| Стали |
|---|
 |
| Фазы |
| Микроструктуры |
| Классы |
| Другие материалы на основе железа |
Ковкий чугун отливают в виде белого чугуна , структура которого представляет собой метастабильный карбид в перлитной матрице. Благодаря термообработке с отжигом хрупкая структура при первой отливке преобразуется в пластичную форму. Углерод агломерируется в небольшие примерно сферические агрегаты графита, оставляя матрицу из феррита или перлита в соответствии с применяемой точной термообработкой. Три основных типа ковкого чугуна признаются в литейной промышленности: BlackHeart ковкого чугуна, whiteheart ковкого чугуна и перлитного ковкого чугуна. [1]
История [ править ]
Ковкое железо использовалось еще в 4 веке до нашей эры, а артефакты из ковкого железа были обнаружены археологами между 4 веком до нашей эры и 9 веком нашей эры в Китае. [2] По династии Тана , использование ковкого чугуна в Китае ослабло, хотя есть ковкие железо артефакты , датированные 9 - го века. [2] Ковкое железо упоминается в Англии в патенте 1670-х годов. [3] Реомюр провел обширные исследования ковкого чугуна в 1720 году. Он обнаружил, что чугунные отливки, которые были слишком твердыми для обработки, можно смягчить, упаковав их в железную руду.или молотить шлак и подвергать его воздействию высокой температуры в течение нескольких дней. Производство ковкого чугуна началось в Соединенных Штатах в 1826 году, когда Сет Бойден основал литейный цех по производству арматуры для ремней безопасности и других небольших отливок. [4]
Отливка, термообработка и операции после литья [ править ]
Подобно аналогичным чугунам с углеродом, имеющим сферическую или шаровидную форму, ковкий чугун демонстрирует хорошую пластичность . Ковкое железо, ошибочно считающееся некоторыми «старым» или «мертвым» материалом, по-прежнему занимает законное место в арсенале конструкторов. Ковкий чугун - хороший выбор для небольших отливок или отливок с тонким поперечным сечением (менее 0,25 дюйма, 6,35 мм). Производство других чугунов с шаровидным графитом, изготовленных из графита сферической формы, для этих целей может быть затруднено из-за образования карбидов в результате быстрого охлаждения.
Ковкий чугун также демонстрирует лучшую вязкость разрушения при низких температурах, чем другие чугуны с шаровидным графитом, благодаря более низкому содержанию кремния. Температура перехода из пластичного в хрупкое состояние ниже, чем у многих других высокопрочных сплавов чугуна.
Чтобы правильно сформировать сферические конкреции графита (так называемые конкреции закаленного графита или конкреции закаленного углерода) в процессе отжига, необходимо позаботиться о том, чтобы отливка из чугуна затвердела с полностью белым чугунным поперечным сечением. Более толстые части отливки будут медленно охлаждаться, позволяя образоваться первичному графиту. Этот графит образует случайные чешуйчатые структуры и не превращается в карбид во время термообработки. Когда к такой отливке прикладывается напряжение, прочность на излом будет ниже, чем ожидалось для белого чугуна. Говорят, что такое железо имеет «пятнистый» вид. Некоторые контрмеры могут быть применены для улучшения образования полностью белой структуры, но литейные заводы по производству ковкого чугуна часто избегают производства тяжелых профилей.
После процессов литья и термообработки ковкому чугуну можно придать форму посредством холодной обработки, такой как штамповка для операций правки, гибки или чеканки . Это возможно благодаря желаемому свойству ковкого чугуна быть менее чувствительным к скорости деформации, чем другие материалы.
Приложения [ править ]
Он часто используется для небольших отливок, требующих хорошей прочности на разрыв и способности изгибаться без разрушения (пластичность). Использование включает в себя электрическую арматуру, ручной инструмент, фитинги, шайбы, кронштейны, арматуру для ограждений, оборудование для линий электропередач, сельскохозяйственное оборудование, оборудование для горнодобывающей промышленности и детали машин. [5]
До широкого использования ковкого чугуна в бытовых изделиях сверхпрочные тиски делали из литой стали . Использование литой стали в большинстве случаев быстро сократилось из-за ее плохой литейной способности , и, следовательно, высококачественные литые тиски (в отличие от кованых), среди других инструментов и элементов машин, теперь почти исключительно изготавливаются из ковкого чугуна.
См. Также [ править ]
- Ковкий чугун
- Кованое железо
Ссылки [ править ]
- ^ Роберт Р. Браун (1999). Справочник литейщика черных металлов Foseco . Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-4284-X.
- ^ a b Дональд Б. Вагнер (1993). Железо и сталь в Древнем Китае . БРИЛЛ. п. 338. ISBN 978-90-04-09632-5.
- ↑ Дональд Б. Вагнер (1993). Железо и сталь в Древнем Китае . БРИЛЛ. п. 335. ISBN 978-90-04-09632-5.
- ^ Журнал и материалы научной ассоциации Гамильтона . 1927 г. Отсутствует или пусто
|title=( справка ) - ^ Харви E Steinhoff; Гордон Б. Маннвейлер (1960). Отливки из ковкого чугуна . Общество гибких основателей.
