Alaşımlı dökme demir: kaliteler, özellikler ve uygulamalar

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Alaşımlı demir, yüksek fırınlarda eritilerek üretilen bir malzemedir. Farklı miktarlarda karbon içerebilir. Bu maddenin nicel içeriğine bağlı olarak, iki tip dökme demir ayırt edilir. Birincisine dönüştürme veya beyaz denir ve ikincisi gri veya dökümhanedir.

Dökme demir türlerinin açıklaması

İlk tip pik demirdir. Bu, karbonun sementit gibi bir madde şeklinde sunulduğu bir malzemenin adıdır. Bir molada beyaz bir renge sahiptir, dolayısıyla adı. Bu tür dökme demir, yüksek sertlik ve kırılganlık ile karakterize edilir. Makine yapmak çok zordur. Aynı zamanda, tüm eritilmiş pik demirin yaklaşık %80'i beyazdır. Bu tür malzemelerin temel amacı, daha sonra çeliğe yeniden ergitmektir.

Gri alaşımlı dökme demir, karbonun sünek grafit şeklinde mevcut olduğu bir metaldir. Bir molada, rengi de adını belirleyen gridir. Bu tür dökme demirin kırılganlığı ve sertliği beyaz dökme demirden daha azdır, ancak çok daha iyi işlenir.

Bu tip alaşımlı dökme demirin özellikleri aşağıdaki gibidir:

• Birincisi, sıkıştırma yüklerine çok iyi dayanır.
• İkincisi, bu metal yüzey kusurlarına karşı duyarsızdır ve ayrıca yorulma hatasına karşı iyi bir dirence sahiptir.

Ancak, dökümhane alaşımlı dökme demir oldukça zayıf bir darbe dayanımına ve düşük sünekliğe sahiptir. Bu iki dezavantaj nedeniyle, bu tür malzemelerin yapısal amaçlarla kullanılması oldukça zordur.

Gri dökme demir kalitelerinin genel açıklaması

Bugün, bu tür alaşımlı gri dökme demir kaliteleri vardır: SCH 10, SCH 15, SCH 18, SCH 20 ve diğerleri. İşaretlemedeki SCh harfleri, gri dökme demir olduğunu ve sonraki iki hane, metalin gerildiğinde dayanabileceği maksimum yükü gösterir. Bu durumda çekme mukavemeti MPa cinsinden ölçülür.

Gri dökme demir çeşitleri

Dökümhane alaşımlı demirin birkaç alt türü vardır. Bunlardan biri sünek demirdi. Bu koşullu isim, griden daha yumuşak ve daha viskoz olmasıyla ayırt edilen malzemeye verildi. Beyaz dökme demirden alın. Bunu yapmak için uzun süren tavlama prosedürünü kullanın. Buradaki işaretler yaklaşık olarak aynıdır, örneğin KCh 30-6, KCh 33-8, KCh 37-12. Harfler, bu dökme demirin dövülebilir olduğunu gösterir ve sonraki iki sayı çekme mukavemetini belirler. Ancak son bir veya iki haneye gelince, bunlar maksimum göreli uzamayı karakterize eder;yüzde olarak ölçülür.

Dökümhane alaşımlı demirin başka bir alt türü modifiye edilmiştir. Bunu elde etmek için griye özel öğeler eklemeniz gerekir. Bu tür değiştiriciler, maddeyi dökmeden önce eklenir. Alüminyum, silikon, kalsiyum ve diğerleri katkı maddesi olarak kullanılabilir. Bu katkı maddeleri, kristalizasyon merkezlerinin sayısını önemli ölçüde artırır. Başka bir deyişle, grafitin önemli ölçüde azalmasına katkıda bulunurlar.

Bu katkı maddeleri sayesinde, özel alaşımlı dökme demir, daha yüksek mukavemet özellikleri, daha az kırılganlık ve çatlamaya karşı artan direnç ile karakterize edilir. Bu alaşımın tüm en iyi derecelerinin böyle modifiye edilmiş bir malzemeden elde edildiğini eklemeye değer.

Alaşım alaşımı türleri

Alaşımlı dökme demir ne anlama geliyor? Alaşımlama, özelliklerini geliştirebilen bir malzemenin bileşimine çeşitli safsızlıklar katma işlemidir. Dökme demir için titanyum, krom, vanadyum ve diğerleri bu tür katkı maddeleri haline geldi. Bileşime alaşım elementlerinin eklenmesi, mukavemet, sertlik, aşınma direnci, korozyon direnci ve daha pek çok özelliği artırabilir.

Bugün, dökme demirdeki alaşım elementlerinin miktarına bağlı olarak üç tip ayırt edilebilir:

1. Toplam kütlenin %2,5'ine kadar katkı maddeleri içeriyorsa, bu düşük alaşımlı dökme demirdir.
2. Orta alaşımlı malzemeler, madde içeriği aşağıdaki aralıkta olan malzemelerdir.%2,5 ila %10.
3. Son tip, değiştiricilerin içeriği toplamda %10'u geçerse yüksek oranda alaşımlıdır.

Alaşımlama, işaretleme için maddeler

GOST'a göre, alaşımlı dökme demir, belirli bir alanda kullanım için belirli miktarda madde içermelidir. Ayrıca etiketleme de standarttır. Örneğin ChN15D7Kh, %15 nikel, %7 bakır ve yaklaşık %1 krom içeren yüksek mukavemetli bir alaşımdır. Gördüğünüz gibi, işaretlemede alaşım elementleri bir harf ve ardından katkı maddesinin nicel içeriğini gösteren bir sayı ile işaretlenmiştir. Bununla birlikte, kromdan sonra olduğu gibi rakamın eksik olması da olabilir. Bu, bileşimdeki madde içeriğinin yaklaşık %1 olduğu anlamına gelir.

Bu tür dökme demirlerin üretimine gelince, oldukça ucuzdur. Aynı zamanda, nihai ürün yeterince yüksek performans özelliklerine sahiptir. Bu iki faktör sayesinde açıklanan materyalin kapsamı sürekli artmaktadır.

Alaşım alaşımı türleri

Bileşime herhangi bir maddenin eklenmesinin belirli bir özelliği artırması doğaldır. Bu nedenle, çeşitli alaşımlı malzeme sınıfları ayırt edilir.

Yani, dökme demir aşınmaya dayanıklı olabilir. Bu gruba ait malzemenin özelliği, yüzey sürtünmesi sırasında meydana gelen aşınmaya karşı artan bir dirence sahip olmasıdır. Bu kategori, sürtünme önleyici ve sürtünmeli dökme demir içerir. Bunlardan birincisi çok düşüksürtünme katsayısı. Bu nedenle, belirtilen tipteki alaşımlı dökme demirin ana uygulaması, kaymalı yataklar, bunlar için burçlar ve benzer gereksinimlere sahip diğer parçaların üretimidir.

Sürtünme malzemesi, aksine, oldukça yüksek bir sürtünme katsayısı ile karakterize edilir ve bu nedenle çoğunlukla çeşitli mekanizmalar, ekipman vb. için fren cihazlarının üretiminde kullanılır.

Paslanmaz dökme demir

Birçok insan paslanmaz çelik denen bir metal olduğunu bilir. Aslında bu çok doğru bir tanım değildir. Sadece bu tür alaşımlar, korozyona karşı dirençlerinin oldukça yüksek olması bakımından farklılık gösterir. Adı geçen dökme demir en çok gemi yapımında kullanıldı. Alaşım elementi olarak demirin bileşimine %12'den fazla krom eklenirse ve karbon içeriği mümkün olduğunca az altılırsa, sonuç olarak böyle bir alaşım elde edilir.

ChNHT, ChN1KhMD, ChN15D7Kh2 en yaygın markaları oldu. Agresif ortamlarda bile yüksek korozyon direncini korumaları, buharlı su ortamında kavitasyona ve aşınmaya karşı iyi direnç göstermeleri bakımından farklılık gösterirler.

Küçük ama yine de oldukça popüler bir grup, ısıya dayanıklı dökme demirdir. Malzemenin ana avantajı, oksitlenmesinin oldukça zor olması ve ayrıca yüksek sıcaklıklarda özelliklerini iyi bir şekilde korumasıdır.

Bakırın tanıtımı

Şu andazaman, giderek daha sık bakır ilavesiyle dökme demir kullanmaya başlar. Bu katkı maddesinin alaşıma eklenmesi, döküm kalitesini önemli ölçüde iyileştirir. Hepsinden iyisi, bu malzemenin akışkanlığını etkiler. Ek olarak, çatlama ve büzülme gözenekliliği eğilimi büyük ölçüde azalır.

%0,5 Cu (bakır) eklenmesi, dökme demiri, et kalınlıkları 10 ila 25 mm arasında değişen parçalara dökülecek kadar uygun hale getirir. Gelecekteki elementlerin duvar kalınlığını artırmak gerekirse, bakırın ve komplekslerinin nicel içeriğini artırmak gerekecektir. Burada, alaşıma antimon veya bizmut gibi elementler eklenirse bakır eklemenin etkisinin artırılabileceğini belirtmekte fayda var.

Karbon eşdeğeri artarsa, bakırın grafitin kristalleşmesi üzerindeki etkisi azalacaktır. Dökme demirin bakırla alaşımlanması da yüzey katmanlarında ağartmayı önleyebilir ve ayrıca ortalara doğru sertliği büyük ölçüde artırabilir. Bu, silindir gömlekleri, dökme demir blok kafaları ve diğer öğeleri eritirken oldukça belirgindir.

Karmaşık alaşımlı dökme demir

Silindir gömleklerinin dökümünde kullanılabilen dökme demiri başarılı bir şekilde eritmek için sadece çeşitli ferroalyajlar değil, aynı zamanda bir indüksiyon fırını kullanmak gerekir. Bu tür parçaların dökümünü gerçekleştirmek için IChKhN4, ChN1KhMD ve ChNMSh markaları ve diğer birçok tip kullanılmaktadır. Ayırt edici özelliği, tüm parçaların eritilerek ince duvarlı veya büyük bir kalıba dönüştürülmesidir.

İğneyapı ve yüksek mukavemetli malzeme

Aşınmaya dayanıklı gruba ait küçük bir çeşit gri dökme demir, sivri yapılı bir malzemedir. Böyle bir malzemede doping derecesi oldukça düşüktür. İçindeki silikon ve karbon içeriği de oldukça düşüktür. Bu durumda bakır, molibden, nikel ve diğer bazı modifiye ediciler gibi maddelerin miktarı, sonuçta ortaya çıkan et kalınlığının yanı sıra kullanılacak döküm yöntemine bağlı olarak artar.

Başka bir çeşit ise yüksek mukavemetli bir malzemedir. Bu, sfero grafit içeriği ile ayırt edilen küçük bir gri dökme demir çeşididir. Böyle bir yapı elde etmek için alaşıma magnezyum, seryum ve bizmutun katılması gerekir. Bu üç alaşım elementinin eklenmesi, döküm malzemesinin sünek grafitini küresel bir grafite dönüştürür. Bu tip, mekanik niteliklerinin diğer dökme demir türlerinden çok daha yüksek olmasıyla farklılık gösterir. Bugüne kadar, bu kategorideki alaşımın yaklaşık 10 farklı kalitesi üretilmektedir. Bu tür malzeme, dövülebilir tip yerine gemi yapımında mükemmel bir şekilde kullanılabilir. Ve en yaygın sünek demir türü magnezyumdur (bileşiminde büyük miktarda magnezyum bulunur).