در این دوره، اولین مرحله گرافیتی شدن اتفاق می افتد، یعنی. تجزیه سمنتیت که بخشی از لدبوریت است (A + Fe 3 C) و ایجاد تعادل پایدار آستنیت + گرافیت.

در نتیجه تجزیه سمنتیت، گرافیت پولک مانند (کربن بازپخت) تشکیل می شود.

پایه فلزی چدن در مرحله دوم بازپخت در طی تبدیل یوتکتوئیدی تشکیل می شود. در صورت سرد شدن مداوم قالب (در هوا) در ناحیه دمای یوتکتوئید (727 درجه سانتیگراد)، آستنیت به پرلیت متلاشی می شود و فرآیند گرافیتی شدن زمان برای پوشاندن سمنتیت پرلیت را ندارد. چدن دارای ساختار: پرلیت لایه‌ای + گرافیت پولکی (CG) است. دارای سختی، استحکام و شکل‌پذیری کم (HB 235...305، σ در = 650... 680 MPa، δ = 3.0...15% است. ) . برای افزایش شکل‌پذیری و حفظ استحکام کافی، نگهداری کوتاه‌مدت (2...4 ساعت) همدما از چدن یا خنک‌سازی آهسته در دمای 690...650 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود. این مرحله دوم بازپخت است که در این مورد آنیل کردن روی پرلیت دانه ای است.

برنج. 53. برنامه بازپخت برای چدن سفید برای چکش خوار

در مهندسی مکانیک، چدن چکش خوار فریتی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد که با شکل پذیری بالا (δ = 10...12%) و مقاومت نسبتاً کم (σ در = 370...300 MPa) مشخص می شود. پایه فریت چدن با عبور بسیار آهسته از محدوده 760 ... 720 درجه سانتیگراد یا در هنگام قرار گرفتن در معرض همدما در 720 ... 700 درجه سانتیگراد تشکیل می شود. در اینجا آستنیت و سمنتیت، از جمله سمنتیت پرلیت، اگر پرلیت فرصت شادی داشته باشد، به فریت + گرافیت پولکی تجزیه می شود. شکل پولکی گرافیت دلیل اصلی استحکام و شکل پذیری بیشتر چدن چکش خوار در مقایسه با چدن خاکستری است (جدول 7 را ببینید).

مدت زمان بازپخت به طور کلی 48 ... 96 ساعت است (مدت زمان مرحله II تقریباً 1.5 برابر بیشتر از مرحله I است). برای کاهش مدت زمان بازپخت در مذاب قبل از ریختن آن در قالب، آلومینیوم (به طور معمول بور، بیسموت و غیره) وارد (اصلاح شده) می شود که مراکز مصنوعی اضافی برای تشکیل گرافیت ایجاد می کند. طبق GOST 1215-79، موارد زیر گریدهای چدن چکش خوار تولید می شوند: KCh30-8، KCh35 -10، KCh37-12، KCh45-7، KCh50-5، KCh55-4، KCh60-3، KCh65-3، KCh70-2، KCh80-1.5. دو رقم مربوط به حداقل حد است

استحکام کششی (σ in، kgf/mm 2)؛ اعداد بعد از خط تیره - ازدیاد طول نسبی (δ, % )

چدن های چکش خوار برای قطعاتی که تحت بارهای ارتعاشی ضربه ای کار می کنند (توپ ها، لنت ترمز، میل لنگ، قلاب، محفظه دنده و غیره) استفاده می شود.

عیب اصلی بدست آوردن CP، بازپخت طولانی قطعات ریخته گری و محدودیت ضخامت دیواره آنها (تا 50 میلی متر) است. در قسمت‌های غیرفعال، در نتیجه سرد شدن آهسته در هنگام تبلور، گرافیت لایه‌ای ظاهر می‌شود (به جای پولک مانند) که باعث کاهش استحکام و شکل‌پذیری چدن می‌شود.

جدول 7.خواص مکانیکی چدن ها

چدن خاکستری (GOST 1412 - 85)

SC 10	-	-	-190	اف
SC 15	-	-	163-210	اف
SCH 25	-	-	180-245	F+P
SC 35	-	-	220-275	پ

چدن های با مقاومت بالا (GOST 7293 - 85)

HF 35	140-170	اف
HF 45	140-225	F+P
HF 60	192-227	F+P
HF 80	248-351	پ
HF 100	270-360	ب

چدن چکش خوار (GOST 1215-79

CC 30 - 6	-		100-163	F + تا 10% P
CC 35 - 8	-		100-163
KCh37 - 12	-		110-163
KCH45 - 7	-		150-207
CC 60 - 3	-		200-269	P+ تا 20% F
CC 80-1.5	-	1,5	270-320

9.4. چدن های با مقاومت بالا.

چدن با استحکام بالا با اصلاح (ریزآلیاژی چدن مایع با منیزیم (0.1...0.5%) یا سریم (0.2...0.3%) به دست می آید. ریزساختار چدن اصلاح شده بر پایه فریتی و پرلیت در شکل 54، a، b نشان داده شده است.

برنج. 54. ساختار چدن با مقاومت بالا: الف) فریتی ب) پرلیتی

دلیل اصلی خواص مکانیکی بالای چدن با مقاومت بالا (جدول 7) شکل کروی گرافیت است. گرافیت ندولار که دارای حداقل سطح برای یک حجم معین است، پایه فلزی چدن را به میزان قابل توجهی کمتر از گرافیت پولکی ضعیف می کند. برخلاف دومی، یک متمرکز کننده استرس فعال نیست.

طبق GOST 7293-85، ریخته‌گری‌ها از چدن با استحکام بالا از درجه‌های زیر ساخته می‌شوند: VC35، VC40، VC45، VC50، VC60، VC70، VC80، VC100 (اعداد در نام‌گذاری با حداقل استحکام کششی σ مطابقت دارد. ، kgf/mm 2)

چدن با مقاومت بالا دارای ویژگی های مکانیکی بالا و خواص ریخته گری و تکنولوژیکی خوب است. به عنوان اعمال می شود مواد جدیدو به عنوان جایگزینی برای چدن فولادی، شکل پذیر و خاکستری با گرافیت پولکی. در مقایسه با فولاد، مقاومت به سایش بیشتر، خواص ضد اصطکاک و ضد خوردگی بهتر، ماشین کاری بهتر است.به دلیل چگالی کمتر ریخته گری، 8...10% سبکتر از فولاد است. چدن با مقاومت بالا بر خلاف چدن داکتیل می تواند برای ریخته گری قطعات با هر سطح مقطع، وزن و اندازه مورد استفاده قرار گیرد.

زمینه های کاربرد: در صنعت ماشین ابزار - کولیس، نگهدارنده ابزار، صفحات سنگین، دوک ها، اهرم ها و غیره. برای تجهیزات نورد و آهنگری - رول های نورد، تخت کارخانه های نورد و چکش آهنگری، اسلب، تیرهای متقاطع پرس. برای انواع دیگر تجهیزات - درام بالابرهای بیل مکانیکی، میل لنگ و غیره.

9.5. چدن های آلیاژی.

الزامات برای چدن های آلیاژی برای ریخته گری با افزایش مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سایش یا مقاومت در برابر حرارت توسط GOST 7769-82 تنظیم می شود. نمرات چدن های آلیاژی و خواص آنها در جدول آورده شده است. 8.

چدن های آلیاژی در معرض حرارت درمانیتا خواص و ساختار لازم را فراهم کند.

ملک مهمچدن آلیاژی مقاوم در برابر سایش است.

چدن مطابق با GOST 1585-85 به عنوان ضد اصطکاک استفاده می شود. آنها برای ساخت قطعاتی که در واحدهای اصطکاکی با روانکاری کار می کنند در نظر گرفته شده اند. این استاندارد درجات چدن های ضد اصطکاک، ترکیب شیمیایی، ویژگی ها، هدف، شکل، اندازه و توزیع گرافیت، پراکندگی پرلیت، ماهیت توزیع یوتکتیک فسفید، سختی و حداکثر شرایط عملیاتی قطعات ساخته شده از این چدن ها را تعریف می کند. . آنها بر اساس آهن، اجزای ثابت،٪: 2.2-4.3 C; 0.5-4.0 Si; 0.3-12.5 من. ناخالصی های مجاز، %: 0.1-1 R. 0.03-0.2 S.

مارک های چدن های ضد اصطکاک، ویژگی ها و ارزش های آنها در جدول ارائه شده است. 9.

جدول 8.

نمرات و خواص چدن آلیاژی (GOST 7769-82)

درجه چدن	خواص
CH1، CH2، CH3	چدن هایی که در محیط های گازی، هوا و قلیایی در شرایط اصطکاک و سایش مقاومت به خوردگی را افزایش داده اند، در هوا در برابر حرارت مقاوم هستند، دمای 500 تا 700 درجه را تحمل می کنند. در نظر گرفته شده برای ساخت قطعات تولید متالورژی، قالب های شیشه ای، قطعات تجهیزات شیمیایی و غیره.
ChH3T، ChH9N5، ChH22، ChH16M2، ChH28D2	چدن با افزایش مقاومت در برابر سایش و سایش
ChH22S	این چدن با افزایش مقاومت در برابر خوردگی در دمای 1000 درجه سانتیگراد مشخص می شود
ChS13، ChS15، ChS17، ChS15MA، ChS17M3	مقاوم در برابر اسیدهای غلیظ و رقیق شده، محلول های قلیایی، نمک ها
ChG6S3Sh، ChG7X4	چدن هایی با مقاومت بالا در برابر محیط های ساینده
ChG8D3	چدن غیر مغناطیسی مقاوم در برابر سایش
ChNHT، ChNHMD، ChN2H، ChNMSh	چدن ها با خواص مکانیکی بالا، به خوبی در برابر سایش و خوردگی مقاومت می کنند
ChN15D3Sh، ChN19H3Sh، ChN11G7Sh، ChN20D2Sh، ChN15D7	چدن های با خواص مکانیکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و فرسایش بالا در قلیاها، محلول های اسید ضعیف، در آب دریا. چدن ChN20D2Sh را می توان در حالت سرد تغییر شکل پلاستیکی داد

جدول 9.

مارک های چدن های ضد اصطکاک، خواص و هدف آنها

(GOST 1585-85)

درجه چدن	خواص و هدف
ASF-1	چدن پرلیت آلیاژ شده با کروم (0.2-0.5٪) و مس (0.8-1.6٪). طراحی شده برای ساخت قطعاتی که به صورت پشت سر هم با شفت سخت شده یا نرمال شده کار می کنند
ASF-2	چدن پرلیت آلیاژ شده با کروم (0.2-0.5٪)، نیکل (0.2-0.5٪)، تیتانیوم (0.03-0.1٪) و مس (0.2-0.5٪). هدف - مشابه چدن درجه ASCH-1
ASF-3	چدن پرلیتی-فریتی آلیاژ شده با تیتانیوم (0.03-0.1٪) و مس (0.2-0.5٪). قطعات ساخته شده از چنین چدنی می توانند به صورت جفت با یک محور "خام" و یک شفت عملیات حرارتی شده کار کنند.
ASF-4	چدن پرلیت آلیاژ شده با آنتیموان (0.04-0.4٪). برای ساخت قطعاتی که به صورت پشت سر هم با شفت سخت شده یا نرمال شده کار می کنند استفاده می شود
ASF-5	چدن آستنیتی آلیاژ شده با منگنز (7.5-12.5٪) و آلومینیوم (0.4-0.8٪). از این چدن برای ساخت قطعاتی استفاده می شود که در واحدهای اصطکاکی با بارگذاری خاص و با یک شفت سخت شده یا نرمال شده کار می کنند.
ASF-6	چدن متخلخل پرلیت آلیاژ شده با سرب (0.5-1.0٪) و فسفر (0.5-1.0٪). توصیه می شود برای تولید قطعاتی که در واحدهای اصطکاکی با دمای حداکثر 300 درجه سانتیگراد همراه با شفت "خام" کار می کنند.
AChV-1	چدن ندولار پرلیت؛ قطعات ساخته شده از چنین چدنی می توانند در واحدهای اصطکاک با سرعت های محیطی افزایش یافته همراه با یک شفت سخت شده یا نرمال شده کار کنند.
AChV-2	چدن پرلیت-فریتی با گرافیت ندولار. قطعات ساخته شده از این چدن در شرایط اصطکاک با افزایش سرعت محیطی همراه با شفت "خام" به خوبی کار می کنند.
ABC-1	چدن پرلیت با گرافیت پولکی، آلیاژ شده با مس (1.0-1.5%)؛ طراحی شده برای ساخت قطعاتی که به صورت پشت سر هم با شفت عملیات حرارتی کار می کنند
ABC-2	چدن فریتی-پرلیتی با گرافیت پولکی؛ قطعات ساخته شده از این چدن با یک محور "خام" کار می کنند

حروف در تعیین گریدهای چدن به این معنی است: ACh - چدن ضد اصطکاک، C - چدن خاکستری با گرافیت پولکی، B - چدن با مقاومت بالا با گرافیت گره‌دار، K - چدن چکش‌خوار با گرافیت پولکی. سختی قطعات ریخته گری ساخته شده از چدن ضد اصطکاک (از 100 تا 290 HB) به محتوای عنصر و شرایط عملیات حرارتی بستگی دارد.

حالت های عملکرد قطعات ساخته شده از این چدن ها را در واحدهای اصطکاکی محدود کنید: فشار خاص(50 - 300) 10 4 Pa (5-300 کیلوگرم بر سانتی متر مربع)، سرعت محیطی 0.3-10 متر بر ثانیه.

آلیاژهای آهن و کربن که محتوای کربن در آنها بیش از 1.7 درصد است، چدن نامیده می شود.

چدن ها از نظر ساختار، روش های ساخت، ترکیب شیمیایی و هدف متفاوت هستند.
ساختار چدن خاکستری، سفید و چکش خوار است. با توجه به روش های ساخت - معمولی و اصلاح شده.
بر اساس ترکیب شیمیایی، چدن به دو دسته بدون آلیاژ و آلیاژی تقسیم می شود، یعنی آنهایی که حاوی ناخالصی های خاصی هستند.

چدن خاکستری

چدن خاکستری بیشترین کاربرد را در مهندسی مکانیک برای ریخته گری قطعات مختلف ماشین آلات دارد. مشخصه آن این است که کربن موجود در آن به شکل گرافیت در حالت آزاد قرار دارد. بنابراین چدن خاکستری را می توان به راحتی با ابزارهای برش فرآوری کرد. وقتی شکسته می شود رنگ خاکستری و خاکستری تیره دارد. چدن خاکستری پس از ذوب یا گرم شدن با سرد شدن آهسته تولید می شود. تولید چدن خاکستری نیز با افزایش محتوای کربن و سیلیکون در ترکیب آن تسهیل می شود.
خواص مکانیکی چدن خاکستری به ساختار آن بستگی دارد.
ساختار چدن خاکستری به شرح زیر است:

پیوند فریت،
فریت-درلیت-گرافیت و
پرلیت-گرافیت

اگر چدن خاکستری پس از ذوب به سرعت سرد شود، سفید می شود، یعنی بسیار شکننده و سفت می شود. چدن خاکستری در فشرده سازی چندین برابر بهتر از کشش عمل می کند.

چدن خاکستری را می توان به خوبی با استفاده از پیش گرم کردن و به عنوان ماده پرکننده برای میله های چدنی مخصوص جوش داد. افزایش محتواکربن و سیلیکون جوشکاری بدون پیش گرم کردن به دلیل سفید شدن چدن در نواحی جوشکاری مشکل است.

چدن سفید

چدن سفید به طور گسترده در مهندسی مکانیک استفاده می شود مقادیر کمترنسبت به خاکستری آلیاژی از آهن و کربن است که در آن کربن به شکل است ترکیب شیمیاییبا آهن چدن سفید بسیار شکننده و سخت است. نمی توان آن را با ابزارهای برش ماشین کاری کرد و برای ریخته گری قطعاتی که نیازی به پردازش ندارند یا در معرض سنگ زنی با چرخ های ساینده قرار می گیرند استفاده می شود. در مهندسی مکانیک از چدن سفید اعم از معمولی و آلیاژی استفاده می شود.

جوشکاری چدن سفید به دلیل ایجاد ترک در هنگام گرمایش و سرمایش و همچنین به دلیل ناهمگونی ساختار تشکیل شده در محل جوشکاری بسیار مشکل است.

آهن چکش خوار

چدن چکش خوار معمولاً از ریخته گری های چدن سفید با جوشاندن طولانی مدت در کوره ها در دمای 800-950 درجه سانتی گراد به دست می آید.چدن چکش خوار دو راه دارد: آمریکایی و اروپایی.

در روش آمریکایی جوشاندن در ماسه با دمای 800-850 درجه سانتی گراد انجام می شود. در این حالت، کربن از یک حالت متصل شیمیایی به حالت آزاد به شکل گرافیت که بین دانه‌های آهن خالص قرار دارد، عبور می‌کند. چدن ویسکوزیته به دست می آورد و به همین دلیل به آن چکش خوار می گویند.

در روش اروپایی، ریخته گری در سنگ آهن در دمای 850-950 درجه جوشانده می شود. در این حالت، کربن از یک حالت متصل شیمیایی از سطح قطعات ریخته گری وارد می شود سنگ آهنو به این ترتیب سطح ریخته گری ها کربن زدایی شده و نرم می شود، به همین دلیل چدن را چکش خوار می نامند، اگرچه هسته شکننده باقی می ماند.

در نام گذاری گریدهای چدن چکش خوار بعد از حروف عددی نوشته می شود که نشان می دهد مقدار متوسطاستحکام کششی بر حسب کیلوگرم بر میلی‌متر مربع و به دنبال آن عددی نشان‌دهنده ازدیاد طول بر حسب درصد است.

به عنوان مثال، KCH37-12 نشان دهنده چدن چکش خوار، با استحکام کششی 37 کیلوگرم بر میلی متر مربع و کشیدگی 12 درصد است.
جوشکاری چدن داکتیل به دلیل سفید شدن چدن در ناحیه جوش با مشکلاتی همراه است.

چدن اصلاح شده

چدن اصلاح شده با چدن خاکستری معمولی تفاوت دارد زیرا حاوی کربن بیشتری به شکل گرافیت نسبت به چدن خاکستری است.

این اصلاح شامل این واقعیت است که هنگام ذوب چدن، مقدار معینی از مواد افزودنی به فلز مایع اضافه می شود که باعث آزاد شدن کربن به شکل گرافیت در طول انجماد و خنک شدن می شود. این فرآیند اصلاح، با همان ترکیب شیمیایی چدن، خواص مکانیکی چدن را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و بسیار مهم است. تعیین گریدهای چدن اصلاح شده مشابه تعیین گریدهای چدن خاکستری است.

آلیاژهای آهن و کربن (> 2.14% C) چدن نامیده می شود. وجود یوتکتیک در ساختار چدن استفاده از آن را منحصراً به عنوان آلیاژ ریخته گری تعیین می کند. کربن موجود در چدن می تواند به صورت سیمانیت یا گرافیت و یا هر دو به صورت سیمانیت و گرافیت باشد. سمنتیت به شکستگی درخشش نور خاصی می دهد، بنابراین چدنی که تمام کربن آن به صورت سمنتیت است سفید نامیده می شود. گرافیت به چدن رنگ خاکستری می دهد. بسته به شکل گرافیت و شرایط تشکیل آن، گروه های چدن زیر مشخص می شوند: خاکستری، با استحکام بالا با گرافیت گره دار و چکش خوار.

چدن خاکستری.چدن خاکستری (تجاری) اساساً آلیاژی از Fe - Si - C است که حاوی منگنز، فسفر و S به عنوان ناخالصی های اجتناب ناپذیر است.در ساختار چدن خاکستری بیشتر یا تمام کربن به صورت گرافیت است. ویژگیساختار چدن خاکستری که بسیاری از خواص آن را تعیین می کند، این است که گرافیت شکل صفحاتی در میدان دید یک ریزمقطع دارد. پرمصرف ترین چدن های هیپویوتکتوئیدی حاوی 2.4 - 3.8% C است. هر چه محتوای کربن در چدن بیشتر باشد، گرافیت بیشتر تشکیل می شود و خواص مکانیکی آن کمتر می شود. در این راستا، میزان کربن موجود در چدن معمولاً از 3.8 درصد بیشتر نمی شود. در عین حال، برای اطمینان از خواص ریخته گری بالا (سیالیت خوب)، کربن باید حداقل 2.4٪ باشد.

چدن خاکستری با حروف C - خاکستری و Ch - چدن (GOST 1412 - 70) مشخص شده است. حروف با اعداد دنبال می شوند. اعداد اول میانگین مقاومت کششی و اعداد دوم میانگین مقاومت خمشی را نشان می دهند. استحکام خمشی برای ارزیابی شکل‌پذیری چدن استفاده می‌شود، زیرا ازدیاد طول نسبی همه چدن‌های خاکستری تقریباً صفر است.

چدن سفید و سفید شده.چدن سفید به دلیل وجود سمنتیت در آن، دارای سختی بالا، شکننده بوده و عملا قابل تراشکاری نیست، بنابراین کاربرد محدودی دارد. ریخته گری های آهن سفید شده آنهایی هستند که در آن لایه های سطحی دارای ساختار چدن سفید (یا نیمه ریخته گری) و هسته دارای ساختار چدن خاکستری است. بین این مناطق ممکن است یک لایه انتقال وجود داشته باشد. سرد شدن در عمق معین (12 تا 30 میلی متر) نتیجه سرد شدن سریع سطح ناشی از ریخته گری چدن در قالب های فلزی (قالب ها) یا در قالب ماسه ای است. سختی سطح بالا (HB 400-500) مقاومت خوبی در برابر سایش به خصوص سایش ساینده ایجاد می کند. چدن سفید شده توخالی برای ساخت رول های آسیاب ورق، چرخ ها، توپ های آسیاب و غیره استفاده می شود. در این مورد، چدن با محتوای سیلیکون کم. استفاده می شود که تمایل به سفید کننده دارد. ترکیب تقریبی آن: 2.8-3.6% C; 0.5-0.8٪ Si; 0.4-0.6٪ MP. به دلیل نرخ سرد شدن متفاوت در سطح مقطع و تولید سازه های مختلف، ریخته گری دارای تنش های داخلی زیادی است که می تواند منجر به ایجاد ترک شود. برای کاهش استرس، ریخته گری ها تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند، یعنی در دمای 500-550 درجه سانتیگراد گرم می شوند.

چدن های سفید: ترکیب، خواص، دامنه.

کربن به شکل سمنتیت Fe 3 C است. شکستگی در صورت شکستگی سفید خواهد بود. در ساختار چدن هیپویوتکتیک HB 550 به همراه پرلیت و سمنتیت ثانویه یوتکتیک ترد (لدبوریت) وجود دارد که میزان آن در چدن یوتکتیک به 100 درصد می رسد. ساختار چدن هایپریوتکتیک از یوتکتیک (Ep) و سمنتیت اولیه تشکیل شده است که در هنگام تبلور از مایع به شکل صفحات بزرگ آزاد می شود. سختی بالا، برش سخت است. چ. ویژگی: مقاومت در برابر سایش بالا چدن شکننده است. به ندرت در مهندسی مکانیک استفاده می شود. در ساخت سنگ آسیاب در آسیاب، رول نورد در دستگاه های نورد استفاده می شود و نرده ها از این چدن ساخته می شود. اگر ریخته گری کوچک باشد (تا 10 کیلوگرم)، چدن سفید در هنگام سرد شدن سریع تشکیل می شود.

تهیه: سه نوع چدن سفید در کوره بلند ذوب می شود: آهن کک ریخته گری، آهن کک رنگدانه و فروآلیاژ.

چدن خاکستری.

ساختار بر شکل پذیری تأثیر نمی گذارد، بسیار کم باقی می ماند. اما روی سختی تاثیر می گذارد. استحکام مکانیکی عمدتاً توسط تعداد، شکل و اندازه اجزاء گرافیت تعیین می شود. تکه های گرافیت کوچک به شکل چرخشی استحکام را کمتر کاهش می دهند. این شکل از طریق اصلاح به دست می آید. آلومینیوم، سیلیکو کلسیم و فروسیلیس به عنوان اصلاح کننده استفاده می شوند.

چدن خاکستری به طور گسترده ای در مهندسی مکانیک استفاده می شود، زیرا پردازش آن آسان است و خواص خوبی دارد.

بسته به قدرت، چدن خاکستری به دو دسته تقسیم می شود 10 مارک ها (GOST 1412).

چدن های خاکستری با استحکام کششی کم، مقاومت فشاری نسبتاً بالایی دارند.

چدن های خاکستری حاوی کربن هستند - 3,2…3,5 % ; سیلیکون – 1,9…2,5 % ; منگنز – 0,5…0,8 % ; فسفر – 0,1…0,3 % ; گوگرد - < 0,12 % .

ساختار پایه فلزی به مقدار کربن و سیلیکون بستگی دارد. با افزایش محتوای کربن و سیلیکون، درجه گرافیتی شدن و تمایل به تشکیل ساختار فریتی پایه فلزی افزایش می یابد. این منجر به نرم شدن چدن بدون افزایش شکل پذیری می شود.

چدن خاکستری پرلیت دارای بهترین خواص استحکام و مقاومت در برابر سایش است.

با توجه به مقاومت کم ریخته گری های چدن خاکستری در برابر بارهای کششی و ضربه ای، این ماده باید برای قطعاتی که در معرض بارهای فشاری یا خمشی هستند استفاده شود. در صنعت ماشین ابزار، اینها پایه، قطعات بدنه، براکت ها، چرخ دنده ها، راهنماها هستند. در صنعت خودرو - بلوک های سیلندر، رینگ های پیستون، میل بادامک، دیسک های کلاچ. ریخته گری چدن خاکستری نیز در مهندسی برق و برای ساخت کالاهای مصرفی استفاده می شود.

آنها با شاخص SCH (چدن خاکستری) و عددی که مقدار استحکام کششی ضربدر 10-1 SCh 15 را نشان می دهد مشخص می شوند.

تهیه: گرافیت در چدن خاکستری در نتیجه تجزیه سمنتیت شکننده به وجود می آید. این فرآیند گرافیتیزاسیون نامیده می شود. تجزیه سمنتیت به طور مصنوعی با وارد کردن سیلیکون یا عملیات حرارتی ویژه چدن سفید ایجاد می شود.

چدن گره ای با استحکام بالا.

چدن های با مقاومت بالا (GOST 7293) می توانند دارای پایه فلزی فریتی (VCh 35)، فریت-پرلیت (VCh 45) و پرلیت (VCh 80) باشند.

این چدن ها از چدن های خاکستری در نتیجه اصلاح با منیزیم یا سریم (افزوده شده) به دست می آیند. 0,03…0,07% از انبوه ریخته گری). در مقایسه با چدن های خاکستری، خواص مکانیکی افزایش یافته است، این به دلیل عدم یکنواختی توزیع تنش به دلیل شکل کروی گرافیت است.

چدن های با پایه فلزی پرلیت دارای استحکام بالا با ارزش شکل پذیری پایین تر هستند. نسبت شکل پذیری و استحکام چدن فریتی برعکس است.

چدن های با استحکام بالا دارای قدرت تسلیم بالایی هستند،

که بالاتر از استحکام تسلیم ریخته گری های فولادی است. همچنین با استحکام ضربه نسبتاً بالا و استحکام خستگی مشخص می شود.

با پایه پرلیت

چدن های با مقاومت بالا حاوی: کربن - 3,2…3,8 %, سیلیکون – 1,9…2,6 % منگنز – 0,6…0,8 % ، فسفر - تا 0,12 % ، گوگرد – تا 0,3 % .

این چدن ها سیالیت بالایی دارند، انقباض خطی حدود 1٪ است. تنش های ریخته گری در ریخته گری کمی بیشتر از چدن خاکستری است. به دلیل مدول الاستیسیته بالا، قابلیت ماشینکاری بسیار بالاست. جوش پذیری رضایت بخشی دارند.

چدن با استحکام بالا برای ساخت قطعات ریخته گری جداره نازک (رینگ پیستون)، چکش آهنگری، تخت و قاب پرس ها و کارخانه های نورد، قالب ها، نگهدارنده ابزار و صفحات رویی استفاده می شود.

ریخته گری میل لنگ با وزن تا 2..3 t، به جای شفت های فولادی آهنگری، چقرمگی چرخه ای بالاتری دارند، نسبت به متمرکز کننده های تنش خارجی حساس نیستند، خواص ضد اصطکاک بهتری دارند و بسیار ارزان تر هستند.

آنها با شاخص HF (چدن با استحکام بالا) و عددی که مقدار استحکام کششی ضربدر HF 100 را نشان می دهد مشخص می شوند.

تهیه: چدن با مقاومت بالا (GOST 7293-79) نوعی چدن خاکستری است که از اصلاح آن با منیزیم یا سریم به دست می آید. اجزای گرافیت در این چدن ها کروی شکل هستند.

آهن چکش خوار

تولید شده توسط بازپخت چدن سفید هیپوئوتکتیک.

خواص خوببرای ریخته گری در صورتی که در طول فرآیند تبلور و سرد شدن قطعات ریخته گری در قالب فرآیند گرافیتی شدن اتفاق نیفتد، اطمینان حاصل می شود. برای جلوگیری از گرافیت شدن، چدن ها باید دارای محتوای کربن و سیلیکون کاهش یافته باشند.

چدن های چکش خوار حاوی: کربن - 2,4…3,0 % سیلیکون – 0,8…1,4 % منگنز – 0,3…1,0 % ، فسفر - تا 0,2 % ، گوگرد – تا 0,1 % .

شکل گیری ساختار نهایی و خواص ریخته گری در طی فرآیند آنیل اتفاق می افتد که نمودار آن در شکل 1 ارائه شده است. 11.4. ریخته گری ها در یک کوره با درجه حرارت نگهداری می شوند 950…1000Сدر حین 15…20 ساعت ها. سمنتیت تجزیه می شود: Fe 3 C → Fe y (C) + C .

ساختار پس از نوردهی از آستنیت و گرافیت (کربن بازپخت) تشکیل شده است. با سرد شدن آهسته در محدوده 760…720 o Cتجزیه سمنتیت که بخشی از پرلیت است رخ می دهد و ساختار پس از بازپخت از فریت و کربن آنیل تشکیل شده است (چدن چکش خوار فریتی بدست می آید).

با سرد شدن نسبتاً سریع (حالت b، شکل 11.3)، مرحله دوم کاملاً حذف می شود و چدن چکش خوار پرلیتی به دست می آید.

ساختار چدن، بازپخت طبق رژیم V،متشکل از پرلیت، فریت و گرافیت آنیل شده (چدن چکش خوار فریت-پرلیت به دست می آید)

از نظر خواص مکانیکی و تکنولوژیکی، چدن چکش خوار جایگاه متوسطی بین چدن خاکستری و فولاد دارد. نقطه ضعف چدن چکش خوار در مقایسه با چدن با مقاومت بالا ضخامت دیواره محدود برای ریخته گری و نیاز به آنیل است.

ریخته گری چدن داکتیل برای قطعاتی که تحت بارهای ضربه ای و ارتعاشی کار می کنند استفاده می شود.محله های گیربکس، توپی ها، قلاب ها، براکت ها، گیره ها، کوپلینگ ها و فلنج ها از چدن فریتی ساخته شده اند.

چدن پرلیتی که با استحکام بالا و شکل‌پذیری کافی مشخص می‌شود، برای ساخت شاخک‌های میل محرک، پیوندها و غلتک‌های زنجیر نقاله و لنت‌های ترمز استفاده می‌شود.

آنها با شاخص KCh (چدن با مقاومت بالا) و دو عدد مشخص می شوند که عدد اول مقدار استحکام کششی ضرب در و دومی - ازدیاد طول نسبی - KCh 30 - 6 را نشان می دهد.

آماده سازی: چدن چکش خوار نوعی چدن خاکستری است که با نگهداری طولانی مدت (تا 80 ساعت) چدن سفید در درجه حرارت بالا. به این عملیات حرارتی، جوشیدن می گویند. در این حالت سمنتیت متلاشی می شود و گرافیت آزاد شده در طی تجزیه آن آخال های لخته ای را تشکیل می دهد. بسته به دما و مدت زمان پیری، چدن های چکش خوار بر روی پایه های فریتی و فریت-پرلیت تولید می شوند.

در مهندسی مکانیک از ریخته گری از چدن خاکستری، چکش خوار و با مقاومت بالا استفاده می شود. تفاوت این چدن ها با چدن سفید این است که تمام یا بیشتر کربن آنها به صورت گرافیت در حالت آزاد است (و در چدن سفید تمام کربن به صورت سیمانیت است).

ساختار این چدن ها از پایه فلزی مشابه فولاد (پرلیت، فریت) و اجزاء غیر فلزی - گرافیت تشکیل شده است.

چدن های خاکستری، چکش خوار و با استحکام بالا به طور عمده در شکل اجزاء گرافیت با یکدیگر تفاوت دارند. این تفاوت در خواص مکانیکی این چدن ها را مشخص می کند.

U چدن خاکستری گرافیت (هنگامی که زیر میکروسکوپ مشاهده می شود) شکل صفحاتی دارد.

گرافیت خواص مکانیکی پایینی دارد. پیوستگی پایه فلزی را می شکند و مانند یک برش یا ترک کوچک عمل می کند. هرچه شکل اجزای گرافیت بزرگتر و خطی تر باشد، خواص مکانیکی چدن خاکستری بدتر است.

تفاوت اصلی چدن با مقاومت بالا در این واقعیت نهفته است که گرافیت موجود در آن شکل کروی (گرد) دارد. این شکل از گرافیت بهتر از شکل لایه ای است، زیرا در این حالت پیوستگی پایه فلزی به طور قابل توجهی کمتر مختل می شود.

شکل پذیر چدن با بازپخت طولانی‌مدت ریخته‌گری‌های چدن سفید به دست می‌آیند که منجر به تشکیل گرافیت پولکی شکل - کربن آنیل‌شونده می‌شود.

خواص مکانیکی چدن های مورد بررسی را می توان با عملیات حرارتی بهبود بخشید. باید به خاطر داشت که تنش های داخلی قابل توجهی در چدن ایجاد می شود، بنابراین ریخته گری های چدن باید در طول عملیات حرارتی به آرامی گرم شوند تا از ایجاد ترک جلوگیری شود.

ریخته گری های چدن تحت انواع عملیات حرارتی زیر قرار می گیرند.

بازپخت در دمای پایین برای رفع تنش‌های داخلی و تثبیت ابعاد ریخته‌گری‌های چدن خاکستری، از پیری طبیعی یا آنیل در دمای پایین استفاده می‌شود.

یک راه قدیمی تر است پیری طبیعی ، که در آن ریخته گری پس از خنک شدن کامل، تحت پیری طولانی مدت - از 3-5 ماه تا چند سال است. پیری طبیعی زمانی استفاده می شود که تجهیزات مورد نیاز برای آنیلینگ در دسترس نباشد. این روش در حال حاضر تقریباً هرگز استفاده نمی شود. آنها عمدتاً بازپخت در دمای پایین انجام می دهند. برای این کار، ریخته گری ها را پس از سخت شدن کامل، در یک کوره سرد (یا کوره با دمای 100-200 درجه سانتیگراد) قرار داده و همراه با آن به آرامی و با سرعت 75-100 درجه سانتیگراد در ساعت قرار می گیرند. در دمای 500-550 درجه سانتیگراد حرارت داده می شود، در این دما به مدت 2-5 ساعت نگهداری می شود و تا دمای 200 درجه سانتیگراد با سرعت 30-50 درجه در ساعت سرد می شود و سپس در هوا می باشد.

بازپخت گرافیتی.

هنگام ریخته‌گری محصولات، سفید کردن جزئی چدن خاکستری از سطح یا حتی در کل سطح مقطع امکان‌پذیر است. برای از بین بردن سرما و بهبود کارایی چدن، بازپخت گرافیتی با دمای بالا با نوردهی در دمای 900-950 درجه سانتیگراد به مدت 1-4 ساعت و خنک سازی محصولات تا 250-300 درجه سانتیگراد همراه با کوره انجام می شود. ، و سپس در هوا. با چنین بازپختی در مناطق سفید شده، سمنتیت Fe 3 C به فریت و گرافیت تجزیه می شود، در نتیجه آهن سفید یا نیمه چدن به خاکستری تبدیل می شود.

عادی سازی.

ریخته گری های شکل ساده و مقاطع کوچک در معرض عادی سازی قرار می گیرند. نرمال سازی در دمای 850-900 درجه سانتیگراد با قرار گرفتن در معرض 1-3 ساعت و خنک شدن متعاقبا مواد ریخته گری در هوا انجام می شود. با چنین حرارت دهی، بخشی از کربن-گرافیت در آستنیت حل می شود. پس از خنک شدن در هوا، پایه فلزی ساختار پرلیت تروستیت مانند با سختی بالاتر و مقاومت در برابر سایش بهتر را به دست می آورد. برای چدن خاکستری، نرمالیزاسیون نسبتاً به ندرت استفاده می شود؛ خاموش کردن و تمپرینگ بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

سخت شدن.

استحکام چدن خاکستری را می توان با سخت شدن آن افزایش داد. با حرارت دادن به 850-900 درجه سانتیگراد و خنک شدن در آب تولید می شود. چدن پرلیتی و فریتی هر دو را می توان خاموش کرد. سختی چدن پس از کوئنچ به HB 450-500 می رسد. ساختار چدن سخت شده حاوی مارتنزیت با مقدار قابل توجهیبارش آستنیت و گرافیت را حفظ کرد. یک روش موثر برای افزایش استحکام و مقاومت در برابر سایش چدن خاکستری سخت شدن همدما است که به روشی مشابه سخت کاری فولاد انجام می شود.

آهن های شکل پذیر با گرافیت کروی می توان در معرض شعله یا سخت شدن سطح با فرکانس بالا قرار گرفت. قطعات چدنی پس از این عملیات دارای سختی سطحی بالا، هسته چسبناک هستند و به خوبی در برابر بارهای ضربه ای و سایش مقاومت می کنند.

چدن های خاکستری آلیاژی و چدن های منیزیمی با استحکام بالا گاهی اوقات تحت نیتریدینگ قرار می گیرد. سختی سطح محصولات چدن نیترید شده به HV600-800 درجه سانتیگراد می رسد. چنین قطعاتی مقاومت سایش بالایی دارند. نتایج خوبچدن را سولفید می کند. به عنوان مثال، رینگ های پیستون سولفید به سرعت شکسته می شوند، به خوبی در برابر سایش مقاومت می کنند و عمر مفید آنها چندین برابر افزایش می یابد.

تعطیلات.

برای رفع تنش های کوئنچینگ، پس از کوئنچ، تلطیف انجام می شود. قطعاتی که برای سایش در نظر گرفته شده اند در دمای 200 تا 250 درجه سانتیگراد تحت ته گیر کم قرار می گیرند. ریخته گری های چدنی که برای سایش کار نمی کنند در دمای 500 تا 600 درجه سانتیگراد در معرض حرارت زیاد قرار می گیرند. هنگام تلطیف چدن سخت شده، سختی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. کمتر از زمان پخت فولاد این با این واقعیت توضیح داده می شود که ساختار چدن سخت شده حاوی مقدار زیادی آستنیت باقی مانده است و همچنین با این واقعیت که حاوی مقدار زیادی سیلیکون است که مقاومت مارتنزیت را در برابر تمپر افزایش می دهد.

برای بازپخت روی چدن داکتیل از چدن سفید تقریباً به شرح زیر استفاده می شود: ترکیب شیمیایی: 2.5-3.2% C; 0.6-0.9٪ Si; 0.3-0.4% Mi; 0.1-0.2٪ P و 0.06-0.1٪ S.

دو روش برای بازپخت برای چدن داکتیل وجود دارد:

گرافیت سازی بازپخت در یک محیط خنثی، بر اساس تجزیه سمنتیت به فریت و بازپخت کربن.

کربن زدایی بازپخت در یک محیط اکسید کننده، بر اساس سوخت کربن.

بازپخت برای چدن چکش خوار با استفاده از روش دوم 5-6 روز طول می کشد، بنابراین در حال حاضر چدن چکش خوار عمدتاً توسط گرافیت سازی تولید می شود. ریخته گری ها که از شن و ماسه پاک می شوند، در جعبه های فلزی بسته بندی می شوند یا روی یک پالت قرار می گیرند و سپس در کوره های روشی، محفظه ای و سایر کوره های آنیلینگ بازپخت می شوند.

فرآیند بازپخت شامل دو مرحله گرافیتی شدن است. مرحله اول شامل حرارت دادن یکنواخت قطعات ریخته گری تا 950-1000 درجه سانتیگراد به مدت 10-25 ساعت است. سپس دما به 750-720 درجه سانتیگراد با سرعت خنک کننده 70-100 درجه سانتیگراد در ساعت کاهش می یابد. در مرحله دوم در دمای 750-720 درجه سانتیگراد یک دوره نگهداری 30-15 ساعت داده می شود، سپس ریخته گری ها همراه با کوره تا دمای 500-400 درجه سانتیگراد خنک می شوند و در این دما به داخل کوره خارج می شوند. هوا، جایی که آنها با سرعت دلخواه خنک می شوند. با چنین بازپخت گام به گام در محدوده دمایی 950-1000 درجه سانتیگراد، تجزیه (گرافیتیزاسیون) سمنتیت رخ می دهد. در نتیجه بازپخت در این حالت، ساختار چدن چکش‌خوار از دانه‌های فریت به همراه لانه‌هایی از کربن - گرافیت آنیل شده تشکیل شده است.

چدن چکش خوار پرلیتی در نتیجه بازپخت ناقص به دست می آید: پس از گرافیتی شدن در دمای 950-1000 درجه سانتی گراد، چدن همراه با کوره خنک می شود. ساختار آهن داکتیل پرلیتی از پرلیت و کربن آنیل کننده تشکیل شده است.

برای افزایش ویسکوزیته، آهن داکتیل پرلیتی در دمای 700-750 درجه سانتیگراد تحت کروی شدن قرار می گیرد که ساختار پرلیت دانه ای ایجاد می کند.

برای سرعت بخشیدن به فرآیند بازپخت برای چدن چکش خوار، محصولات چدن سفید در معرض خاموش شدن قرار می گیرند، سپس گرافیتیزه شدن در دمای 1000-1100 درجه سانتیگراد انجام می شود. تعداد مراکز گرافیتی که در حین کوئنچ تشکیل می شوند. این باعث می شود زمان بازپخت ریخته گری سخت شده به 15 تا 7 ساعت کاهش یابد.

حرارتیپردازش چدن چکش خوار.