Dom > Psihologija > Lijevano željezo se isporučuje kakvo jest. Lijevano željezo - svojstva, klasifikacija, vrste


Lijevano željezo se isporučuje kakvo jest. Lijevano željezo - svojstva, klasifikacija, vrste




"Lijevanje željeza" poznato je čovječanstvu od pamtivijeka. Danas se naširoko koristi u mnogim područjima nacionalnog gospodarstva i naziva se lijevano željezo. A ako obična osoba možda ne zna za radilice, kućišta mjenjača, glavčine kotača, armature, onda svi znaju za tave, lijevano željezo, radijatore, kade, rešetke i druge proizvode od lijevanog željeza.

Metalurška industrija proizvodi razne jednostavne i posebne vrste lijevanog željeza, od kojih svaka ima svoj opseg.

Značajke lijevanog željeza

Lijevano željezo je legura željeza i ugljika topljena korištenjem goriva iz magnetske, crvene ili smeđe željezne rude, uz dodatak posebnih anorganskih tvari - fluksa (fluksova).

Mnogi ljudi ne vide temeljne razlike između čelika i lijevanog željeza, pogrešno pretpostavljajući da su jedno te isto.

Oba proizvoda metalurgije su legure - sastoje se od nekoliko komponenti, od kojih je jedna željezo.

Lijevano željezo je sirovina za proizvodnju čelika.

Tehnološka svojstva:

  • za čelik - deformacija (utiskivanje, valjanje, kovanje);
  • za lijevano željezo – ljevaonica.

Prisutnost ugljika:

  • čelik - 0,02 - 2,14%;
  • lijevano željezo - 2,14 - 6,67%.

Vanjske razlike:

  • lijevano željezo tamno i mat;
  • čelik je srebrnast i sjajan.

Različite fizičke karakteristike

  • veće kvalitete lijevanja;
  • lako se obrađuje rezanjem;
  • ima manju težinu;
  • niža točka taljenja.

Nedostaci lijevanog željeza uključuju:

  • niska plastičnost;
  • krhkost;
  • slabo je podložan kovanju i zavarivanju.

Lijevano željezo ima nisku cijenu, jeftinije je od čelika.

Aditivi i nečistoće

Svo isporučeno sirovo željezo regulirano je GOST-ovima u smislu njegovog kemijskog sastava i sadržaja nečistoća. Lijevano željezo, osim željeza, ima i neke "sastojke" koji utječu na konačni proizvod i dodaju određene značajke:

  • ugljici - povećavaju tvrdoću legure;
  • silicij - poboljšava kvalitete lijevanja;
  • mangan - daje snagu;
  • sumpor - "zgušnjava", ograničava fluidnost lijevanog željeza.
  • fosfor uzrokuje pucanje u hladnom stanju i smanjuje mehaničke parametre.

Kako bi se poboljšao polazni materijal, lijevano željezo se legira, odnosno uvode se razni aditivi za legiranje koji mijenjaju fizikalna i/ili kemijska svojstva.

Aditivi za legure:

  • cirkonij;
  • aluminij;
  • molibden;
  • titan;
  • vanadij;
  • bakar;
  • krom.

Lijevana željeza s visokim udjelom silicija i mangana u sastavu klasificiraju se kao legirana.

Klasifikacija lijevanog željeza

Metalurška industrija proizvodi razne vrste lijevanog željeza. Ocjena ovisi o oblicima grafita ili cementita koji su uključeni u slitinu i druge komponente.

Sivi ljevak (MC)

Označeno slovima SC. Na rezu je sivkasto-crne boje, što je posljedica prisutnosti grafita, ove prirodne boje. Sastav također sadrži razne nečistoće, uključujući silicij. Ova vrsta lijevanog željeza, koja se može slobodno rezati i često se koristi u inženjerskoj industriji za "manje" dijelove, postaje fluidna kada se doda fosfor. Primijenimo na sve vrste kalupa, uključujući i umjetnost.

bijelog lijevanog željeza

Na rezu je lagana zbog prisutnosti željeznog karbida. Dalje se prerađuje u kovno željezo i čelik. Stoga se sorta naziva preraspodjela. Svojstva - krhkost i tvrdoća, slabo obrađena, nije pogodna za samostalnu uporabu. Tvrda, slabo obrađena, krhka - takva svojstva čine ga neprikladnim za samostalnu uporabu.

kovno željezo

Oznaka - KCh. Produljenim žarenjem bijelo lijevano željezo pretvara se u kovno.

Svojstva - nije podložna obradi pod pritiskom, ali u isto vrijeme ima povećanu otpornost na udarce i vlačnu čvrstoću. Nodularno željezo pogodno je za izradu dijelova komplicirane konfiguracije.

velika snaga

Označeno slovima HF. Dobiva se uvođenjem posebnih aditiva u sivi tekući lijev kako bi se grafit dobio sferoidni oblik. Vrsta lijevanog željeza visoke čvrstoće koristi se za proizvodnju kritičnih dijelova - zupčanika, radilice, klipova, koji moraju imati visoku otpornost na habanje.

Oblik oslobađanja pretvorbe i ljevaonice vrste - posebni oblici - ingoti. Suvremene tehnologije omogućuju dobivanje poluproizvoda, kvadrata, limova, lamela, šipki od sorti lijevanog željeza.

Ovisno o namjeni i kemijskom sastavu, razlikuju se sljedeće vrste lijevanog željeza:

  1. ferolegura
  2. dopirana.

Imaju nazive koji odgovaraju aditivnim metalima:

  • cirkonij;
  • kromirani;
  • vanadij;
  • bakar;
  • titanijum.

Legirane vrste su najviše tražene u proizvodnji jedinica, mehanizama, sklopova i dijelova koji rade u posebno nepovoljnim okruženjima i uvjetima.

Lijevano željezo, karakterizirano povećanim postotkom uključivanja feromangana ili ferosilicija, klasificira se kao posebne - ferolegure. Dodaju se u proizvodnji čelika za oslobađanje kisika – deoksidacija.

Legirana lijevana željeza uključuju:

  1. Protiv trenja;
  2. Otporan na toplinu;
  3. Otporan na toplinu;
  4. Otporan na koroziju.

Antifrikcijski tipovi označeni su prvim slovima ACH. Na primjer, ASF je sivo željezo protiv trenja. Također možete vidjeti oznaku AChV - anti-frikciono nodularno željezo i AChK - kovan protiv trenja.

Ocjene otporne na toplinu uključuju: ChN19KhZSh.

Otporan na koroziju: oznaka ChNHT, ChN1MHD

Nazivaju se i posebnim lijevanim željezama.

Proizvodnja

Tehnologija industrijske ekstrakcije željeza iz sirovina koje sadrže željezo i proizvodnja lijevanog željeza prilično je naporna i složena. Nema smisla opisivati ​​sve kemijske i tehnološke procese i ulaziti u terminologiju. Problem možete proučiti ako želite u izvorima o metalurgiji.

Lijevano željezo se topi iz magnetske, crvene, smeđe željezne rude, u metalurškim postrojenjima, u posebnim visokim pećima. Gorivo je koks, koji se djelomično može zamijeniti loživim uljem ili plinom.

Ruda se prethodno obrađuje prije ulaska u visoku peć. Osim rude i goriva, za taljenje se koriste fluksovi - vapnenci neophodni za stvaranje troske i uklanjanje sumpora iz taline.

Načini pripreme ovise o kvaliteti rude - to su drobljenje, sortiranje, aglomeracija, obogaćivanje i drugo.

Prošavši sve složene procese, ruda se pretvara u punjenje, koje se kontinuirano puni u visoku peć.

Kroz tujere u donjem dijelu dovodi se vrući zrak obogaćen kisikom i prirodnim plinom, koji pod utjecajem visokih temperatura gori, stvarajući kisikov dioksid. Dižući se više, plin se spaja s kisikom i ugljikom koji još nije izgorio, pretvarajući se u ugljični monoksid CO. Reagira sa željeznim oksidima, "oduzimajući" kisik od njih.

Rezultat je gotovo čisti metal. Rastopljena željezna masa teče u peć. Vatrostalni ostaci također se slijevaju.

Gotovo lijevano željezo se u redovitim razmacima ulijeva u posebne kutlače.

Dok se proces taljenja odvija u peći, rupa kroz koju se lijevano željezo oslobađa začepljena je posebnim čepom iz vatrostalne mase. Da bi se metal oslobodio, u čepu se probuši rupa. Kroz posebne kanale u podu radionice, mlaz rastaljenog metala teče „crvenim odvodom“.

Tekuća troska se također ispušta iz peći kroz drugi kanal.

Iz svake taline uzima se uzorak. Metal se izlije u poseban kalup i analizira. Svi procesi su automatizirani. Operateri ih slijede.

A jednostavnom laiku visoka peć se čini kao divovska epruveta u kojoj se odvija “misterij” pretvaranja željezne rude u lijevano željezo.

Prednosti "lijevanja željeza"

Lijevano željezo, kao i svaki materijal, ima određene prednosti i nedostatke pri korištenju raznih proizvoda od njih - rezervnih dijelova za automobile, dijelova strojeva, vodovodne opreme i drugih proizvoda.

Prednosti

  • ekološka prihvatljivost;
  • sposobnost održavanja temperature;
  • visok prijenos topline;
  • otpornost na ekstremne temperature;
  • otpornost na kiseline i lužine;
  • otpornost na koroziju;
  • neke vrste su povećane čvrstoće, što omogućuje usporedbu s čelikom;
  • otpornost na habanje;
  • izdržljivost.

Nedostaci:

  • krhkost, treba biti oprezan pri sastavljanju;
  • velika težina proizvoda;
  • hrđa pri dugotrajnom kontaktu s vodom.

Osnova crne metalurgije u našoj zemlji je proizvodnja željeza, čelika i valjanih proizvoda. Najveći potrošači "lijevanja željeza" su takve strateški važne industrije kao što su metaloprerađivačka, inženjerska, građevinska, prometna, laka industrija, kemijska i druge.

Lijevanje željeza ne odustaje od svoje pozicije u proizvodnji robe široke potrošnje - kotlovi od lijevanog željeza, tave, pačići, ograde. Vješti majstori od ovog metala stvaraju prava umjetnička djela - rešetke za kamin, ograde, klupe, ograde, ukrašavajući ih ažurnom čipkom od lijevanog željeza.

Lijevano željezo je legura željeza i ugljika (čija je količina veća od 2,14%), koju karakteriziraju eutektičke formacije. Ugljik u lijevanom željezu je u obliku grafita i cementita. Ovisno o oblicima grafita, te količini cementita, lijevano željezo dijelimo na: bijelo i sivo, kovno i nodularno lijevano željezo. Chem. sastav lijevanog željeza sadrži trajne nečistoće (Si, Mn, PS, P), a u rijetkim slučajevima prisutni su i legirajući elementi kao što su (>Cr, Ni, V, Al itd.). Lijevano željezo je obično krhko. Velikom širenju lijevanog željeza u strojarstvu doprinijela je prisutnost dobrih ljevaonica, kao i čvrstoća i tvrdoća. Svjetska proizvodnja sirovog željeza prije krize 2008. iznosila je više od 953 milijuna tona (konkretno, Kina je utopila 477 milijuna tona).

Kemijski sastav lijevanog željeza i njegove vrste

Bijeli i sivi tipovi lijevanog željeza razlikuju se po boji loma, što je određeno strukturom ugljika u lijevanom željezu kao željezni karbid ili slobodni grafit, nodularno željezo s nodularnim grafitom, kompaktno grafitno lijevano željezo nazivamo kovnim. Ugljik u bijelom željezu je u obliku cementita, a u sivom željezu je u obliku grafita.

Sastav bijelog lijevanog željeza

U bijelom lijevanom željezu sav prisutni ugljik dolazi u cementitnom stanju. Struktura bijelog lijevanog željeza uključuje perlit, ledeburit, a također i cementit. Zbog svijetle nijanse, lijevano željezo nazvano je bijelim.

Sastav sivog lijeva i njegova struktura

Sivi lijev je vrsta lijevanog željeza koji, iako ne sadrži ledeburit, sadrži cijeli ili dio ugljika u obliku grafita. Naziv je dobio zbog sive boje površine prijeloma.

Uz bijelo lijevano željezo, spada u glavne vrste lijevanog željeza. Sastav sivog lijeva, osim željeza i ugljika (2,5 ... 4,5%), uključuje silicij (0,8 ... 4,5%), kao i mangan (0,1 ... 1, 2%), i fosfor (0,02 ... 0,3%) sa sumporom (0,02 ... 0,15%). Vlačna čvrstoća sivih lijevanih željeza na napetost - 100 ... 350 MPa, kompresija - 450 ... 1400 MPa, tvrdoća po Brinellu - 143 ... 289 HB.

Glavna karakteristika sivog lijeva je niska otpornost na kidanje, prilično niska udarna čvrstoća. Stoga, što su grafitne ploče manje i što su ploče čvršće izolirane jedna od druge, to su svojstva čvrstoće lijevanog željeza s istom metalnom bazom veća. Ova struktura se dobiva modifikacijom, postupkom uvođenja malih količina tvari u leguru tekućeg metala, koje se nazivaju modifikatori (ferosilicij i silikokalcij)

Kovno željezo, proces proizvodnje

Nodularno željezo se dobiva dugotrajnim žarenjem bijelog lijevanog željeza, nakon ovog procesa nastaje grafit u obliku pahuljice. Metalna baza nodularnog željeza sadrži: ferit i rjeđe perlit.

Struktura nodularnog željeza

U svojoj strukturi, nodularno željezo ima nodularni grafit, dobiva se u procesu kristalizacije materijala. Nodularni grafit uvelike slabi metalnu bazu kao i tablični, a ne koncentrator naprezanja.

Strukturne karakteristike lijevanog željeza

Dio ugljika u lijevanom željezu (više od 0,8%) je u obliku cementita. Glavne strukturne komponente ovog lijevanog željeza su perlit, ledeburit i ravni grafit.

Klasifikacija lijevanog željeza

Prema kemijskom sastavu lijevanog željeza i sadržaju ugljika, sivi lijev se naziva hipoeutektičnim (2,14-4,3% ugljika), a eutektičnim (4,3%) hipereutektičnim ima (4,3-6,67%). Sastav legure snažno utječe na strukturu konačnog materijala.

U industriji različite vrste lijevanog željeza imaju sljedeće oznake:

  • lijevano željezo-P1, P2;
  • za odljevke se koristi lijevano željezo - PL1, PL2,
  • prerada fosforne vrste lijevanog željeza-PF1, PF2, PF3,
  • obrada visokokvalitetne vrste lijevanog željeza-PVK1, PVK2, PVK3;
  • lijevano željezo s lameliranim grafitom-MF (brojevi nakon slova "> SC" označavaju vrijednost vlačne čvrstoće (vkgf / mm);

Vrste lijevanog željeza protiv trenja:

  • anti-frikcioni sivi-ASF,
  • anti-frikcioni tip visoke čvrstoće-ACV,
  • savitljivi tip protiv trenja-ACC;

Lijevano željezo s nodularnim grafitom za odljevke - HF (brojevi iza slova "HF" znače vlačnu čvrstoću Vkgf / mm;

Početkom 16. stoljeća u Ruskom Carstvu počelo se topiti lijevano željezo. Taljenje lijevanog željeza raslo je vrlo visokim tempom, a za vrijeme vladavine Petra Velikog Rusija je bila lider u taljenju metala u Europi. S vremenom su se ljevaonice počele odvajati od visokih peći, što je dalo poticaj razvoju samostalnih ljevaonica željeza. Početkom 19. stoljeća tvornice su počele proizvoditi nodularno željezo, a krajem 20. stoljeća ovladale su proizvodnjom legiranog lijeva.

Lijevano željezo je legura željeza sa ugljik (sadržaj preko 2,14%).
Ugljik u lijevano željezo može biti sadržan u u obliku cementita i grafita.
V lijevano željezo.
lijevano željezo v

Lijevano željezo je legura željeza sa sadržaj ugljika više od 2,14% (granična točka topljivosti ugljik u austenit u dijagramu stanja).
Ugljik u lijevano željezo može biti sadržan u u obliku cementita i grafita.
V ovisno o obliku grafita i količini cementita razlikuju se: blijede, bezbojne, savitljive i visoke čvrstoće. lijevano željezo.
lijevano željezo zadržavaju trajne nečistoće (Si, Mn, S, P), i v pojedinačni događaji također legirajući elementi (Cr, Ni, V, Al, itd.).
Obično, lijevano željezo krhka.

Kovan lijevano željezo dobiveno dugotrajnim žarenjem bijele boje lijevano željezo, všto rezultira stvaranjem ljuskavog grafita.
Metalna osnova ovoga lijevano željezo: ferit i rijetko perlit.
Kovan lijevano željezo dobio je ime zbog povećane plastičnosti i viskoznosti (uz svu činjenicu da nije podvrgnut obradi pod pritiskom).
Kovan lijevano željezo Ima visoku vlačnu čvrstoću i visoku otpornost na udarce.
kovan lijevano željezo izrađuju dijelove teške figure: kućišta stražnje osovine automobila, kočione pločice, trojke, kvadrate itd.

Uključujući lagani otpor sivom bojom lijevano željezo vlačna i udarna opterećenja, ovaj materijal treba koristiti za dijelove koji su podložni opterećenjima pri pritisku ili savijanju.
V u strojogradnji to su osnovni, dijelovi karoserije, nosači, zupčanici, vodeći;
v automobilska industrija - blokovi cilindara, klipni prstenovi, bregaste osovine, diskovi spojke.
Odljevci od sive boje lijevano željezo također se koriste u elektrotehnike, za proizvodnju robe široke potrošnje.

Ugljik u lijevano željezo može biti u u obliku cementita, grafita ili v istovremeno u obliku cementita i grafita.
Pojava trajne faze - grafita v lijevano željezo može se održati u kao rezultat njegove izravne izolacije iz slabe (krute) otopine ili zbog razgradnje prethodno formiranog cementita (uz sporo hlađenje rastaljenog lijevano željezo cementit može podvrgnuti razgradnji Res - > Fe + 3S uz stvaranje ferita i grafita).
Proces formiranja u lijevanom željezu(čelik) grafita naziva se grafitizacija.

Po lijevano željezo sa sadržajem ugljika dijeli se na hipoeutektičke - 2, 14 ...
4,3% C, eutektik - 4,3% C i hipereutektik - 4,3 ...
6,67% C ugljik.
hipoeutektički lijevano željezo, uključujući 2, 14 ...
4,3% C, nakon konačnog hlađenja imaju strukturu perlita, ledeburita (perlit + cementit) i sekundarnog cementita.
eutektički lijevano željezo(4, 3% C) na temperaturama ispod + 727 ° C sastoji se samo od ledeburita (perlit + cementit).
Hipereutektika, koja se ne može poništiti 4, 3 ...
6,67% C, na temperaturama ispod +727 °C sastoje se od primarnog cementita i ledeburita (perlit + cementit).
U praksi hipoeutektički lijevano željezo, uključujući 2, 4 ...
3,8% C ugljik.
Čvrsto značenje sadržaj ugljika u lijevanom željezu određen je njegovim tehnološkim karakteristikama tijekom lijevanja - osiguravajući dobru fluidnost.
Fluidnost je sposobnost metala i legura v u rastaljenom stanju, ispuniti šupljinu kalupa, točno reproducirati obrise i dimenzije odljevka.
uvećana sadržaj ugljika u lijevanom željezu iznad 3,8% C dovodi do naglog povećanja tvrdoće i lomljivosti.
Fluidnost se određuje spiralnim uzorkom, a njegova vrijednost određuje se duljinom punjenja dijela spirale.
Skupljanje - smanjenje linearnih i volumetrijskih dimenzija metala, poplavljenog v lik tijekom njegove kristalizacije i hlađenja.

U industriji, sorte lijevanog željeza označen sljedećim tipom: pretvorba lijevano željezo- P1, P2;
preraspodjela lijevano željezo za odljevke (pretvorba - ljevaonica) - PL1, PL2, konverzijski fosfor lijevano željezo- PF1, PF2, PF3, konverzija visoke kvalitete lijevano željezo- PVC1, PVC2, PVC3;
lijevano željezo s lamelarnim grafitom - SCH (brojevi iza slova "SCH" znače vrijednost vlačne čvrstoće v kgf/mm);
protiv trenja lijevano željezo antifrikciono sivo - AChS, antifrikciono visoke čvrstoće - AChV, antifrikciono savitljivo - AChK;
lijevano željezo s nodularnim grafitom za odljevke - HF (brojevi iza slova "HF" označavaju vlačnu čvrstoću v kgf/mm i produljenje (%) ;
lijevano željezo legirana s posebnim svojstvima - Ch.

Definicija lijevanog željeza

Vrste lijevanog željeza

Klasifikacija i svojstva lijevano željezo

Peredelny lijevano željezo

Lijevano željezo

Lijevano željezo i njegova primjena

Označavanje od lijevanog željeza

Lijevano željezo u umjetnosti

Umjetnički lijevano željezo. Narodni zanati i obrti

Povijest kaslinskog lijevanog željeza

Rapsodija od lijevanog željeza: mitovi i stvarnost

Izvori

Sinonimi

Dodatni uvjeti

Definicija pojmalijevano željezo

Lijevano željezo je

Lijevano željezo je legura željeza s ugljikom (udio veći od 2,14%). Ugljik u lijevanom željezu može biti sadržan u obliku cementita i grafita. Ovisno o obliku grafita i količini cementita razlikuju se: bijeli, sivi, kovni i ljevovi visoke čvrstoće. Lijevano željezo sadrži trajne nečistoće (Si, Mn, S, P), au nekim slučajevima i legirne elemente (Cr, V, Al itd.). U pravilu, lijevano željezo je krhko. Svjetska proizvodnja sirovog željeza u 2007. iznosila je 953 milijuna tona (uključujući 477 milijuna tona u Kini).

Lijevano željezo (tursko), legura žlijezda(baza) s ugljikom (2-4,5%), koji sadrži trajne nečistoće (mangan do 1,5%, silicij do 4,5%, do 0,08%, fosfor do 1,8%), a ponekad i legirne elemente (krom, aluminij i tako dalje.). Obično krhka. Najveći dio lijevanog željeza (preko 85%) se prerađuje, a ostatak se koristi za izradu oblikovanih odljevaka.

Lijevano željezo (tur.) - legura Fe (baza) s C (obično 2-4%), koja sadrži trajne nečistoće (Si, Mn, S, P), a ponekad i legirajuće elemente (Cr, nikla,V, Al i tako dalje.); obično krhka. Dobiva se od materijala željezne rude u visokim pećima. Najveći dio sirovog željeza (preko 85%) se prerađuje u željezo(sirovo željezo), ostatak se koristi za izradu oblikovanih odljevaka (lijevano željezo). Prema mikrostrukturi razlikuje se sivi lijev (ugljik u obliku lamelarnog ili nodularnog grafita), bijeli lijev (ugljik u obliku cementita) i kovan lijev dobiven žarenjem bijelog lijeva (flake grafit).

Vrste lijevanog željeza. Bijelo lijevano željezo je vrsta lijevanog željeza u kojem ugljik u vezanom stanju u obliku cementita, u lomu, ima bijelu boju i metalni sjaj. U strukturi takvog lijevanog željeza nema vidljivih inkluzija grafita, a tek manji dio (0,03-0,30%) detektira se finim metodama kemijske analize ili vizualno pri velikim povećanjima. Glavnu metalnu masu bijelog lijevanog željeza čini cementit eutektik, sekundarni i eutektoidni cementit, a legirano bijelo lijevano željezo sastoji se od složenih karbida i legiranog ferita.






Fizička i mehanička svojstva

Odljevci od bijelog lijevanog željeza imaju otpornost na habanje, relativnu otpornost na toplinu i otpornost na koroziju. Prisutnost u dijelu njihovog presjeka strukture koja se razlikuje od strukture bijelog lijevanog željeza smanjuje ta svojstva. Čvrstoća bijelog lijevanog željeza opada s povećanjem sadržaja ugljika i, posljedično, karbida. Tvrdoća bijelog lijevanog željeza raste s povećanjem udjela karbida u njegovoj strukturi i, posljedično, s povećanjem sadržaja ugljika.

Najveća tvrdoća je bijelo lijevano željezo s martenzitnom strukturom glavne metalne mase. Koagulacija karbida naglo smanjuje tvrdoću lijevanog željeza.

Kad se otopi u karbidu žlijezda nečistoća i stvaranje složenih karbida, povećava se njihova tvrdoća i bijelo lijevano željezo. Prema intenzitetu utjecaja na tvrdoću bijelog lijeva, glavni i legirajući elementi raspoređeni su u sljedećem redoslijedu, počevši od ugljika, koji određuje količinu karbida i intenzivnije od ostalih elemenata povećava tvrdoću lijevanog željeza. .

C- nikla- P - Mn - Cr - Mo - V - Si - Al - Cu - Ti - S.

Djelovanje nikla i mangana, a dijelom kroma i molibdena, određeno je njihovim utjecajem na stvaranje martenzitno-karbidne strukture i njihovim sadržajem u količinama koje odgovaraju sadržaju ugljika u lijevanom željezu, osigurava maksimalnu tvrdoću bijelog lijeva.

Posebno visoku tvrdoću HB 800-850 ima lijevano željezo sa sadržajem bora od 0,7-1,8%. Bijelo lijevano željezo vrlo je vrijedan materijal za dijelove koji rade u uvjetima prigušenja pri vrlo visokim specifičnim pritiscima i pretežno bez podmazivanja.

Ne postoji izravna veza između otpornosti na habanje i tvrdoće; tvrdoća ne određuje otpornost na habanje, ali se mora uzeti u obzir u vezi sa strukturom od lijevanog željeza. Najbolju otpornost na habanje ima bijelo lijevano željezo s tankom strukturom glavne metalne mase, u kojoj su karbidi, fosfidi itd. smješteni u obliku zasebnih malih i ravnomjerno raspoređenih inkluzija ili u obliku tanke rešetke.

Struktura glavne metalne mase također određuje posebna svojstva legiranog lijevanog željeza - njegovu otpornost na koroziju, otpornost na toplinu i električnu otpornost.

Ovisno o sastavu i koncentraciji legirajućih elemenata, glavna metalna masa legiranog bijelog lijeva može biti karbidno-austenitna, karbidno-perlitna i, osim toga, sadržavati legirani ferit.

Glavni legirajući element u ovom slučaju je krom, koji veže ugljik u kromove karbide i složene kromove i željezne karbide.

Čvrste otopine ovih karbida imaju visok elektrodni potencijal, blizak potencijalu druge strukturne komponente glavne metalne mase lijevanog željeza - krom ferita, a nastali zaštitni oksidni filmovi određuju povećanu otpornost na koroziju visokokromnog bijelog lijevanog željeza. .

U prisutnosti kroma kao dodatne komponente, temperaturna otpornost karbida značajno raste zbog značajnog usporavanja difuzijskih procesa tijekom složenog legiranja.

Ove karakteristične značajke legiranog bijelog lijevanog željeza odredile su njegovu primjenu, ovisno o strukturi, kao nehrđajućeg i magnetskog lijeva i lijevanog željeza s visokim električnim otporom.

Sivi lijev je legura željeza s grafitom, koji je prisutan u obliku lamelarnog ili vlaknastog grafita.

Lijevano željezo je




Sivi lijev karakteriziraju visoka svojstva lijevanja (niska temperatura kristalizacije, fluidnost u tekućem stanju, nisko skupljanje) i služi kao glavni materijal za lijevanje. Široko se koristi u strojarstvu za lijevanje okvira strojeva i mehanizama, klipova i cilindara.

Osim ugljika, sivo lijevano željezo uvijek sadrži i druge elemente. Najvažniji od njih su silicij i mangan. U većini vrsta sivog lijeva udio ugljika je u rasponu od 2,4-3,8%, silicija 1-4% i mangana do 1,4%.



Kovno lijevano željezo je konvencionalni naziv za meko i nodularno lijevano željezo dobiveno od bijelog lijevanog željeza lijevanjem i daljnjom toplinskom obradom. Koristi se dugotrajno žarenje, uslijed čega dolazi do razgradnje cementita s stvaranjem grafita, tj. postupak grafitizacija, pa se stoga takvo žarenje naziva grafitiziranjem.

Nodularno željezo, kao i sivo željezo, sastoji se od čelične baze i sadrži ugljik u obliku grafita, ali uključci grafita u nodularnom željezu se razlikuju od onih u običnom sivom željezu. Razlika je u tome što su inkluzije grafita u nodularnom željezu raspoređene u ljuspice koje su žarene i izolirane jedna od druge, što rezultira manjom disocijacijom metalne baze, a lijevano željezo ima određenu žilavost i duktilnost. Zbog svog ljuskastog oblika i načina pripreme (žarenja), grafit u nodularnom željezu često se naziva žareni ugljik.


Enciklopedija investitora. 2013 .

Sinonimi:

Pogledajte što je "lijevano željezo" u drugim rječnicima:

    LIJEVANO ŽELJEZO- (tur.) legura Fe (baza) sa C (obično 2-4%), koja sadrži trajne nečistoće (Si, Mn, S, P), a ponekad i legirne elemente (Cr, Ni, V, Al itd. ); obično krhka. Dobiva se od materijala željezne rude u visokim pećima. Glavna masa lijevanog željeza (sv ... Veliki enciklopedijski rječnik

    LIJEVANO ŽELJEZO- muž. prvo taljenje željezne rude iz koje se taljenjem i prešanjem pod cvjetnim čekićem vadi željezo. Bijelo lijevano željezo, tvrdo i lomljivo; siva i crna, mekana. | Lijevano željezo, lijevano željezo, lijevano željezo, lijevano željezo, lijevano željezo, lijevano željezo, lonac od lijevanog željeza ... ... Dahlov objašnjavajući rječnik

    LIJEVANO ŽELJEZO- LIJEVO, opća oznaka raznih oblika željeza, prvenstveno sivog lijeva i zaliha (neposredno nakon izlaska iz visoke peći). To uključuje brojne legure željeza s ugljikom i silicijem; sadržaj ugljika kreće se od 1,7 do 4,5%, ... ... Znanstveno-tehnički enciklopedijski rječnik - LIJEVO, a, m. 1. Budala, idiot, glup. stranka od lijevanog željeza. 2. Glava... Rječnik ruskog Arga

    LIJEVANO ŽELJEZO- (turski), legura željeza (baza) s ugljikom (2 4,5%), koja sadrži trajne nečistoće (mangan do 1,5%, silicij do 4,5%, sumpor do 0,08%, fosfor do 1,8%) i ponekad legirajući elementi (krom, nikal, aluminij itd.). Obično krhka. Glavni… Moderna enciklopedija

    LIJEVANO ŽELJEZO- LIJEVO, chuchgun, muž. 1. samo jedinice Željezo, koje sadrži neku nečistoću ugljika, dobiveno topljenjem željezne rude u visokoj peći, krhko je i manje savitljivo od čelika. 2. Lonac, posuda od takvog metala. “Došle su žene, stavile lijevano željezo i... Objašnjavajući rječnik Ushakova

    LIJEVANO ŽELJEZO- LIJEVO, muž. 1. Legura željeza s ugljikom i nekim drugim elementima, krhkija i manje savitljiva od čelika. 2. Zaobljena posuda od takve legure. Stavite sate u pećnicu. | smanjiti lijevano željezo, nka, muž. (na 2 vrijednosti). Ch. s juhom od kupusa. | prid… … Objašnjavajući Ozhegov rječnik

    LIJEVANO ŽELJEZO- tvrda lomljiva legura željeza s ugljikom s udjelom potonjeg od 2 do 5%; vlačna čvrstoća 8-12 kg/mm2; se topi u visokim pećima izravno iz željezne rude u obliku poluproizvoda, sirovog željeza), koji se koristi za lijevanje ili preradu u ... Tehnički željeznički rječnik

Lijevano željezo je čvrsto ušlo u naše živote prije mnogo godina. Relativno je jednostavan za proizvodnju i široko se koristi u raznim područjima. Da biste imali jasnu ideju o ovom materijalu, morate znati njegove značajke, nedostatke, prednosti, kemijski sastav, svojstva, strukturu lijevanog željeza i njegovih legura, njihovu proizvodnju i opseg.

Dakle, otkrijmo koje se legure željeza i ugljika nazivaju lijevano željezo.

koncept

Lijevano željezo je legura željeza i ugljika s udjelom ugljika, odnosno odnosi se na materijal koji se sastoji od legure i ugljika. Postotak ugljika u lijevanom željezu je veći od 2,14%. Potonji element može ući u lijevano željezo u obliku grafita ili cementita.

Ovaj video govori o značajkama lijevanog željeza:

Sorte

Postoje bijeli i sivi lijevani željezo.

  • Ugljik u bijelom lijevanom željezu je u obliku željeznog karbida. Ako ga razbijete, možete vidjeti bijelu plimu. U svom čistom obliku, bijelo lijevano željezo se ne koristi. Dodaje se u proces proizvodnje nodularnog željeza.
  • Na prekidu, sivi lijev ima srebrnasti sjaj. Ova vrsta lijevanog željeza ima široku primjenu. Dobro se podnosi rezanju.

Osim toga, lijevano željezo je visoke čvrstoće, savitljivo i s posebnim svojstvima.

  • velika snaga lijevano željezo se koristi za povećanje čvrstoće proizvoda. Mehanička svojstva takvog lijevanog željeza omogućuju to savršeno. Nodularno željezo se dobiva iz sivog kao rezultat dodavanja nečistoća magnezija u masu.
  • Kovan lijevano željezo je vrsta sive boje. Naziv ne znači da je ovo lijevano željezo lako kovati. Ima poboljšana svojstva plastičnosti. Dobiva se žarenjem od bijelog lijevanog željeza.
  • Razlikovati isto neodlučan lijevano željezo. U njemu je dio ugljika u obliku grafita, a preostali dio u obliku cementita.

Posebne značajke

Posebnost lijevanog željeza leži u procesu njegove proizvodnje. Prosječna točka taljenja različitih vrsta lijevanog željeza je 1200ºS. Ova vrijednost je 300 stupnjeva manja od čelika. To je zbog vrlo visokog sadržaja ugljika. Ugljik i imaju ne baš blizak odnos jedni s drugima.

Kada je proces taljenja u tijeku, ugljik se ne može u potpunosti ugraditi u željeznu rešetku. Kao rezultat toga, lijevano željezo postaje krhko. Ne može se koristiti za proizvodnju dijelova na koje će opterećenje stalno djelovati.

Lijevano željezo spada u materijale crne metalurgije. Njegove karakteristike se često uspoređuju s čelikom. Proizvodi od čelika ili lijevanog željeza naširoko se koriste u našem životu. Njihova upotreba je opravdana. Nakon usporedbe karakteristika, možemo reći sljedeće o ova dva materijala:

  • Trošak proizvoda od lijevanog željeza niži je od cijene čelika.
  • Materijali se razlikuju u boji. Lijevano željezo je tamni mat materijal, dok je čelik lagan i sjajan.
  • Lijevano željezo je lakše lijevati od čelika. Ali čelik je lakše zavariti i kovati.
  • Lijevano željezo je manje izdržljivo od čelika.
  • Lijevano željezo je lakše od čelika.
  • Čelik ima veći sadržaj ugljika od čelika.

Za i protiv

Lijevano željezo, kao i svaki materijal, ima svoje prednosti i nedostatke.

Prednosti lijevanog željeza uključuju:

  • Ugljik u lijevanom željezu može biti u različitim stanjima. Stoga ovaj materijal može biti dvije vrste (sivi i bijeli).
  • Određene vrste lijevanog željeza imaju povećanu čvrstoću, pa se lijevano željezo ponekad stavlja u rang s čelikom.
  • Lijevano željezo može dugo zadržati temperaturu. Odnosno, kada se zagrije, toplina se ravnomjerno raspoređuje po materijalu i ostaje u njemu dugo vremena.
  • Što se tiče ekološke prihvatljivosti, lijevano željezo je čist materijal. Stoga se često koristi za izradu jela u kojima se hrana naknadno kuha.
  • Lijevano željezo je otporno na kiselo-bazno okruženje.
  • Lijevano željezo ima dobru higijenu.
  • Materijal ima prilično dug vijek trajanja. Primjećuje se da što se duže koristi lijevano željezo, to je njegova kvaliteta bolja.
  • Lijevano željezo je izdržljiv materijal.
  • Lijevano željezo je bezopasan materijal. On nije u stanju nanijeti ni malo štete tijelu.

Nedostaci lijevanog željeza uključuju:

  • Lijevano željezo će zahrđati ako je kratko vrijeme izloženo vodi.
  • Lijevano željezo je skup materijal. Međutim, ovaj nedostatak je opravdan. Lijevano željezo je vrlo kvalitetno, praktično i pouzdano. Predmeti izrađeni od njega također se pokazuju visokokvalitetnim i trajnim.
  • Sivi lijev karakterizira niska duktilnost.
  • Krhkost je karakteristična za bijelo lijevano željezo. U osnovi ide na topljenje.

Svojstva i karakteristike

  1. Fizički. Ove karakteristike uključuju: specifičnu težinu, koeficijent linearne ekspanzije, stvarno skupljanje. Specifična težina varira ovisno o sadržaju ugljika u materijalu.
  2. Toplinska. Toplinska vodljivost materijala obično se izračunava prema pravilu pomaka. Za čvrsto lijevano željezo, volumetrijski toplinski kapacitet je 1 cal / cm 3 * o C. Ako je lijevano željezo tekuće, tada je približno 1,5 cal / cm 3 * o C.
  3. Mehanički. Ova svojstva ovise o samoj bazi, kao i o veličini i obliku grafita. Najizdržljiviji je sivi lijev s perlitnom bazom, a najduktilniji - s feritnom bazom. Maksimalno smanjenje čvrstoće opaža se u obliku grafitne "ploče", a minimalno - u obliku "kuglice".
  4. hidrodinamički. Viskoznost lijevanog željeza varira ovisno o prisutnosti mangana i sumpora. Također naglo raste kada temperatura lijevanog željeza prijeđe točku skrućivanja.
  5. tehnološke. Lijevano željezo ima izvrsna svojstva lijevanja, otpornost na habanje i vibracije.
  6. Kemijski. Prema potencijalu elektrode (kako se smanjuje) strukturne komponente lijevanog željeza raspoređene su u sljedećem obliku: cementit - fosfidni eutektik - ferit.

Razlike između lijevanog željeza i čelika u smislu kemijskog sastava i svojstava

Na svojstva lijevanog željeza utječu posebne nečistoće.

  • Dakle, dodatak sumpora može značajno smanjiti fluidnost i smanjiti vatrostalnost.
  • Dodavanje fosfora u isto vrijeme omogućuje stvaranje proizvoda složenog oblika, ali mu ne daje povećanu čvrstoću.
  • Dodatak u obliku čini talište ne tako visokom i uvelike poboljšava svojstva lijevanja. Različiti postoci silicija omogućuju stvaranje različitog lijevanog željeza: od čisto bijelog do feritnog.
  • Mangan pogoršava lijevanje i tehnološka svojstva, ali povećava čvrstoću i tvrdoću.

Video u nastavku će vam reći kako zavariti lijevano željezo električnim zavarivanjem:

Struktura i sastav

Ako lijevano željezo smatramo konstrukcijskim materijalom, onda je to metalna šupljina s uključcima grafita. Struktura lijevanog željeza je uglavnom perlit, ledeburit i duktilni grafit.Štoviše, za svaku vrstu lijevanog željeza, ti elementi prevladavaju u različitim omjerima ili su potpuno odsutni.

Prema strukturi, lijevano željezo su:

  • perlit,
  • feritne i
  • feritno-perlitni.

Grafit je prisutan u ovom materijalu u jednom od sljedećih oblika:

  • Kuglasti. Grafit dobiva ovaj oblik kada se dodaju magnezijevi aditivi. Kuglasti oblik grafita karakterističan je za lijevano željezo visoke čvrstoće.
  • Plastični. Grafit je sličan obliku latica. U ovom obliku, grafit je prisutan u običnom lijevanom željezu. Ovo lijevano željezo ima visoka svojstva duktilnosti.
  • Čudan. Grafit dobiva ovaj oblik kao rezultat žarenja bijelog lijevanog željeza. Grafit u obliku ljuskica nalazi se u nodularnom željezu.
  • Vermikularni. Grafit navedenog oblika nalazi se u sivom ljevu. Razvijen je posebno za poboljšanje duktilnosti i drugih svojstava.

Proizvodnja metala

u specijalnim visokim pećima. Glavna sirovina za proizvodnju lijevanog željeza je. Tehnološki proces sastoji se od redukcije željeznih oksida rude i proizvodnje drugog materijala na izlazu - lijevanog željeza. Za proizvodnju lijevanog željeza koriste se sljedeća goriva: koks, prirodni plin i termalni antracit.

Nakon redukcije rude, željezo ima čvrsti oblik. Zatim se spušta u poseban dio peći (para), gdje se ugljik otapa u željezu. Izlaz je tekuće željezo, koje pada u donji dio peći.

Cijena lijevanog željeza (po 1 kg) ovisi o količini ugljika u njemu, o prisutnosti dodatnih nečistoća i legirajućih komponenti. Približno cijena tone lijevanog željeza bit će 8.000 rubalja.

Područja uporabe

  • Koristi se za proizvodnju dijelova u strojarstvu. Uglavnom se lijevano željezo koristi za izradu blokova za motore i radilice. Za potonje je potrebno poboljšano lijevano željezo, kojem se dodaju posebni grafitni aditivi. Zbog otpornosti lijevanog željeza na trenje, od njega se izrađuju kočione pločice izvrsne kvalitete.
  • Lijevano željezo može raditi glatko čak i pri vrlo niskim temperaturama. Stoga se često koristi u proizvodnji dijelova strojeva koji će morati raditi u teškim klimatskim uvjetima.
  • Lijevano željezo se dobro pokazalo u metalurškom području. Cijenjen je zbog svoje relativno niske cijene i izvrsnih svojstava lijevanja. Proizvodi od lijevanog željeza karakteriziraju izvrsna čvrstoća i otpornost na habanje.
  • Veliki izbor vodovodnih proizvoda izrađen je od lijevanog željeza. To uključuje sudopere, radijatore, sudopere i razne cijevi. Posebno su poznate kade od lijevanog željeza i radijatori za grijanje. Neki od njih i danas služe u stanovima, iako su nabavljeni prije mnogo godina. Proizvodi od lijevanog željeza zadržavaju svoj izvorni izgled i ne trebaju restauraciju.
  • Zahvaljujući dobrim svojstvima lijevanja, od lijevanog željeza dobivaju se prava umjetnička djela. Često se koristi u proizvodnji umjetničkih proizvoda. Na primjer, poput prekrasnih otvorenih vrata ili arhitektonskih spomenika.

Birate li kadu? Niste sigurni što je bolje, lijevano željezo ili čelik? Onda će vam ovaj video pomoći: