Сплав железа с углеродом чугун: Чугун — Cast iron — qaz.wiki

Содержание

Чугун — Cast iron — qaz.wiki

Различные образцы чугуна

Чугун представляет собой группа железы — углеродные сплавы с содержанием углерода более 2%. Его полезность связана с относительно низкой температурой плавления. Компоненты сплава влияют на его цвет при разрушении: белый чугун имеет примеси карбидов, которые позволяют трещинам проходить прямо, серый чугун имеет чешуйки графита, которые отклоняют проходящую трещину и вызывают бесчисленные новые трещины по мере разрушения материала, а высокопрочный чугун имеет сферическую форму. графитовые «узелки», не позволяющие трещине развиваться.

Углерод (C) от 1,8 до 4 мас.% И кремний (Si) 1–3 мас.% Являются основными легирующими элементами чугуна. Сплавы железа с более низким содержанием углерода известны как сталь .

Чугун , за исключением ковкого чугуна, может быть хрупким . Обладая относительно низкой температурой плавления, хорошей текучестью, литейными качествами, отличной обрабатываемостью , устойчивостью к деформации и износостойкостью , чугуны стали конструкционным материалом с широким спектром применения и используются в трубах , машинах и деталях автомобильной промышленности , таких как цилиндры.

головки , блоки цилиндров и коробки передач . Устойчив к окислению .

Самые ранние чугунные артефакты относятся к V веку до нашей эры и были обнаружены археологами на территории нынешнего Цзянсу в Китае. Чугун использовался в древнем Китае для ведения войны, сельского хозяйства и архитектуры. В течение 15 века чугун стал использоваться для производства пушек в Бургундии , Франции, и в Англии во время Реформации . Количество чугуна, используемого для пушек, требовало крупномасштабного производства. Первый чугунный мост был построен в 1770-х годах Авраамом Дарби III и известен как Железный мост в Шропшире , Англия . Чугун также использовался при строительстве зданий .

Производство

Чугун производится из чугуна , который является продуктом плавки железной руды в доменной печи . Чугун можно производить непосредственно из расплавленного чугуна или путем переплавки чугуна , часто вместе со значительными количествами железа, стали, известняка, углерода (кокса) и принятия различных мер по удалению нежелательных загрязняющих веществ. Фосфор и сера могут выгореть из расплавленного чугуна, но при этом также выгорит углерод, который необходимо заменить. В зависимости от области применения содержание углерода и кремния регулируется до желаемых уровней, которые могут составлять от 2–3,5% и 1–3% соответственно. При желании затем в расплав добавляют другие элементы до того, как литьем будет получена окончательная форма .

Чугун иногда плавят в доменных печах особого типа, известных как вагранка , но в современных приложениях его чаще плавят в индукционных или электродуговых печах. После завершения плавки расплавленный чугун выливают в раздаточную печь или ковш.

Типы

Легирующие элементы

Диаграмма метастабильности железо-цементит

Свойства чугуна изменяются путем добавления различных легирующих элементов или легирующих добавок . Рядом с углеродом , кремний является наиболее важной легирующей добавкой , поскольку она заставляет углерод из раствора. Низкий процент кремния позволяет углероду оставаться в растворе, образуя карбид железа и производя белый чугун. Высокий процент кремния вытесняет углерод из раствора с образованием графита и производства серого чугуна. Другие легирующие агенты, марганец , хром , молибден , титан и ванадий, противодействуют кремнию, способствуют удержанию углерода и образованию этих карбидов. Никель и медь увеличивают прочность и обрабатываемость, но не изменяют количество образующегося графита. Углерод в форме графита делает чугун более мягким, уменьшает усадку, снижает прочность и снижает плотность. Сера , если она присутствует в основном в качестве загрязнителя, образует сульфид железа , который предотвращает образование графита и увеличивает твердость . Проблема с серой в том, что она делает расплавленный чугун вязким, что вызывает дефекты. Чтобы противостоять воздействию серы, добавляют марганец, потому что они превращаются в сульфид марганца, а не в сульфид железа. Сульфид марганца легче расплава, поэтому он имеет тенденцию всплывать из расплава в шлак . Количество марганца, необходимое для нейтрализации серы, составляет 1,7 × содержание серы + 0,3%.

Если добавить больше этого количества марганца, то образуется карбид марганца , который увеличивает твердость и охлаждение , за исключением серого чугуна, где до 1% марганца увеличивает прочность и плотность.

Никель является одним из наиболее распространенных легирующих элементов, поскольку он улучшает структуру перлита и графита, улучшает ударную вязкость и выравнивает разницу в твердости между толщиной сечения. Хром добавляется в небольших количествах, чтобы уменьшить свободный графит, вызвать охлаждение и потому, что он является мощным стабилизатором карбида ; никель часто добавляют вместе. Можно добавить небольшое количество олова вместо 0,5% хрома. Медь добавляется в ковш или в печь в количестве порядка 0,5–2,5% для уменьшения холода, очистки графита и увеличения текучести. Молибден добавляется порядка 0,3–1% для увеличения холода и улучшения структуры графита и перлита; его часто добавляют в сочетании с никелем, медью и хромом для получения высокопрочных чугунов. Титан добавляют в качестве дегазатора и раскислителя, но он также увеличивает текучесть.

0,15–0,5% ванадия добавляют в чугун для стабилизации цементита, увеличения твердости и повышения сопротивления износу и нагреванию. Цирконий 0,1–0,3% способствует образованию графита, раскислению и увеличению текучести.

В расплавы ковкого чугуна добавляется висмут в количестве 0,002–0,01%, чтобы увеличить количество добавляемого кремния. В белое железо бор добавляется для облегчения производства ковкого чугуна; он также снижает эффект огрубления висмута.

Серый чугун

Пара английских огнестрельных собак , 1576 год. Они, с каминами , были обычным ранним применением чугуна, поскольку требовалось мало прочности металла.

Серый чугун характеризуется своей графитовой микроструктурой, из-за которой изломы материала приобретают серый цвет. Это наиболее часто используемый чугун и наиболее широко используемый литой материал в зависимости от веса. Большинство чугунов имеют химический состав 2,5–4,0% углерода, 1–3% кремния и остальное железо. Серый чугун имеет меньшую прочность на разрыв и ударопрочность, чем сталь, но его прочность на сжатие сопоставима с низко- и среднеуглеродистой сталью.

Эти механические свойства контролируются размером и формой чешуек графита, присутствующих в микроструктуре, и могут быть охарактеризованы в соответствии с руководящими принципами, данными ASTM .

Белый чугун

Белый чугун имеет белые изломы из-за присутствия осадка карбида железа, называемого цементитом. При более низком содержании кремния (графитирующего агента) и более высокой скорости охлаждения углерод в белом чугуне выделяется из расплава в виде цементита метастабильной фазы , Fe

3 C, а не графита. Цементит, выпадающий в осадок из расплава, образует относительно крупные частицы. Когда карбид железа выпадает в осадок, он отводит углерод из исходного расплава, перемещая смесь в сторону более близкой к эвтектике, а оставшейся фазой является аустенит с более низким содержанием железа и углерода (который при охлаждении может превратиться в мартенсит ). Эти эвтектические карбиды слишком велики, чтобы обеспечить преимущество так называемого дисперсионного твердения (как в некоторых сталях, где гораздо более мелкие выделения цементита могут препятствовать [пластической деформации], препятствуя движению дислокаций через матрицу чистого феррита железа).
Скорее, они увеличивают объемную твердость чугуна просто за счет своей очень высокой твердости и значительной объемной доли, так что объемная твердость может быть аппроксимирована правилом смесей. В любом случае они предлагают твердость за счет прочности . Поскольку карбид составляет значительную долю материала, белый чугун с полным основанием можно отнести к кермету . Белый чугун слишком хрупок для использования во многих конструктивных элементах, но, обладая хорошей твердостью и устойчивостью к истиранию, а также относительно невысокой стоимостью, он находит применение в таких областях применения, как износостойкие поверхности ( рабочее колесо и спиральная камера ) шламовых насосов , гильзы корпуса и подъемные стержни в шаре. мельницы и мельницы автогенного помола , шары и кольца в измельчителях угля , а также зубья ковша экскаватора (хотя для этого применения чаще используется литая среднеуглеродистая мартенситная сталь).

Трудно достаточно быстро охладить толстые отливки, чтобы расплав полностью застыл в виде белого чугуна. Тем не менее, быстрое охлаждение можно использовать для затвердевания оболочки из белого чугуна, после чего остаток охлаждается медленнее, образуя сердцевину из серого чугуна. Полученная отливка, называемая

охлажденной отливкой , имеет преимущества твердой поверхности с несколько более жесткой внутренней частью.

Сплавы белого чугуна с высоким содержанием хрома позволяют отливать массивные отливки (например, 10-тонное рабочее колесо) в песчаные формы, поскольку хром снижает скорость охлаждения, необходимую для получения карбидов из материала большей толщины. Хром также производит карбиды с впечатляющей стойкостью к истиранию. Эти высокохромистые сплавы объясняют свою превосходную твердость присутствием карбидов хрома. Основной формой этих карбидов являются эвтектические или первичные карбиды M 7 C 3 , где «M» представляет железо или хром и может варьироваться в зависимости от состава сплава. Эвтектические карбиды образуются в виде пучков полых шестиугольных стержней и растут перпендикулярно шестиугольной базисной плоскости. Твердость этих карбидов находится в пределах 1500-1800HV.

Ковкий чугун

Ковкий чугун представляет собой отливку из белого чугуна, которую затем подвергают термообработке в течение дня или двух при температуре около 950 ° C (1740 ° F), а затем охлаждают в течение дня или двух. В результате углерод в карбиде железа превращается в графит и феррит плюс углерод (аустенит). Медленный процесс позволяет под действием поверхностного натяжения формировать графит в виде сфероидальных частиц, а не хлопьев. Из-за их более низкого соотношения сторон сфероиды относительно короткие и далеко друг от друга, и имеют меньшее поперечное сечение по сравнению с распространяющейся трещиной или фононом . У них также есть тупые границы, в отличие от чешуек, что устраняет проблемы концентрации напряжений, встречающиеся в сером чугуне. В целом ковкий чугун по своим свойствам больше похож на низкоуглеродистую сталь . Существует предел того, насколько большая деталь может быть отлита из ковкого чугуна, поскольку она сделана из белого чугуна.

Ковкий чугун

Разработанный в 1948 году чугун с шаровидным графитом или высокопрочный чугун имеет графит в виде очень крошечных конкреций, а графит — в виде концентрических слоев, образующих конкреции. В результате свойства высокопрочного чугуна аналогичны свойствам губчатой ​​стали без эффектов концентрации напряжений, которые могли бы вызвать чешуйки графита. Процент углерода присутствует в 3-4% , а процентное содержание кремния составляет 1.8-2.8% .Tiny составляет от 0,02 до 0,1% магния , и только от 0,02 до 0,04% церия добавляют к этим сплавам замедлить рост графита преципитатов путем приклеивания к краям графитовых плоскостей. Наряду с тщательным контролем других элементов и времени, это позволяет углю разделяться в виде сфероидальных частиц по мере затвердевания материала. Свойства аналогичны ковкому чугуну, но можно отливать детали с большим сечением.

Таблица сравнительных качеств чугунов

Сравнительные качества чугунов
названиеНоминальный состав [% по весу]Форма и состояниеПредел текучести [ тыс. Фунтов / кв. Дюйм (смещение 0,2%)]Прочность на разрыв [тыс. Фунтов / кв. Дюйм]Относительное удлинение [%]Твердость [ шкала Бринелля ]Использует
Серый чугун ( ASTM A48)С 3,4, Si 1,8, Mn  0,5В ролях500,5260 Блоки цилиндров двигателей , маховики , картеры коробок передач , станины станков
Белый чугунС 3,4, Si 0,7, Mn 0,6В ролях (в ролях)250450 Несущие поверхности
Ковкий чугун (ASTM A47)С 2,5, Si 1,0, Mn 0,55Литой (отожженный)335212130 Осевые подшипники, опорные колеса, автомобильные коленчатые валы
Ковкий чугун или чугун с шаровидным графитомC 3,4, P 0,1, Mn 0,4, Ni  1,0, Mg 0,06В ролях537018170Шестерни, распредвалы , коленчатые валы
Ковкий чугун или чугун с шаровидным графитом (ASTM A339)Литой (закаленный)1081355310
Ni-жесткий тип 2C 2,7, Si 0,6, Mn 0,5, Ni 4,5, Cr 2,0Литье в песке55550Приложения высокой прочности
Ni-резист тип 2C 3,0, Si 2,0, Mn 1,0, Ni 20,0, Cr 2,5В ролях272140Устойчивость к нагреву и коррозии

История

Чугунный артефакт V века до нашей эры, найденный в Цзянсу, Китай. Чугунный дренажный, сливной и вентиляционный трубопровод Чугунная пластина на рояле

Чугун и кованое железо могут быть непреднамеренно получены при плавке меди с использованием железной руды в качестве флюса.

Самые ранние чугунные артефакты относятся к V веку до нашей эры и были обнаружены археологами на территории современного уезда Лухэ провинции Цзянсу в Китае. Это основано на анализе микроструктуры артефакта.

Поскольку чугун сравнительно хрупкий, он не подходит для целей, где требуется острый край или гибкость. Он прочен при сжатии, но не при растяжении. Чугун был изобретен в Китае в V веке до нашей эры и разливался в формы для изготовления лемехов и горшков, а также оружия и пагод. Хотя сталь была более желанной, чугун был дешевле и поэтому чаще использовался для изготовления орудий в древнем Китае, в то время как кованое железо или сталь использовались для изготовления оружия. Китайцы разработали метод отжига чугуна путем выдерживания горячих отливок в окислительной атмосфере в течение недели или дольше, чтобы сжечь некоторое количество углерода у поверхности, чтобы поверхностный слой не был слишком хрупким.

На западе, где он не был доступен до 15 века, его самые ранние применения включали пушку и выстрел. Генрих VIII инициировал отливку пушек в Англии. Вскоре английские металлурги, использующие доменные печи, разработали технику производства чугунных пушек, которые, будучи тяжелее обычных бронзовых пушек, были намного дешевле и позволяли Англии лучше вооружать свой флот. Технология чугуна была перенесена из Китая. Аль-Казвини в 13 веке и другие путешественники впоследствии отметили железную промышленность в горах Альбурз к югу от Каспийского моря . Это близко к шелковому пути , так что использование технологий, полученных из Китая, возможно. В ironmasters по Пустоши продолжал производить чугуны до 1760, и вооружения было один из основных применений утюгов после реставрации .

В то время чугунные котлы делали на многих английских домнах. В 1707 году Абрахам Дарби запатентовал новый метод изготовления кастрюль (и чайников) более тонкими и, следовательно, более дешевыми, чем те, которые изготавливаются традиционными методами. Это означало, что его печи Coalbrookdale стали доминирующими поставщиками котлов, и в 1720-х и 1730-х годах к ним присоединилось небольшое количество других доменных печей, работающих на коксе .

Применение паровой машины для приведения в действие взрывных сильфонов (косвенно путем закачки воды в водяное колесо) в Великобритании, начиная с 1743 года и увеличиваясь в 1750-х годах, было ключевым фактором в увеличении производства чугуна, которое резко возросло в следующие десятилетия. В дополнение к преодолению ограничения по мощности воды, дутьевой дом с водяным паром давал более высокие температуры печи, что позволяло использовать более высокие содержания извести, что позволяло преобразовывать древесный уголь, запасы древесины для которого были недостаточными, в кокс .

Чугунные мосты

Использование чугуна в конструкционных целях началось в конце 1770-х годов, когда Авраам Дарби III построил Железный мост , хотя короткие балки уже использовались, например, в доменных печах в Коулбрукдейле. Затем последовали и другие изобретения, в том числе одно запатентованное Томасом Пейном . Чугунные мосты стали обычным явлением, когда промышленная революция набирала обороты. Томас Телфорд принял материал для моста вверх по течению Buildwas , а затем Лонгдон-на-Терн Акведук , в канал желоба акведук в Лонгдон-на-Терн на Шрусбери канала . Он последовал Chirk Акведук и Pontcysyllte Акведук , оба из которых остаются в эксплуатации после недавних реставраций.

Лучше всего использовать чугун для строительства моста, используя арки , чтобы весь материал находился в сжатом состоянии. Чугун, как и кладка, очень прочен на сжатие. Кованое железо, как и большинство других видов железы и действительно , как и большинство металлов в целом, является сильным в напряжении, а также жестком — устойчиво к гидроразрыву. Отношения между кованым и чугунным железом для структурных целей можно рассматривать как аналог отношений между деревом и камнем.

Мосты с чугунными балками широко использовались на ранних железных дорогах, таких как мост Уотер-стрит в 1830 году на манчестерской конечной станции Ливерпульской и Манчестерской железных дорог , но проблемы с его использованием стали слишком очевидными, когда новый мост, несущий Честер и Холихед Железная дорога через реку Ди в Честере рухнула, погибли пять человек в мае 1847 года, менее чем через год после ее открытия. Катастрофа моста Ди была вызвана чрезмерной нагрузкой в ​​центре балки проезжающим поездом, и многие подобные мосты пришлось сносить и восстанавливать, часто из кованого железа . Мост был плохо спроектирован, его связывали ремни из кованого железа, которые, как ошибочно считали, укрепляли конструкцию. Центры балок были изогнуты, нижняя кромка находится в напряжении, где чугун, как и кладка , очень непрочен.

Тем не менее, чугун продолжал использоваться в несоответствующих конструктивных целях, пока катастрофа на железнодорожном мосту Тей в 1879 году не поставила под сомнение использование этого материала. Важнейшие проушины для крепления анкерных стержней и распорок на мосту Тай были отлиты за одно целое с колоннами, и они вышли из строя на ранних стадиях аварии. Кроме того, отверстия под болты тоже были отлиты, а не просверлены. Таким образом, из-за угла осадки отливки натяжение стяжек было приложено к краю отверстия, а не распределялось по длине отверстия. Новый мост был построен из кованого железа и стали.

Однако произошли и другие обрушения мостов, кульминацией которых стала железнодорожная авария на Норвудском перекрестке в 1891 году. К 1900 году тысячи чугунных железнодорожных мостов были заменены стальными аналогами из-за широко распространенной озабоченности по поводу чугуна под мостами на железнодорожной сети в Великобритании.

Здания

Чугунные колонны , впервые примененные в мельничных зданиях, позволили архитекторам возводить многоэтажные здания без чрезвычайно толстых стен, необходимых для каменных зданий любой высоты. Они также открыли производственные площади на заводах и открыли видимость в церквях и аудиториях. К середине 19 века чугунные колонны были обычным явлением в складских и промышленных зданиях в сочетании с коваными или чугунными балками, что в конечном итоге привело к развитию небоскребов со стальным каркасом. Чугун также иногда использовался для декоративных фасадов, особенно в Соединенных Штатах, и в районе Сохо в Нью-Йорке есть множество примеров. Он также иногда использовался для законченных сборных зданий, таких как историческое здание Iron Building в Watervliet, Нью-Йорк .

Текстильные фабрики

Другое важное использование было на текстильных фабриках . Воздух фабрик содержал легковоспламеняющиеся волокна пряденного хлопка, конопли или шерсти . В результате текстильные фабрики имели угрожающую тенденцию сгорать. Решение заключалось в том, чтобы построить их полностью из негорючих материалов, и было сочтено удобным снабдить здание железным каркасом, в основном из чугуна, вместо легковоспламеняющейся древесины. Первое такое здание было в Дитерингтоне в Шрусбери , Шропшир. Многие другие склады были построены с использованием чугунных колонн и балок, хотя неправильная конструкция, дефектные балки или перегрузка иногда приводили к обрушениям зданий и разрушению конструкций.

Во время промышленной революции чугун также широко использовался для изготовления каркасов и других неподвижных частей машин, включая прядильные, а позднее и ткацкие станки на текстильных фабриках. Широкое распространение получил чугун, и во многих городах появились литейные предприятия по производству промышленного и сельскохозяйственного оборудования.

Смотрите также

Чугунная вафельница, образец чугунной посуды

Ссылки

дальнейшее чтение

  • Гарольд Т. Ангус, Чугун: физические и технические свойства , Баттервортс, Лондон (1976) ISBN  0408706880
  • Джон Глоаг и Дерек Бриджуотер, История чугуна в архитектуре , Аллен и Анвин, Лондон (1948)
  • Питер Льюис, Красивый железнодорожный мост Серебристого Тея: повторное исследование катастрофы на Тей-Бридж 1879 года , Tempus (2004) ISBN  0-7524-3160-9
  • Питер Р. Льюис, Бедствие на Ди: Немезида Роберта Стивенсона 1847 года , Темпус (2007) ISBN  978-0-7524-4266-2
  • Джордж Лэрд, Ричард Гундлах и Клаус Рериг, Справочник по износостойкому чугуну , ASM International (2000) ISBN  0-87433-224-9

внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме чугуна .

Кованое железо — Wrought iron

Железный сплав с очень низким содержанием углерода

Различные образцы кованого железа

Кованое железо — это сплав железа с очень низким содержанием углерода (менее 0,08%) в отличие от чугуна (от 2,1% до 4%). Это полурасплавленная масса железа с волокнистыми включениями шлака (до 2% по весу), что придает ей «зернистость», напоминающую древесину, которая видна, когда она протравлена ​​или согнута до точки разрушения. Кованое железо прочное, ковкое, пластичное , устойчивое к коррозии и легко сваривается .

До появления эффективных методов производства стали и появления большого количества стали кованое железо было наиболее распространенной формой ковкого чугуна. Он получил название « кованый», потому что его ковали, катали или обрабатывали другим способом, пока он был достаточно горячим, чтобы вытеснить расплавленный шлак. Современный функциональный эквивалент кованого железа — это мягкая сталь , также называемая низкоуглеродистой сталью. Ни кованое железо, ни низкоуглеродистая сталь не содержат достаточно углерода, чтобы его можно было закалить путем нагрева и закалки.

Кованое железо очень рафинированное, с небольшим количеством шлака, выкованного в волокна. Он состоит примерно на 99,4% из железа по массе. Наличие шлака выгодно для кузнечных работ и придает материалу уникальную волокнистую структуру. Силикатные волокна шлака также защищают чугун от коррозии и уменьшают эффект усталости, вызванный ударами и вибрацией.

Исторически сложилось так, что небольшое количество кованого железа перерабатывалось в сталь , которая использовалась в основном для производства мечей , столовых приборов , долот , топоров и других режущих инструментов, а также пружин и напильников. Спрос на кованое железо достиг своего пика в 1860-х годах, когда он пользовался большим спросом для бронированных военных кораблей и железных дорог . Однако, как свойства , такие как хрупкость мягкой стали улучшенной с лучшей черной металлургией и , как сталь стало дешевле сделать благодаря процессу бессемеровского и процессу Siemens-Martin , использование кованого железа снизилось.

Многие предметы, прежде чем они стали изготавливаться из мягкой стали , производились из кованого железа, включая заклепки , гвозди , проволоку , цепи , рельсы , железнодорожные муфты , водопроводные и паровые трубы , гайки , болты , подковы , поручни , шины для вагонов, ремни. для деревянных стропильных ферм , декоративных металлических конструкций и многого другого.

Кованое железо больше не производится в промышленных масштабах. Многие изделия из кованого железа, такие как перила , садовая мебель и ворота , на самом деле сделаны из мягкой стали. Они сохраняют это описание, потому что они сделаны так, чтобы напоминать предметы, которые в прошлом выковывались (обрабатывались) вручную кузнецом (хотя многие декоративные железные предметы, в том числе заборы и ворота, часто были отлиты, а не кованы).

Терминология

Слово «кованое» является архаическим причастием прошедшего времени глагола «работать», поэтому «кованое железо» буквально означает «обработанное железо». Кованое железо — это общий термин для товара, но он также используется более конкретно для готовых изделий из железа, изготовленных кузнецом . В британских таможенных записях он использовался в более узком смысле: такое железо облагалось более высокими пошлинами, чем то, что можно было бы назвать «некованым». Чугун , в отличие от кованого, хрупкий, его нельзя обрабатывать ни горячим, ни холодным способом. Чугун может сломаться при ударе молотком.

В 17, 18 и 19 веках кованое железо употреблялось под разными названиями в зависимости от его формы, происхождения или качества.

В то время как в процессе цветения кованое железо производилось непосредственно из руды, чугун или чугун были исходными материалами, используемыми в кузнице для изысканной отделки и печи для лужения . Чугун и чугун имеют более высокое содержание углерода, чем кованое железо, но имеют более низкую температуру плавления, чем железо или сталь. В литом и особенно передельном чугуне имеется избыток шлака, который необходимо хотя бы частично удалить для производства качественного кованого железа. На литейных заводах было обычным делом смешивать лом кованого железа с чугуном для улучшения физических свойств отливок.

В течение нескольких лет после внедрения бессемеровской стали и мартеновской стали существовали разные мнения относительно того, что отличает железо от стали; одни считали, что дело в химическом составе, а другие в том, достаточно ли нагревается железо, чтобы плавиться и «плавиться». В конечном итоге термоядерный синтез стал общепризнанным как относительно более важный компонент, чем состав ниже заданной низкой концентрации углерода. Еще одно отличие состоит в том, что сталь можно упрочнять путем термической обработки .

Исторически кованое железо было известно как «коммерчески чистое железо», однако оно больше не соответствует критериям, поскольку современные стандарты для коммерчески чистого железа требуют содержания углерода менее 0,008 мас.% .

Типы и формы

Прутковый чугун — это общий термин, который иногда используют для отличия его от чугуна. Это эквивалент слитка литого металла в удобной форме для обработки, хранения, транспортировки и дальнейшей переработки в готовый продукт.

Слитки были обычным продуктом кузницы для украшений , но не обязательно изготовлены с помощью этого процесса.

  • Катанка, вырезанная из плоского прутка на продольно-резательном стане, служила сырьем для шипов и гвоздей.
  • Обруч — подходит для обруча бочек, сделанных путем пропускания катанки через прокатные штампы.
  • Листовое железо — листы, пригодные для использования в качестве котельной .
  • Жесть -sheets, возможно , тоньше , чем пластины железа, от черной стадии прокатки белой жести производства.
  • Железо для путешествий — узкий плоский пруток, сделанный или нарезанный на прутки определенного веса, товар для продажи в Африке для атлантической работорговли . Количество слитков на тонну постепенно увеличивалось с 70 на тонну в 1660-х годах до 75–80 на тонну в 1685 году и «почти 92 на тонну» в 1731 году.

Происхождение

  • Древесный уголь — до конца 18-го века кованое железо выплавляли из руды с использованием древесного угля в процессе цветения . Кованое железо также производилось из чугуна в кузнице для украшений или в очаге в Ланкашире . Полученный металл сильно варьировался как по химическому составу, так и по содержанию шлака.
  • Луженое железо — процесс лужения был первым крупномасштабным процессом производства кованого железа. В процессе пудлинга чугун очищается в отражательной печи, чтобы предотвратить загрязнение чугуна серой, содержащейся в угле или коксе. Расплавленный чугун вручную перемешивают, подвергая его воздействию атмосферного кислорода, который обезуглероживает железо. Когда железо перемешивается, шарики кованого железа собираются в шарики с помощью перемешивающего стержня (штанги или стержня), которые периодически удаляются лужицей. Пудлинг был запатентован в 1784 году и стал широко использоваться после 1800 года. К 1876 году годовое производство луженого железа только в Великобритании составляло более 4 миллионов тонн. Примерно в то время мартеновская печь могла производить сталь подходящего качества для строительных целей, и производство кованого железа пришло в упадок.
  • Железо из руды — особо чистый сорт пруткового железа, получаемый в конечном итоге из железной руды на руднике Даннемора в Швеции . Чаще всего он использовался в качестве сырья для цементации сталеплавильного производства.
  • Данковское железо — изначально железо, импортированное в Великобританию из Гданьска , но в 18 веке, более вероятно, это железо (из восточной Швеции), которое когда-то поступало из Гданьска.
  • Лесное железо — железо из английского леса Дин , где гематитовая руда позволяла производить прочное железо.
  • Lukes iron — железо, импортированное из Льежа , чье голландское имя — «Луик».
  • Ames iron или amys iron — еще одна разновидность железа, импортированного в Англию из северной Европы. Предполагается, что он происходит из Амьена , но, похоже, он был импортирован из Фландрии в 15 веке и из Голландии позже, что предполагает его происхождение из долины Рейна . Его происхождение остается спорным.
  • Железо Ботольф или Утюг Буталла — из Бытова (Польская Померания ) или Бытома (Польская Силезия ).
  • Соболь (или Старый Соболь) — железо с клеймом ( соболем ) семьи русских мастеров по металлу Демидовых , одна из лучших марок русского железа .

Качество

Прочное железо
Также пишется «tuf», не является хрупким и достаточно прочным, чтобы его можно было использовать для изготовления инструментов.
Смешать железо
Изготовлен из смеси разных видов чугуна .
Лучшее железо
Железо прошло несколько этапов укладки и прокатки, чтобы достичь стадии, считающейся (в XIX веке) наилучшим качеством.
Маркированный пруток
Изготовлено членами Ассоциации адвокатов с маркировкой и отмечено торговой маркой производителя в качестве знака качества.

Дефекты

Кованое железо — это форма товарного железа, содержащего менее 0,10% углерода, менее 0,25% общих примесей серы, фосфора, кремния и марганца и менее 2% шлака по весу.

Кованое железо бывает красным или коротким, если в нем содержится сера в избытке. Он обладает достаточной прочностью в холодном состоянии, но трескается при сгибании или окончании на красном огне. Горячее короткое железо считалось неликвидным.

Холодное короткое железо, также известное как холодный сдвиг , колшир , содержит чрезмерное количество фосфора. Он очень хрупкий в холодном состоянии и трескается при сгибании. Однако с ним можно работать при высокой температуре. Исторически для ногтей считалось достаточно холодного короткого железа .

Фосфор не обязательно вреден для железа. Древние кузнецы Ближнего Востока не добавляли известь в свои печи. Отсутствие оксида кальция в шлаке и преднамеренное использование древесины с высоким содержанием фосфора во время плавки приводит к более высокому содержанию фосфора (обычно <0,3%), чем в современном железе (<0,02–03%). Анализ железного столба Дели дает 0,11% железа. Включенный в кованое железо шлак также придает коррозионную стойкость.

Присутствие фосфора (без углерода) позволяет получить высокопрочный чугун, пригодный для волочения проволоки для фортепиано .

История

западный мир

Пудлинговый процесс плавок железной руды , чтобы сделать кованое железо из чугуна, проиллюстрированное в Тяньгуном Kaiwu энциклопедии по Сонгу Аингксинга , опубликованной в 1637 году.

Кованое железо использовалось на протяжении многих веков, и это «железо» упоминается на протяжении всей западной истории. Другая форма чугуна, чугун , использовалась в Китае с древних времен, но не была завезена в Западную Европу до 15 века; даже тогда из-за своей хрупкости его можно было использовать только для ограниченного числа целей. На протяжении большей части средневековья железо производилось путем прямого восстановления руды в ручных цветниках , хотя гидроэнергетика начала применяться к 1104 году.

Сырье, производимое всеми косвенными процессами, — это чугун. Он имеет высокое содержание углерода и, как следствие, является хрупким и не может использоваться для изготовления металлических изделий. Процесс Осмонда был первым из непрямых процессов, разработанных к 1203 году, но производство цветков продолжалось во многих местах. Этот процесс зависел от развития доменной печи, средневековые образцы которой были обнаружены в Лапфиттане , Швеции и Германии .

Процессы рудоплавилен и Osmond постепенно вытесняется с 15 — го века наряде процессами, из которых были две версии, немецких и Валлонии. Они, в свою очередь, были заменены с конца 18 века лужей , с некоторыми вариантами, такими как шведский ланкаширский процесс . Они тоже сейчас устарели, а кованое железо больше не производится в промышленных масштабах.

Китай

Во время династии Хань новые процессы выплавки железа привели к производству новых орудий из кованого железа для использования в сельском хозяйстве, таких как многотрубная сеялка и железный плуг . В дополнение к случайным кускам низкоуглеродистого кованого железа, образовавшимся из-за чрезмерного нагнетания воздуха в древних китайских вагранках . Древние китайцы создавали кованое железо, используя кузницу для украшений, по крайней мере, во II веке до нашей эры, самые ранние образцы чугуна и чугуна, обработанного в кованое железо и сталь, были найдены на месте ранней династии Хань (202 г. до н.э. — 220 г. н.э.) в Тиешенго. Пиготт предполагает, что кузница для украшений существовала в предыдущий период Сражающихся царств (403–221 гг. До н.э.) из-за того, что есть изделия из кованого железа из Китая, относящиеся к этому периоду, и нет никаких документальных свидетельств того, что цветники когда-либо использовались в Китае. . Процесс очистки включал разжижение чугуна в очаге очистки и удаление углерода из расплавленного чугуна путем окисления . Вагнер пишет, что в дополнение к очагам династии Хань, которые, как полагают, были очагами очищения, есть также наглядные свидетельства очага очищения с фрески гробницы Шаньдуна, датируемой 1–2 веками нашей эры, а также намек на письменные свидетельства 4 века нашей эры. Даосский текст Тайпин Цзин .

Процесс цветения

Изначально кованое железо производилось с помощью различных процессов плавки, которые сегодня называются «цветочными». В разное время и в разных местах использовались разные формы цветения. В печь загружали древесный уголь и железную руду, а затем зажигали. Воздух вдувают через фурму , чтобы нагреть Bloomery до температуры несколько ниже температуры плавления железа. В процессе плавки шлак будет плавиться и вытекать, а оксид углерода из древесного угля будет восстанавливать руду до железа, которое образует губчатую массу (называемую «блюм»), содержащую железо, а также расплавленные силикатные минералы (шлак) из руда. Железо осталось в твердом состоянии. Если дать цвету достаточно нагреться, чтобы расплавить чугун, углерод растворился бы в нем и образовал чушку или чугун, но это не было намерением. Однако конструкция блумера затрудняла достижение точки плавления железа, а также препятствовала повышению концентрации монооксида углерода.

После завершения плавки налет был удален, и процесс можно было начать снова. Таким образом, это был периодический процесс, а не непрерывный, как в доменной печи. Блюм нужно было выковать механически, чтобы закрепить его и сформировать стержень, удаляя при этом шлак.

В средние века в этом процессе применялась энергия воды, вероятно, сначала для приведения в действие сильфонов, и только позже для молотов для ковки цветов. Однако, хотя очевидно, что использовалась гидроэнергия, детали остаются неясными. Это было кульминацией непосредственного процесса производства чугуна. Он сохранился в Испании и на юге Франции как Каталонские кузницы до середины 19 века, в Австрии как stuckofen до 1775 года и около Гарстанга в Англии примерно до 1770 года; он все еще использовался для горячего взрыва в Нью-Йорке в 1880-х годах. В Японии последний из старых кустов татары, использовавшийся для производства традиционной стали тамахаганэ , в основном используемой в изготовлении мечей, был потушен только в 1925 году, хотя в конце 20 века производство возобновилось в небольших масштабах, чтобы поставлять сталь мастерам-мастерам меча.

Осмонд процесс

Осмондское железо состояло из шариков кованого железа, полученных путем плавления чугуна и улавливания капель на посохе, который вращался перед потоком воздуха, чтобы подвергать как можно больше его воздействию воздуха и окислять содержание углерода. . Полученный шар часто выковывался в пруток на молотковой мельнице.

Процесс оформления

В 15 веке доменная печь распространилась на территорию современной Бельгии, где ее усовершенствовали. Оттуда он распространился через Пэи-де-Брей на границе Нормандии, а затем до Уилда в Англии. С ним кузница украшений распространилась. Те переплавили чугун и (по сути) выжигали углерод, создавая блюм, который затем выковывали в пруток. Если требовалась катанка, использовали продольно-резательный станок.

Процесс украшения существовал в двух немного разных формах. В Великобритании, Франции и некоторых частях Швеции использовался только валлонский процесс . В нем использовались два разных очага: декоративный очаг для отделки утюга и очаг с жаровней для его разогрева во время вытягивания цветка в брус. В украшениях всегда использовался древесный уголь, но жгуты можно было обжигать и на минеральном угле , поскольку его примеси не повредили бы железу, когда оно было в твердом состоянии. С другой стороны, немецкий процесс, используемый в Германии, России и большей части Швеции, использовал один очаг на всех этапах.

Введение кокса для использования в доменной печи Авраамом Дарби в 1709 году (или, возможно, несколько раньше) поначалу мало повлияло на производство кованого железа. Только в 1750-х годах коксохимический чугун стал использоваться в значительных масштабах в качестве сырья для кузнечных изделий. Однако древесный уголь по-прежнему служил топливом для украшений.

Заливка и штамповка

С конца 1750-х годов производители железа начали разрабатывать процессы производства пруткового железа без древесного угля. Для этого был разработан ряд запатентованных процессов, которые сегодня называют заливкой и штамповкой . Первый был разработан Джоном Вудом из Веднсбери и его братом Чарльзом Вудом из Лоу Милл в Эгремонте , запатентован в 1763 году. Другой был разработан для компании Coalbrookdale братьями Крейнджем . Другим важным было дело Джона Райта и Джозефа Джессона из Вест Бромвича .

Процесс лужения

Схематический чертеж пудлинговой печи

Ряд процессов производства кованого железа без древесного угля был разработан с началом промышленной революции во второй половине 18 века. Самым успешным из них было приготовление лужа с использованием пудлинговой печи (разновидность отражательной печи ), изобретенной Генри Корт в 1784 году. Позднее она была улучшена другими, в том числе Джозефом Холлом , который первым добавил оксид железа в смесь. обвинять. В печи этого типа металл не контактирует с топливом и, следовательно, не загрязняется его примесями. Тепло продуктов сгорания проходит по поверхности лужи, и свод печи отражается (отражает) тепло на металлическую лужу на пожарном мосту печи.

Если используемым сырьем не является белый чугун, чугун или другое сырье из лужи сначала нужно было очистить до рафинированного железа или более тонкого металла. Это будет сделано на нефтеперерабатывающем заводе, где необработанный уголь использовался для удаления кремния и преобразования углерода в сырье, находящемся в форме графита, в комбинацию с железом, называемую цементитом.

В полностью разработанном процессе (Холла) этот металл помещали в подовую печь для лужения, где он плавился. Очаг облицован окислителями, такими как гематит и оксид железа. Смесь подвергали воздействию сильного потока воздуха и перемешивали с помощью длинных стержней, называемых прутьями для луж или валков, через рабочие дверцы. Воздух, перемешивание и «кипящее» действие металла помогали окислителям окислять примеси и углерод из чугуна. По мере окисления примесей они образовывали расплавленный шлак или уносились в виде газа, в то время как оставшееся железо затвердевало в губчатое кованое железо, которое всплывало в верхнюю часть лужи и вылавливалось из расплава в виде шариков лужи с использованием брусков лужи.

Черепица

В шарах лужи еще оставалось некоторое количество шлака, поэтому, пока они были горячими, их нужно было покрыть черепицей, чтобы удалить оставшийся шлак и шлак. Это было достигнуто путем ковки шариков молотком или выдавливанием блюма в машине. Материал, полученный в конце укладки черепицы, известен как цветение. В таком виде цветы бесполезны, поэтому из них был получен конечный продукт.

Иногда европейские металлургические заводы полностью пропускали процесс черепицы и катали шарики из лужи. Единственный недостаток в том, что края грубых стержней не были так сильно сжаты. Когда грубый стержень был повторно нагрет, края могли отделиться и потеряться в печи.

Прокатка

Блюм пропускали через валки и получали стержни. Кованые прутья были плохого качества, их называли брусками для навоза или брусками для луж. Чтобы улучшить их качество, бруски разрезали, сложили и связали вместе проволокой. Этот процесс известен как вырубка или укладка. Затем их повторно нагревали до состояния сварки, сваривали кузнечной сваркой и снова скатывали в прутки. Этот процесс можно повторить несколько раз, чтобы получить кованое железо желаемого качества. Кованое железо, которое было прокатано несколько раз, называется торговым слитком или торговым чугуном.

Ланкаширский процесс

Преимущество лужа в том, что в качестве топлива использовался уголь, а не древесный уголь. Однако в Швеции, где не хватало угля, от этого было мало преимуществ. Густав Экман наблюдал за углем в Улверстоне , который сильно отличался от любого другого в Швеции. После своего возвращения в Швецию в 1830-х годах он экспериментировал и разработал процесс, похожий на лужение лужа, но с использованием дров и древесного угля, которые получили широкое распространение в Бергслагене в последующие десятилетия.

Астон процесс

В 1925 году Джеймс Астон из Соединенных Штатов разработал процесс производства кованого железа быстро и экономично. Он включал извлечение жидкой стали из конвертера Бессемера и заливку ее в более холодный жидкий шлак. Температура стали составляет около 1500 ° C, а температура жидкого шлака поддерживается примерно на уровне 1200 ° C. Расплавленная сталь содержит большое количество растворенных газов, поэтому, когда жидкая сталь ударяется о более холодные поверхности жидкого шлака, газы выделяются. Затем расплавленная сталь замерзла с образованием губчатой ​​массы, имеющей температуру около 1370 ° C. Затем губчатая масса должна быть обработана черепицей и раскатана, как описано в разделе «Укладка лужи» (выше). С помощью этого метода можно было преобразовать от трех до четырех тонн за партию.

Отказаться

Сталь начала заменять железо для железнодорожных рельсов, как только был принят бессемеровский процесс ее производства (1865 г.). До 1880-х годов железо оставалось доминирующим элементом для строительных конструкций из-за проблем с хрупкой сталью, вызванных введением азота, высоким содержанием углерода, избыточным фосфором или чрезмерной температурой во время или слишком быстрой прокаткой. К 1890 году сталь в значительной степени заменила железо в конструкциях.

Листовое железо (чистое железо Armco 99,97%) имело хорошие свойства для использования в бытовой технике, хорошо подходило для эмалирования и сварки и было устойчивым к ржавчине.

В 1960-х цена на производство стали падала из-за вторичной переработки, и даже при использовании процесса Aston производство кованого железа было трудоемким. Было подсчитано, что производство кованого железа примерно в два раза дороже, чем производство низкоуглеродистой стали. В Соединенных Штатах, последний завод закрыт в 1969 г. Последним в мире был Атлас Кузня Томаса Walmsley и Sons в Болтон , Великобритании, который был закрыт в 1973 г. Его 1860 — х годов эпохи оборудование было перенесено на сайт Blists Хилл из Музей ущелья Айронбридж на сохранение. Некоторое количество кованого железа все еще производится для реставрации наследия, но только путем переработки лома.

Свойства

Микроструктура кованого железа с включениями темного шлака в феррите.

Шлаковые включения или стрингеры в кованом железе придают ему свойства, не присущие другим формам черных металлов. На квадратный дюйм приходится примерно 250 000 включений. Свежая трещина имеет ясный голубоватый цвет с сильным шелковистым блеском и имеет волокнистый вид.

Кованое железо не содержит углерода, необходимого для закалки путем термообработки , но в тех областях, где сталь была необычной или неизвестной, инструменты иногда подвергали холодной обработке (отсюда и холодное железо ), чтобы их закалить. Преимуществом его низкого содержания углерода является отличная свариваемость. Кроме того, листовое кованое железо не может гнуться так же сильно, как стальной лист (при холодной обработке). Кованое железо можно плавить и лить, однако продукт больше не является кованым железом, поскольку при плавлении исчезают шлаковые прослойки, характерные для кованого железа, поэтому продукт напоминает нечистую литейную бессемеровскую сталь. Нет никаких технических преимуществ по сравнению с чугуном или сталью, которые дешевле.

Из-за различий в происхождении железной руды и производства железа кованое железо может быть хуже или лучше по коррозионной стойкости по сравнению с другими сплавами железа. За стойкостью к коррозии стоит много механизмов. Чилтон и Эванс обнаружили, что полосы обогащения никелем уменьшают коррозию. Они также обнаружили, что в луженном, кованом и грудном чугуне при обработке металла распространяются примеси меди, никеля и олова, что создает электрохимические условия, замедляющие коррозию. Было показано, что включения шлака рассеивают коррозию до образования ровной пленки, что позволяет чугуну противостоять питтингу. Другое исследование показало, что шлаковые включения — путь к коррозии. Другие исследования показывают, что примеси серы в кованом железе снижают коррозионную стойкость, но фосфор увеличивает коррозионную стойкость. Среда с высокой концентрацией хлорид-ионов также снижает коррозионную стойкость кованого железа.

Кованое железо можно сваривать таким же образом, как и низкоуглеродистую сталь, но наличие оксидов или включений даст дефектные результаты. Материал имеет шероховатую поверхность, поэтому лучше удерживает обшивки и покрытия. Например, гальваническое цинкование, нанесенное на кованое железо, примерно на 25–40% толще, чем такое же покрытие на стали. В таблице 1 химический состав кованого железа сравнивается с химическим составом чугуна и углеродистой стали . Хотя кажется, что кованое железо и простая углеродистая сталь имеют схожий химический состав, это обманчиво. Большая часть марганца, серы, фосфора и кремния входит в состав шлакового волокна, присутствующего в кованном железе, поэтому на самом деле кованое железо чище, чем обычная углеродистая сталь.

Таблица 1: Сравнение химического состава передельного чугуна, простой углеродистой стали и кованого железа
МатериалЖелезоУглеродМарганецСераФосфорКремний
Чугун91–943,5–4,50,5–2,50,018–0,10,03–0,10,25–3,5
Углеродистая сталь98,1–99,50,07–1,30,3–1,00,02–0,060,002–0,10,005–0,5
Кованое железо99–99,80,05–0,250,01–0,10,02–0,10,05–0,20,02–0,2
Все единицы являются весовыми процентами.
Источник:
Таблица 2: Свойства кованого железа
СвойствоЦенность
Предел прочности на разрыв [psi (МПа)]34 000–54 000 (234–372)
Предел прочности при сжатии [psi (МПа)]34 000–54 000 (234–372)
Предел прочности на сдвиг [psi (МПа)]28 000–45 000 (193–310)
Предел текучести [psi (МПа)]23 000–32 000 (159–221)
Модуль упругости (при растяжении) [psi (МПа)]28 000 000 (193 100)
Точка плавления [° F (° C)]2 800 (1 540)
Удельный вес7,6–7,9
7,5–7,8

Среди других его свойств, кованое железо становится мягким при красном тепле , и может быть легко подделано и кузнечная сваркой . Его можно использовать для создания временных магнитов , но он не может быть намагничен постоянно, он пластичный , податливый и прочный .

Пластичность

Для большинства целей пластичность является более важным показателем качества кованого железа, чем предел прочности на разрыв. При испытании на растяжение лучшие утюги могут подвергаться значительному удлинению до выхода из строя. Кованое железо с более высоким пределом прочности является хрупким.

Из-за большого количества взрывов котлов на пароходах Конгресс США принял в 1830 году закон, который утвердил средства для устранения этой проблемы. Казначейство заключило контракт с Институтом Франклина на сумму 1500 долларов на проведение исследования. В рамках исследования Уолтер Р. Джонсон и Бенджамин Ривз провели испытания на прочность различного котельного железа с помощью тестера, который они построили в 1832 году по проекту Лагерхьельма в Швеции. К сожалению, из-за неправильного понимания прочности на разрыв и пластичности их работа мало способствовала уменьшению количества отказов.

Важность пластичности была признана некоторыми на самом раннем этапе разработки трубчатых котлов, например, в комментарии Терстона:

Если бы они были сделаны из такого хорошего железа, которое, как утверждали производители, вложили в них, «которое работало как свинец», они, как также утверждается, при разрыве открывались бы путем разрыва и выгружали свое содержимое, не вызывая обычных катастрофических последствий взрыва котла. .

Различные исследования взрывов котлов в XIX веке, особенно проводимые страховыми компаниями, показали, что причины, которые чаще всего являются результатом эксплуатации котлов выше безопасного диапазона давления, либо для увеличения мощности, либо из-за неисправных клапанов сброса давления котла и трудностей с получением надежных индикация давления и уровня воды. Плохое изготовление также было распространенной проблемой. Кроме того, толщина утюга в паровых барабанах по современным меркам была невысокой.

К концу 19 века, когда металлурги смогли лучше понять, какие свойства и процессы делают хорошее железо, его вытеснили сталью. Кроме того, старые цилиндрические котлы с пожарными трубами были вытеснены водотрубными котлами, которые по своей природе более безопасны.

Чистота

В 2010 году доктор Джерри МакДоннелл продемонстрировал в Англии путем анализа, что из кованого железа, полученного при традиционной плавке, можно было превратить железо чистотой 99,7% без каких-либо признаков углерода. Было обнаружено, что стрингеры, общие для других кованых чугунов, отсутствовали, что делало кузнецу очень пластичным при работе в горячем и холодном состоянии. Доступен коммерческий источник чистого железа, который кузнецы используют в качестве альтернативы традиционному кованому железу и другим черным металлам нового поколения.

Приложения

Мебель из кованого железа имеет долгую историю, восходящую к римским временам. В Вестминстерском аббатстве в Лондоне есть ворота из кованого железа 13-го века , а мебель из кованого железа, похоже, достигла пика популярности в Великобритании в 17-м веке, во время правления Вильгельма III и Марии II . Однако чугун и более дешевая сталь вызвали постепенный спад производства кованого железа; последний завод по производству кованого железа в Великобритании был закрыт в 1974 году.

Он также используется для изготовления предметов домашнего декора , такие как стойки пекаря , винные шкафы , горшок стойки , etageres , настольные базы, столы, ворота, кровати, подсвечники, карнизы, бары и барные стулья.

Подавляющее большинство кованого железа, доступного сегодня, производится из вторичных материалов. Основные источники — старые мосты и якорные цепи, вынутые из гавани. Более высокая коррозионная стойкость кованого железа обусловлена ​​кремнийсодержащими примесями (естественно присутствующими в железной руде), а именно силикатом железа .

Кованое железо использовалось в течение десятилетий как общий термин в индустрии ворот и ограждений , хотя для производства этих ворот из кованого железа используется мягкая сталь . Это в основном из-за ограниченной доступности настоящего кованого железа. Сталь также может быть оцинкована горячим способом для предотвращения коррозии, чего нельзя сделать с помощью кованого железа.

Смотрите также

Заметки

Ссылки

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

Стали — Steel — qaz.wiki

Металлический сплав, полученный путем соединения железа с другими элементами

Сталь представляет собой сплав из железа с типично несколько процентов от углерода , чтобы улучшить ее прочность и сопротивление разрушению по сравнению с железом. Могут присутствовать или добавляться многие другие дополнительные элементы. Для нержавеющих сталей, устойчивых к коррозии и окислению, обычно требуется дополнительно 11% хрома . Из-за высокой прочности на разрыв и низкой стоимости сталь используется в зданиях , инфраструктуре , инструментах , кораблях , поездах , автомобилях , машинах , электроприборах и оружии . Железо является основным металлом стали и может принимать две кристаллические формы (аллотропные формы): объемно-центрированную кубическую и гранецентрированную кубическую . Эти формы зависят от температуры. В объемно-центрированной кубической структуре имеется атом железа в центре и восемь атомов в вершинах каждой кубической элементарной ячейки; в гранецентрированной кубике имеется по одному атому в центре каждой из шести граней элементарной кубической ячейки и восемь атомов в ее вершинах. Именно взаимодействие аллотропов железа с легирующими элементами, в первую очередь углеродом, придает стали и чугуну ряд уникальных свойств.

В чистом железе кристаллическая структура имеет относительно небольшое сопротивление проскальзыванию атомов железа друг за другом, поэтому чистое железо является довольно пластичным , мягким и легко формируемым. В стали небольшие количества углерода, других элементов и включений в железе действуют как упрочняющие агенты, предотвращающие движение дислокаций .

Углерод в типичных стальных сплавах может составлять до 2,14% от его веса. Изменение количества углерода и многих других легирующих элементов, а также регулирование их химического и физического состава в готовой стали (либо в виде растворенных элементов, либо в виде осажденных фаз) замедляет движение тех дислокаций, которые делают чистое железо пластичным, и, таким образом, контролирует и улучшает его качества. Эти качества включают твердость , характеристики закалки , необходимость в отжиге , поведение при отпуске , предел текучести и предел прочности на разрыв полученной стали. Повышение прочности стали по сравнению с чистым железом возможно только за счет снижения пластичности железа.

Сталь производилась в шаровидных печах в течение тысяч лет, но ее широкомасштабное промышленное использование началось только после того, как в 17 веке были разработаны более эффективные методы производства, с введением доменной печи и производства тигельной стали . За этим последовала мартеновская печь, а затем — Бессемеровский процесс в Англии в середине 19 века. С изобретением Бессемеровского процесса началась новая эра серийного производства стали. Мягкая сталь заменила кованое железо . В 19 веке немецкие государства добились большого успеха в Европе благодаря дешевому экспорту стали.

Дальнейшие усовершенствования этого процесса, такие как производство стали в кислородном кислороде (BOS), в значительной степени заменили более ранние методы, еще больше снизив стоимость производства и повысив качество конечного продукта. Сегодня сталь является одним из самых распространенных искусственных материалов в мире: ежегодно производится более 1,6 миллиарда тонн. Современная сталь обычно идентифицируется различными марками, определенными различными организациями по стандартизации .

Определения и сопутствующие материалы

Существительное сталь происходит от протогерманского прилагательного stahliją или stakhlijan ( сделанный из стали ), которое связано с stahlaz или stahliją ( постоянная стойкость ).

Содержание углерода в стали составляет от 0,002% до 2,14% по массе для обычной углеродистой стали ( железо — углерод сплавов ). Слишком малое содержание углерода делает (чистое) железо довольно мягким, пластичным и непрочным. Более высокое содержание углерода, чем в стали, делает хрупкий сплав, обычно называемый чугунным чугуном . Легированная сталь — это сталь, в которую намеренно добавлены другие легирующие элементы для изменения характеристик стали. Обычные легирующие элементы включают: марганец , никель , хром , молибден , бор , титан , ванадий , вольфрам , кобальт и ниобий . Напротив, чугун подвергается эвтектической реакции. Дополнительные элементы, которые чаще всего считаются нежелательными, также важны в стали: фосфор , сера , кремний и следы кислорода , азота и меди .

Простые сплавы углерод-железо с содержанием углерода более 2,1% известны как чугун . С помощью современных технологий производства стали , таких как формовка металла порошком, можно изготавливать стали с очень высоким содержанием углерода (и других легированных материалов), но это не является распространенным явлением. Чугун не является ковким даже в горячем состоянии, но его можно формовать путем литья, поскольку он имеет более низкую температуру плавления, чем сталь, и хорошие литейные свойства. Определенные составы чугуна, сохраняя при этом экономию плавления и литья, могут быть подвергнуты термообработке после литья для изготовления изделий из ковкого чугуна или ковкого чугуна . Сталь отличается от кованого железа (в настоящее время в значительной степени устаревшего), которое может содержать небольшое количество углерода, но большое количество шлака .

Свойства материала

Фазовая диаграмма железо-углерод , показывающая условия, необходимые для образования различных фаз

Происхождение и производство

Железо обычно находится в земной коре в виде руды , обычно оксида железа, такого как магнетит или гематит . Железо извлекается из железной руды путем удаления кислорода посредством его комбинации с предпочтительным химическим партнером, таким как углерод, который затем теряется в атмосферу в виде диоксида углерода. Этот процесс, известный как плавка , впервые был применен к металлам с более низкими температурами плавления , таким как олово , которое плавится примерно при 250 ° C (482 ° F), и медь , которая плавится примерно при 1100 ° C (2010 ° F), и сочетание бронзы с температурой плавления ниже 1083 ° C (1981 ° F). Для сравнения, чугун плавится при температуре около 1375 ° C (2507 ° F). Небольшие количества железа выплавляли в древние времена в твердом состоянии, нагревая руду на древесном угле, а затем сваривая куски вместе с помощью молотка и в процессе выдавливания примесей. Осторожно, содержание углерода можно контролировать, перемещая его в огне. В отличие от меди и олова, жидкое или твердое железо довольно легко растворяет углерод.

Все эти температуры могли быть достигнуты с помощью древних методов, используемых с бронзового века . Поскольку скорость окисления железа быстро увеличивается за пределы 800 ° C (1470 ° F), важно, чтобы плавка происходила в среде с низким содержанием кислорода. Плавка с использованием углерода для восстановления оксидов железа приводит к получению сплава ( чушкового чугуна ), который сохраняет слишком много углерода, чтобы его можно было назвать сталью. Избыточный углерод и другие примеси удаляются на следующем этапе.

В смесь железа и углерода часто добавляют другие материалы для получения стали с желаемыми свойствами. Никель и марганец в стали повышают ее прочность на разрыв и делают аустенитную форму раствора железо-углерод более стабильной, хром увеличивает твердость и температуру плавления, а ванадий также увеличивает твердость, делая его менее склонным к усталости металла .

Для предотвращения коррозии в сталь добавляется не менее 11% хрома, так что на поверхности металла образуется твердый оксид ; это известно как нержавеющая сталь . Вольфрам замедляет образование цементита , удерживая углерод в железной матрице и позволяя мартенситу образовываться преимущественно при более медленных скоростях закалки, что приводит к получению быстрорежущей стали . С другой стороны, сера, азот и фосфор считаются загрязнителями, которые делают сталь более хрупкой и удаляются из расплава стали во время обработки.

Свойства

Плотность стали варьируется в зависимости от легирующих компонентов , но обычно находится в диапазоне между 7750 и 8050 кг / м 3 (484 и 503 фунт / куб футов), или 7,75 и 8,05 г / см 3 (4,48 и 4,65 унций / куб в).

Даже в узком диапазоне концентраций смесей углерода и железа, из которых состоит сталь, может образовываться ряд различных металлургических структур с очень разными свойствами. Понимание таких свойств необходимо для изготовления качественной стали. При комнатной температуре наиболее стабильной формой чистого железа является объемно-центрированная кубическая (ОЦК) структура, называемая альфа-железом или альфа-железом. Это довольно мягкий металл, способный растворять лишь небольшую концентрацию углерода, не более 0,005% при 0 ° C (32 ° F) и 0,021% масс. При 723 ° C (1333 ° F). Включение углерода в альфа-железо называется ферритом . При 910 ° C чистое железо превращается в гранецентрированную кубическую (ГЦК) структуру, называемую гамма-железом или гамма-железом. Включение углерода в гамма-железо называется аустенитом. Более открытая структура FCC аустенита может растворять значительно больше углерода, до 2,1% (в 38 раз больше, чем у феррита) углерода при 1148 ° C (2098 ° F), что отражает верхнее содержание углерода в стали, за пределами которого находится чугун. . Когда углерод вместе с железом выходит из раствора, он образует очень твердый, но хрупкий материал, называемый цементитом (Fe 3 C).

Когда стали с 0,8% углерода (известные как эвтектоидные стали) охлаждаются, аустенитная фаза (FCC) смеси пытается вернуться в ферритную фазу (BCC). Углерод больше не входит в структуру аустенита FCC, что приводит к его избытку. Одним из способов выхода углерода из аустенита является его выпадение в осадок из раствора в виде цементита , оставляя после себя окружающую фазу ОЦК-железа, называемую ферритом, с небольшим процентом углерода в растворе. Оба, феррит и цементит, одновременно осаждаются, образуя слоистую структуру, называемую перлитом , названную так из-за сходства с перламутром . В заэвтектоидном составе (более 0,8% углерода) углерод сначала будет выпадать в осадок в виде крупных включений цементита на границах зерен аустенита до тех пор, пока процентное содержание углерода в зернах не снизится до эвтектоидного состава (0,8% углерода), при котором точечно формируется перлитная структура. Для сталей с содержанием углерода менее 0,8% (доэвтектоид) феррит сначала образуется внутри зерен, пока оставшийся состав не возрастет до 0,8% углерода, после чего сформируется перлитная структура. На границах в гипоэвктоидной стали не образуются крупные включения цементита. Вышесказанное предполагает, что процесс охлаждения идет очень медленно, что дает углю достаточно времени для миграции.

По мере увеличения скорости охлаждения у углерода будет меньше времени на миграцию с образованием карбида на границах зерен, но внутри зерен будет все больше и больше перлита с более мелкой структурой; следовательно, карбид более широко рассредоточен и предотвращает скольжение дефектов внутри этих зерен, что приводит к упрочнению стали. При очень высоких скоростях охлаждения, возникающих при закалке, углерод не успевает мигрировать, а блокируется внутри гранецентрированного аустенита и образует мартенсит . Мартенсит — это сильно деформированная и напряженная пересыщенная форма углерода и железа, чрезвычайно твердая, но хрупкая. В зависимости от содержания углерода мартенситная фаза принимает разные формы. Ниже 0,2% углерода он принимает кристаллическую форму феррита BCC, но при более высоком содержании углерода он принимает объемно-центрированную тетрагональную (BCT) структуру. Энергия термической активации превращения аустенита в мартенсит отсутствует. Более того, нет никаких изменений в составе, поэтому атомы обычно сохраняют своих соседей.

Мартенсит имеет более низкую плотность (он расширяется при охлаждении), чем аустенит, так что превращение между ними приводит к изменению объема. В этом случае происходит расширение. Внутренние напряжения от этого расширения обычно принимают форму сжатия на кристаллах мартенсита и растяжения на оставшемся феррите с достаточным сдвигом для обоих компонентов. Если закалка выполнена неправильно, внутренние напряжения могут привести к разрушению детали при охлаждении. По крайней мере, они вызывают внутреннее упрочнение и другие микроскопические дефекты. При закалке в воде обычно образуются трещины при закалке, хотя они не всегда видны.

Термическая обработка

Фазовая диаграмма Fe-C для углеродистых сталей; показаны критические температуры A 0 , A 1 , A 2 и A 3 для термообработки.

Есть много типов процессов термообработки стали. Наиболее распространены отжиг , закалка и отпуск . Термическая обработка эффективна для композиций, превышающих эвтектоидный состав (заэвтектоид) с 0,8% углерода. Доэвтектоидная сталь не подвергается термической обработке.

Отжиг — это процесс нагрева стали до достаточно высокой температуры для снятия локальных внутренних напряжений. Он не вызывает общего размягчения продукта, а только локально снимает напряжения и напряжения, заключенные внутри материала. Отжиг проходит в три фазы: восстановление , рекристаллизация и рост зерен . Температура, необходимая для отжига конкретной стали, зависит от типа отжига, который необходимо достичь, и легирующих компонентов.

Закалка включает в себя нагрев стали для образования аустенитной фазы с последующей закалкой в ​​воде или масле . Это быстрое охлаждение приводит к твердой, но хрупкой мартенситной структуре. Затем сталь закаляется, что является просто специальным типом отжига, чтобы уменьшить хрупкость. В этом случае процесс отжига (отпуска) преобразует часть мартенсита в цементит или сфероидит и, следовательно, снижает внутренние напряжения и дефекты. В результате получается более пластичная и устойчивая к излому сталь.

Производство стали

Когда железо выплавляется из руды, оно содержит больше углерода, чем желательно. Чтобы стать сталью, ее необходимо повторно обработать, чтобы уменьшить углерод до нужного количества, после чего можно добавить другие элементы. В прошлом сталелитейные предприятия разливали необработанный стальной продукт в слитки, которые хранили до использования в дальнейших процессах рафинирования, в результате которых получали готовый продукт. На современных предприятиях исходный продукт близок к конечному составу и непрерывно разливается в длинные слябы, разрезается и формируется в стержни и профили и подвергается термообработке для получения конечного продукта. Сегодня около 96% стали непрерывно разливается, в то время как только 4% производится в виде слитков.

Затем слитки нагревают в яме для выдержки и подвергают горячей прокатке в слябы, заготовки или блюмы . Слябы подвергаются горячей или холодной прокатке в листы или листы. Заготовки подвергаются горячей или холодной прокатке в пруток, пруток и проволоку. Блюмы подвергаются горячей или холодной прокатке в конструкционную сталь , такую ​​как двутавровые балки и рельсы . На современных сталелитейных заводах эти процессы часто происходят на одной сборочной линии , когда руда поступает, а готовая стальная продукция выходит. Иногда после окончательной прокатки сталь подвергают термообработке для повышения прочности; однако это относительно редко.

История сталеплавильного производства

Древняя сталь

Сталь была известна в древности и был произведен в bloomeries и тиглей .

Самое раннее известное производство стали наблюдается в железных изделиях, раскопанных на археологическом участке в Анатолии ( Каман-Калехойюк ), возраст которых составляет почти 4000 лет и датируется 1800 годом до нашей эры. Гораций определяет стальное оружие, такое как фальката, на Пиренейском полуострове , а норическая сталь использовалась римскими военными .

Репутация чугуна Seric из Южной Индии (сталь wootz) значительно выросла в остальном мире. На предприятиях по производству металла в Шри-Ланке использовались ветряные печи, приводимые в движение муссонными ветрами, позволяющие производить высокоуглеродистую сталь. Крупномасштабное производство стали Wootz в Тамилакаме с использованием тиглей и источников углерода, таких как завод Avāram, произошло к шестому веку до нашей эры, что стало первым предшественником современного производства стали и металлургии.

В китайский этого периода Воюющих (403-221 г. до н.э.) имел закалочной закаленные стали, в то время как китайский из династии Хань (202 г. до н.э. — 220 н.э.) создал стали путем плавления вместе кованого железа с чугуном, таким образом производя углерод-промежуточное соединение сталь к 1 веку нашей эры.

Есть свидетельства того, что углеродистая сталь была изготовлена ​​в Западной Танзании предками народа хая еще 2000 лет назад путем сложного процесса «предварительного нагрева», позволяющего температурам внутри печи достигать 1300–1400 ° C.

Сталь Wootz и дамасская сталь

Свидетельства самого раннего производства высокоуглеродистой стали в Индии обнаружены в Кодуманале в Тамил Наду , районе Голконды в Андхра-Прадеше и Карнатаке , а также в районах Саманалавава в Шри-Ланке . Эта сталь стала известна как сталь Wootz , ее производили в Южной Индии примерно в шестом веке до нашей эры и экспортировали по всему миру. Технология производства стали существовала в регионе до 326 г. до н.э., поскольку они упоминаются в литературе на тамильском , арабском и латинском языках Сангама как лучшая сталь в мире, экспортируемая в то время в римский, египетский, китайский и арабский миры — то, что они называли Сериком. Утюг . Торговли 200 г. до н.э. Тамил гильдии в Тиссамахараме , на юго — востоке Шри — Ланки, принесли с собой некоторые из самых старых железных и стальных артефактов и производственных процессов на остров от классического периода . Китайцы и местные жители в Анурадхапуре , Шри-Ланка, также переняли методы производства стали Wootz у тамилов династии Чера в Южной Индии к 5 веку нашей эры. В Шри-Ланке в этом раннем методе производства стали использовалась уникальная ветряная печь, управляемая муссонными ветрами, способная производить высокоуглеродистую сталь. Поскольку технология была приобретена у тамильцев из Южной Индии, происхождение технологии производства стали в Индии можно консервативно оценить в 400–500 гг. До н. Э.

Производство так называемой Wootz, или дамасской стали , известной своей прочностью и способностью удерживать лезвие, возможно, было взято арабами из Персии, которые взяли ее из Индии. Первоначально он был создан из ряда различных материалов, включая различные микроэлементы , очевидно, в конечном итоге из писаний Зосима Панополиса . В 327 г. до н. Э. Побежденный царь Порус наградил Александра Великого не золотом или серебром, а 30 фунтами стали. Недавние исследования показали, что углеродные нанотрубки были включены в его структуру, что может объяснить некоторые из его легендарных качеств, хотя, учитывая технологии того времени, такие качества были получены случайно, а не намеренно. Естественный ветер использовался там, где почва, содержащая железо, нагревалась с помощью дерева. Древняя Sinhalese удалась извлечь тонны стали на каждые 2 тонн почвы, замечательный подвиг в то время. Одна такая печь была найдена в Саманалавеве, и археологи смогли производить сталь, как это делали древние.

Сталь для тигля, образованная путем медленного нагрева и охлаждения чистого железа и углерода (обычно в форме древесного угля) в тигле, была произведена в Мерве в 9-10 веках нашей эры. В XI веке есть свидетельства производства стали в Китае с использованием двух технологий: «берганский» метод, который производил низкокачественную, неоднородную сталь, и предшественник современного бессемеровского процесса, в котором использовалась частичная декарбонизация путем многократной ковки на холоде. взрыв .

Современное сталеплавильное производство

Бессемеровский преобразователь в Шеффилде , Англия

С 17 века первым шагом в европейском производстве стали было выплавление железной руды в чугун в доменной печи . Первоначально с использованием древесного угля, современные методы используют кокс , который оказался более экономичным.

Процессы, начиная с пруткового железа

В этих процессах чугун очищался (очищался) в кузнице для производства пруткового чугуна , который затем использовался в производстве стали.

Производство стали методом цементации было описано в трактате, опубликованном в Праге в 1574 году и использовавшемся в Нюрнберге с 1601 года. Подобный процесс для упрочнения брони и файлов был описан в книге, опубликованной в Неаполе в 1589 году. завезен в Англию примерно в 1614 году и использовался для производства такой стали сэром Бэзилом Бруком в Колбрукдейле в 1610-х годах.

Сырьем для этого процесса служили слитки железа. В XVII веке стало ясно, что лучшая сталь поступает из рудного железа в регионе к северу от Стокгольма , Швеция. Это было обычным источником сырья в 19 веке, почти до тех пор, пока использовался этот процесс.

Тигельная сталь — это сталь, которая была плавлена ​​в тигле, а не кована , в результате чего она более однородна. Большинство предыдущих печей не могли достичь достаточно высоких температур для плавления стали. Тигельная сталелитейная промышленность начала современного периода возникла в результате изобретения Бенджамина Хантсмана в 1740-х годах. Черновая сталь (сделанная, как указано выше) плавилась в тигле или в печи и отливалась (обычно) в слитки.

Процессы из чугуна


Современная эра в сталеплавильном началась с введением Генри бессемеровском «s бессемеровского процесса в 1855 году, сырье для которого было чугун. Его метод позволил ему производить сталь в больших количествах по дешевке, поэтому мягкая сталь стала использоваться для большинства целей, для которых раньше использовалось кованое железо. Процесс Гилкриста-Томаса (или базовый бессемеровский процесс ) был усовершенствованием бессемеровского процесса, заключающийся в футеровке конвертера основным материалом для удаления фосфора.

Еще одним процессом производства стали XIX века был процесс Сименса-Мартина , который дополнил процесс Бессемера. Он состоял из плавки пруткового чугуна (или стального лома) с чугуном.

Разливка стали раскаленной добела из дуговой электропечи.

Эти методы производства стали были признаны устаревшими из-за процесса Линца-Донавица кислородного производства стали (BOS), разработанного в 1952 году, и других методов кислородного производства стали. Производство стали с использованием кислородного газа превосходит предыдущие методы производства стали, потому что кислород, закачиваемый в печь, ограничивал количество примесей, в первую очередь азота, которые ранее поступали из используемого воздуха, и потому что, что касается мартеновского процесса, такое же количество стали из Процесс BOS производится в одну двенадцатую часть времени. Сегодня электродуговые печи (ЭДП) — распространенный метод переработки металлолома для создания новой стали. Их также можно использовать для преобразования передельного чугуна в сталь, но они потребляют много электроэнергии (около 440 кВтч на метрическую тонну) и, таким образом, обычно экономичны только при наличии обильных поставок дешевой электроэнергии.

Стальная промышленность

Производство стали (в млн. Тонн) по странам в 2007 г.

Сталелитейную промышленность часто считают индикатором экономического прогресса, поскольку сталь играет важную роль в инфраструктурном и общем экономическом развитии . В 1980 году в США было более 500 000 металлургов. К 2000 году число сталеваров упало до 224 000 человек.

Экономический бум в Китае и Индии вызвал значительное увеличение спроса на сталь. С 2000 по 2005 год мировой спрос на сталь увеличился на 6%. С 2000 года известность приобрели несколько индийских и китайских сталелитейных компаний, таких как Tata Steel (которая купила Corus Group в 2007 году), Baosteel Group и Shagang Group . Однако по состоянию на 2017 год ArcelorMittal является крупнейшим производителем стали в мире . В 2005 году Британская геологическая служба заявила, что Китай является крупнейшим производителем стали, на долю которого приходится около одной трети мировой доли; За ними последовали Япония, Россия и США.

В 2008 году сталь начала торговаться как товар на Лондонской бирже металлов . В конце 2008 года в сталелитейной промышленности произошел резкий спад, который привел к множеству сокращений.

Утилизация отходов

Сталь является одним из наиболее перерабатываемых материалов в мире, с уровнем рециркуляции более 60% во всем мире; только в США в 2008 году было переработано более 82 000 000 метрических тонн (81 000 000 длинных тонн; 90 000 000 коротких тонн), что составляет 83%.

Поскольку стали производится больше, чем утилизируется, количество переработанного сырья составляет около 40% от общего объема произведенной стали — в 2016 году было произведено 1 628 000 000 тонн (1,602 × 10 9 длинных тонн; 1,795 × 10 9 коротких тонн) необработанной стали. производится во всем мире: 630 000 000 тонн (620 000 000 длинных тонн; 690 000 000 коротких тонн) переработано.

Современная сталь

Углеродистые стали

Современные стали изготавливаются из различных комбинаций легированных металлов для различных целей. Углеродистая сталь , состоящая просто из железа и углерода, составляет 90% производства стали. Низколегированная сталь легируется другими элементами, обычно молибденом , марганцем, хромом или никелем, в количестве до 10% по весу для улучшения прокаливаемости толстых профилей. Высокопрочная низколегированная сталь имеет небольшие добавки (обычно <2% по весу) других элементов, обычно 1,5% марганца, чтобы обеспечить дополнительную прочность при небольшом повышении цены.

Недавние корпоративные правила средней экономии топлива (CAFE) привели к появлению новой разновидности стали, известной как улучшенная высокопрочная сталь (AHSS). Этот материал является одновременно прочным и пластичным, поэтому конструкции транспортных средств могут поддерживать текущий уровень безопасности при использовании меньшего количества материала. Существует несколько коммерчески доступных марок AHSS, таких как двухфазная сталь , которая подвергается термообработке, чтобы содержать как ферритную, так и мартенситную микроструктуру для производства формуемой высокопрочной стали. Сталь с индуцированной трансформацией пластичность (TRIP) включает специальное легирование и термообработку для стабилизации количества аустенита при комнатной температуре в низколегированных ферритных сталях, обычно не содержащих аустенита. При приложении деформации аустенит претерпевает фазовый переход в мартенсит без добавления тепла. Сталь с индуцированной двойникованием пластичности (TWIP) использует особый тип деформации для повышения эффективности наклепа на сплав.

Углеродистые стали часто оцинковывают горячим способом или гальваникой цинка для защиты от ржавчины.

Легированные стали

Нержавеющие стали содержат минимум 11% хрома, часто в сочетании с никелем, чтобы противостоять коррозии . Некоторые нержавеющие стали, такие как ферритные нержавеющие стали, являются магнитными , в то время как другие, такие как аустенитные , являются немагнитными. Коррозионно-стойкие стали обозначаются сокращенно CRES.

Некоторые более современные стали включают инструментальные стали , которые легированы большим количеством вольфрама и кобальта или других элементов для максимального упрочнения на твердый раствор . Это также позволяет использовать дисперсионное упрочнение и улучшает термостойкость сплава. Инструментальная сталь обычно используется в топорах, сверлах и других устройствах, которым нужна острая и долговечная режущая кромка. Другие сплавы специального назначения включают погодоустойчивые стали, такие как Cor-ten, которые выдерживают погодные условия, приобретая стабильную ржавую поверхность, и поэтому могут использоваться без окрашивания. Мартенситностареющая сталь легирована никелем и другими элементами, но, в отличие от большинства сталей, содержит мало углерода (0,01%). Таким образом получается очень прочная, но все же ковкая сталь.

В стали Eglin используется комбинация из более чем дюжины различных элементов в различных количествах, чтобы создать относительно недорогую сталь для использования в оружии для уничтожения бункеров . Сталь Гадфилда (в честь сэра Роберта Хэдфилда ) или марганцевая сталь содержит 12–14% марганца, который при истирании затвердевает и образует очень твердую пленку, стойкую к износу. Примеры включают гусеницы танков , кромки бульдозерных лезвий и режущие лезвия на губах жизни .

Стандарты

Большинство наиболее часто используемых стальных сплавов классифицируются организациями по стандартизации на различные марки. Например, Общество инженеров автомобильной промышленности имеет ряд марок, определяющих многие типы стали. Американское общество по испытанию материалов имеет отдельный набор стандартов, которые определяют сплавы , такие как А36 стали , наиболее часто используемые конструкционные стал в Соединенных Штатах. JIS также определяет серию из марок стали, которые используются широко в Японии, а также в развивающихся странах.

Использует

Рулон стальной ваты

Железо и сталь широко используются при строительстве дорог, железных дорог, другой инфраструктуры, бытовой техники и зданий. Большинство крупных современных сооружений, таких как стадионы и небоскребы, мосты и аэропорты, поддерживаются стальным каркасом. Даже в бетонных конструкциях для армирования используется сталь. Кроме того, он широко используется в крупной бытовой технике и автомобилях . Несмотря на рост использования алюминия , он по-прежнему остается основным материалом для кузовов автомобилей. Сталь используется во множестве других строительных материалов, таких как болты, гвозди и шурупы, а также в других бытовых товарах и кухонной утвари.

Другие распространенные приложения включают судостроение , трубопроводы , добычи , оффшорное строительство , аэрокосмическую , предметы домашнего обиход (например , стиральные машины ), тяжелое оборудование , такие как бульдозеры, офисную мебель, стальную стружку , инструмент и броней в виде личных бронежилетов или брони транспортного средства (более известных как прокатанная гомогенная броня в этой роли).

Исторический

Нож из углеродистой стали

До внедрения процесса Бессемера и других современных производственных технологий сталь была дорогой и использовалась только там, где не было более дешевой альтернативы, особенно для режущих кромок ножей , бритв , мечей и других предметов, где требовалась твердая и острая кромка. Он также использовался для пружин , в том числе используемых в часах .

С появлением более быстрых и экономичных методов производства сталь стало легче получать и она стала намного дешевле. Он заменил кованое железо для множества целей. Однако доступность пластмасс во второй половине 20-го века позволила этим материалам заменить сталь в некоторых областях применения из-за их более низкой стоимости изготовления и веса. Углеродное волокно заменяет сталь в некоторых не требующих больших затрат областях применения, таких как спортивное оборудование и автомобили высокого класса.

Длинная сталь

Стальной мост

Плоская углеродистая сталь

Погодостойкая сталь (COR-TEN)

Нержавеющая сталь

Низкофоновая сталь

Сталь , изготовленная после Второй мировой войны стала загрязнен с радионуклидами по ядерному оружию тестирования . Низкофоновая сталь, сталь, произведенная до 1945 года, используется для некоторых чувствительных к радиации приложений, таких как счетчики Гейгера и радиационная защита .

Смотрите также

Ссылки

Библиография

  • Эшби, Майкл Ф .; Джонс, Дэвид Райнер Ханкин (1992). Введение в микроструктуры, обработку и дизайн . Баттерворт-Хайнеманн.CS1 maint: ref = harv ( ссылка )
  • Дегармо, Э. Пол; Bl

состав, структура, свойства, сферы применения, производство

Железо считается самым популярным материалом. Его используют во всех отраслях промышленности. Людям этот металл знаком с глубокой древности. Когда кузнецы научились получать чистый материал, он превзошёл известные на то время сплавы, вытеснил их из производства. Сплавы железа появились в результате попыток людей изменить характеристики этого металла.

Сплав железа

Состав и свойства

Строение и свойства железа обуславливают его популярность относительно разных отраслей промышленности. Состав представляет собой основной материал с примесями другим веществ. Количество дополнительных металлов не превышает 0,8%. К основным параметрам относятся:

  1. Температура плавления — 1539 градусов по Цельсию.
  2. Твердость по Бринеллю — 350–450 Мн/кв. м.
  3. Удельная масса — 55,8.
  4. Плотность — 7,409 г/куб см.
  5. Теплопроводность — 74,04 Вт/(м·К) (при комнатной температуре).
  6. Электропроводность — 9,7·10-8 ом·м.

Нельзя забывать, что железо считается одним из важнейших элементов в организме человека. Однако он крайне сложно усваивается из пищи. Суточная норма, которую должен употреблять мужчина — 10 мг. Женщины должны потреблять 20 мг этого вещества, чтобы организм работал нормально.

История открытия

Из школьного курса все помнят «железный век». Это период истории, когда человек впервые научился получать этот металл из руды. Железный век приходится на период с 9 по 7 век до нашей эры. Этот металл оказал огромное влияние на развитие людей того времени. По своим характеристикам он вытеснил смеси цветных металлов. Из него изготавливали орудия труда, оружие, доспехи, материалы для строительства и многое другое. Постепенно кузнецы начали смешивать его с другими металлами, чтобы получить новые материалы. Так появлялись новые сплавы.

Сферы применения

Этот материл применяется в разных отраслях промышленности:

  1. Смеси и однородный металл применяются в машиностроении. Из них изготавливаются внутренние детали, корпуса, подвижные механизмы.
  2. Судостроение, самолётостроение, ракетостроение.
  3. Строительство — изготовление крепежей, расходных материалов.
  4. Приборостроение — изготовление электроники для дома.
  5. Радиоэлектроника — создание элементов для электроприборов.
  6. Медицина, станкостроение, химическая промышленность.
  7. Изготовление оружия.

Если для чего-то не подходит однородный материал, подойдут соединения на его основе, характеристики которых значительно отличаются.

Разновидности сплавов на основе железа

Сплав железа — это соединение, которое состоит из основного металла и дополнительных примесей. Соединения на основе этого материала называются чёрными металлами. К ним относятся:

  1. Сталь — соединение углерода с другими элементами. Углерода в составе сплава может содержаться до 2.14%. Выделяют конструкционные углеродистые, строительные, специальные и легированные стали.
  2. Чугун — смесь, которая пользуется огромной популярностью. Соединения могут содержать до 3,5% углерода. Дополнительно смеси содержать марганец, фосфор, серу.
  3. Перлит — смесь на основе железа. Содержит не более 0.8% углерода.
  4. Феррит — его называют чистым материалом. Связанно это с низким содержанием углерода, сторонних примесей (около 0.04%).
  5. Цементит — химическое соединение железа с углеродом.
  6. Аустенит — соединение с содержанием углерода до 2.14%. Дополнительно имеет сторонние примеси.
Легированная сталь

Состав и структура сплавов

Из-за большого количество соединений на основе железа была разработана маркировка, по которой можно отделить стали с высоким содержанием углерода от менее углеродистых, определить наличие основных легирующих элементов в составе материала, их количество. Зависимо от количества дополнительных элементов изменяются свойства соединений. К ним относится бор, ванадий, молибден, марганец, титан, углерод, хром, никель, кремний, вольфрам.

Характеристики смесей зависят от их структуры, состава. От этого изменяется прочность, пластичность, температура плавления, плотность, электропроводность и другие параметры. Например, структура чугуна определяет его хрупкость при ударах, больших физических нагрузках.

Свойства и маркировка сплавов

Относительно маркировки, первые цифры, которые идут на маркировке, говорят о процентном содержании углерода в составе. Далее идут заглавные буквы основных легирующих элементов. Начало маркировки могут начинать дополнительные буквы. Они указывают на назначение сплава.

Пластичность и вязкость будут уменьшаться при повышении количества углерода в составе сплава. На другие свойства металлов влияют основные легирующие элементы.

Производство и обработка сплавов на основе железа

Чтобы понять, как получают популярные соединения на основе железа, нужно кратко поговорить о технологиях получения чугуна, стали. Получить сталь можно несколькими способами:

  1. Прямая технология. Окатышки железной руды продуваются смесью угарного газа, кислорода аммиака. Процедура проводиться в шахтной печи разогретой до 1000 градусов.
  2. Мартеновский метод. Твердый чугун переплавляют с помощью мартеновских печей. Прежде чем закончить процедуру материал насыщается примесями.
  3. Электроплавильный способ. С его помощью получают высококачественный материал. Обработка проводится в закрытых печах при температуре до 2200 градусов.
  4. Кислородно-конверторный метод. Чугун, расположенный в печи, обдувается смесью кислорода с воздухом, что ускоряет процесс отжига.

Производство чугуна:

  1. Подготовка руды. Она дробится до мелкой фракции.
  2. Измельчение коксового угля.
  3. Дробление флюса.
  4. Загрузка в печь.

Для изготовления чугуна используются доменные печи.

Помимо процессов производства смесей, их подвергают дополнительно обработке. Это отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Характеристики улучшаются.

Сплавы железа используются в разных отраслях промышленности. Они обладают разными характеристиками, однако не теряют параметров основного металла, входящего в их состав.

Сплавы железа с углеродом — Энциклопедия по машиностроению XXL

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом и другими элементами, условно обозначаемыми буквами X хром, Г-марганец, Н-никель, С-кремний, Ю-алюминий, Т-титан, Ф-ванадий, В — вольфрам, М молибден.  [c.186]

Из чугуна, представляющего собой сплав железа с углеродом (2,14—6,67 %), в который входят также постоянные примеси — марганец, кремний, сера п фос-фор, получают литые детали, подвергающиеся затем необходимой механической обработке.  [c.290]


Обычно сталью, а тем более чугуном, называют, сплавы железа с углеродом (более 2% С —чугун,, менее 2% С —сталь). Однако в свете современной техники известны и в последнее время получили распространение сплавы на основе железа (с ними мы познакомимся ниже), в которых углерода очень мало и он является даже вредным элементом тем не менее такие сплавы также называются сталями. Во избежание терминологической путаницы принято считать сплавы, в которых железа более 50 /о, сталями (чугунами) и не именовать их сплавами, а именовать сплавы, содержащие железа менее 50%. Научно это не строго, но технически четко.  [c.159]

Сплавы железа с углеродом иосле окончания кристаллизации имеют указанную выше различную структуру. Относительное количество структурных составляюш,их в сплавах с различным содержанием углерода можно определить ио диаграмме, приведенной на рис. 79. Однако фазовый состав всех сплавов одинаков ири температурах [c.128]

Сталью называется сплав железа с углеродом, содержащий менее 2% углерода.  [c.121]

Чугунами называются сплавы железа с углеродом при содержании углерода более 2%. Машиностроительные чугуны обладают хорошими литейными свойствами, обрабатываемостью, прочностью, малой чувствительностью к концентраторам напряжения.  [c.128]

Стали — это сплавы железа с углеродом и добавками других химических элементов, предназначенных для придания ей определенных свойств. По сравнению с другими материалами стали характеризуются высокой прочностью, пластичностью, хорошей обрабатываемостью. Термообработка большинства сталей значительно улучшает их свойства. По составу стали разделяют на углеродистые и легированные. Углеродистые стали бывают обыкновенного качества (ГОСТ 380 — 71), конструкционные качественные (ГОСТ 1050 — 74).  [c.158]

Перлит — эвтектоид в сплавах железа с углеродом, состоит из феррита и цементита.  [c.151]

Чугун — это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода больше 2,14%.  [c.56]

Основной продукцией черной металлургии является углеродистая сталь. Это сплав железа с углеродом,в котором углерода до 2,14%.  [c.79]

Сплавы железа с углеродом  [c.22]

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом и некоторыми другими присадками. В зависимости от содержания углерода и состояния, в котором углерод находится в чугуне (в свободном или химически связанном), различают чугуны серые и белые. Серый чугун не обладает пластичностью, но легко плавится и хорошо заполняет литейные формы. Он хорошо обрабатывается резанием и поэтому служит одним из основных материалов для изготовления деталей машин.  [c.239]


Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, а также различными присадками. В машиностроении наиболее широко применяются следуюш,ие сорта стали углеродистые стали обыкновенного качества углеродистые конструкционные стали качественные (ГОСТ 1050—74) низколегированные и легированные конструкционные стали (ГОСТ 4543—71).  [c.240]

Чугун, как известно, — это сплав железа с углеродом при содержании углерода 2,14 % и более. В белом чугуне углерод входит в состав цементита химического соединения железа с углеродом. Такой чугун обладает высокой твердостью и хрупкостью, и его применяют сравнительно редко. В чугуне других видов путем графитизации углерод частично или полностью переводят в свободное состояние — графит. Применяют также отбеленный чугун белый снаружи и графитизированный во внутренней части изделия.  [c.434]

К этому периоду относится ряд важных работ Байкова в области металлургии. В научно-технических журналах он помещает статьи Кристаллизация и структура стали (1907), Плавка медных руд в шахтных печах (1908), О полиморфизме никеля и К вопросу о диаграмме превращений сплавов железа с углеродом (1910), О высокоуглеродистых фазах в сплавах железа с углеродом (1914) и другие, представляющие большой научный  [c.171]

Одним из наиболее распространенных материалов в машиностроении является чугун. Так же как и сталь, он представляет собой сплав железа с углеродом, но углерода в нем больше — от 2,5 до 4 /о.  [c.151]

Сталь — сплав железа с углеродом и неизбежными примесями марганца, кремния, серы, фосфора и других элементов. Обычные сорта стали, применяемые в машиностроении, содержат от 0,05 до 1,5% углерода.  [c.9]

Твердый раствор углерода в -у-железе. Предельная растворимость углерода в у железе 2% при 1130° С и 0,8% при 723 С. В чистых сплавах железа с углеродом и в низколегированной стали аустенит устойчив только при температурах выше Ах.  [c.12]

Сталью называется сплав железа с углеродом (до 2%), поддающийся ковке. По способу получения сталь разделяют на бессемеровскую, конверторную (с продувкой кислородом), мартеновскую, электросталь и тигельную. Основным классификационным признаком является химический состав, который в своей массе не изменяется в зависимости от термической и других видов обработки, за исключением некоторого изменения поверхностных слоев при цементации, азотировании и других диффузионных процессах.  [c.11]

Сталью называется сплав железа с углеродом (до 2%), поддающийся ковке. По способу получения сталь разделяется па бессемеровскую, конверторную (с продувкой кислородом), мартеновскую, электросталь, тигельную и сталь, получаемую прямым восстановлением из обогащенной руды (окатышей).  [c.21]

Уже в начале XIX в. стало предельно ясным, что качество изделий из металлов или сплавов определяется не только процессами их производства. Огромную роль для повышения добротности металла играет его последующая обработка (прокатка, ковка, штамповка), особенно тепловая, термическая обработка. Исследователи многих стран уделили большое внимание изучению химического состава металлических сплавов, влиянию отдельных элементов, входящих в их состав. Особенно тщательно исследовали химический состав стали. Как известно, сталь представляет собой сплав железа с углеродом (до 2%) и другими химическими элементами. Содержание углерода в решающей степени определяет механические свойства стали.  [c.135]

СПЛАВЫ ЖЕЛЕЗА С УГЛЕРОДОМ  [c.35]

Чугунами называются нековкие литейные сплавы железа с углеродом, содержащие более 2% углерода. Наибольшее распространение получили чугуны с содержанием углерода от 2,8 до 3,5%. В чугуне, так же как и в стали, содержатся кремний, марганец, сера и фосфор.  [c.35]

Каждому сплаву железа с углеродом соответствует точка на оси абсцисс диаграммы. Если через эту точку провести вертикальную прямую, то точки ее пересечения с линиями диаграммы дадут температуры, при которых происходят превращения в строении и состоянии сплава.  [c.37]

Сплавы железа с углеродом, не содержащие эвтектики, относятся к сталям.  [c.37]

Превращения, происходящие в сплавах железа с углеродом, обратимы. Если структура эвтектоидной стали (0,8% С) при охлаждении ниже 723° С превращается из аустенита в перлит, то в процессе нагревания при 723° С произойдет обратное превращение — перлита в аустенит. В обратном порядке происходят при нагревании структурные превращения в до- и заэвтектоидных сталях.  [c.38]

Чугун — это исходный продукт, получаемый выплавкой из руды, он является сплавом железа с углеродом, причем от содержания последнего зависят свойства чугуна. Кроме углерода в чугуне содержатся некоторые примеси сера, фосфор, кремний и др., попадающие в него из руд или занесенные при плавке. Чугун делится на литейный, ковкий и передельный. Литейный чугун идет на получение отливок, ковкий чугун получается, если отливки подвергнуть особой обработке, при которой часть углерода с поверхности выгорает. Из ковкого чугуна вырабатывают арматуру и многие детали для разных отраслей промышленности. Передельный чугун идет на переработку в сталь.  [c.29]

Сталью называется группа сплавов железа с углеродом с содержанием последнего до 1,7% при содержании углерода свыше 1,7% сплав относится к группе чугунов.  [c.20]

Температуру проведения процессов термической обработки можно ориентировочно принимать по рис. 32, на котором изображена нижняя часть диаграммы сплавов железа с углеродом [11].  [c.397]

Чугуном называются сплавы железа с углеродом, кремнием и некоторыми другими примесями (в зависимости от марки чугуна и назначения отливки). Содержание углерода в чугуне составляет более 2%. Чугуны обладают хорошими литейными свойствами и (за исключением белых чугу-нов) хорошо поддаются механической обработке.  [c.28]

Сталь — сплав железа с углеродом (до 2%) и другими элементами. По химическому составу сталь разделяют на углеродистую и легированную по назначению — конструкционную, инструментальную и специальную по качеству — обыкновенного качества, качественную, повышенного качества и высококачественную.  [c.129]

Чугун — сплав железа с углеродом (более 2%) разделяют на нелегированный и легированный, содержащий хром, никель.  [c.135]

К чу1 унам относятся сплавы железа с углеродом, содержание которого превышает 2,11% (2,14%). В отих сплавах обычно присутствует так/ке кремний и некоторые количества марганца, серы н фосфора, а иногда и другие элементы, вводилнле как легирующие добапк и для гсрндания чугуну определенных свойств. К числу таких легирующих эле.ментоп можно отнести никель, хром, магний и др.  [c.321]

При нагреве в воздухе или продуктах горения тошшва сплавы железа с углеродом подвергаютоя окислению, особенно быстрому прк температурах выше 600 С, и покрываются продуктами коррозии.  [c.17]

Сплавы железа распространены в промышленности наиболее широко. Осншзиые из них — сталь и чугун — представляют собой сплавы железа с углеродом. Для получения заданных свойств в сталь и чугун вводят легируюш,ие элементы. Ниже будет рассмотрено строение и фазовые превраш,еиия в сплавах железо—углерод, а также фазы в сплавах железо с легируюш,ими элементами.  [c.116]

Углеродистыми сталями называются сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,0% С. Обычная углеродистая сталь, кроме основных элементов (железа и углерода), содержит еще 0,3 -0,7% Мп 0,2 — 0,4% Si 0,01 — 0,05% Р и 0,01 — 0,04% S. Фосфор и сера являются примесями. Марганец и кремний вводят в сталь при ее производстве, а фосс1юр и сера попадают в нее в процессе выплавки непосредственно из руд и являются вредными примесями.  [c.41]

Чугунами называются сплавы железа с углеродом, содержащие 2-4% С. Чугун является наиболее распространенным материалом для изготовления фасонных отливок, так как он обладает хорошими литейными свойствами, лучшими по сравнению со сталью. Область применения чугуна как конструкционного материала расширяется вследствие повышенных прочностных эксплуатационных свойств, а также в результате разработки чугунов новых марок со специальными физическими (износостойкости) и химическими свойствами (жаропрючности и жаростойкости) при повышенных температурах (600 — 1000°С).  [c.61]

Все три твердых раствора принадлежат к растворам типа внедрения. Феррит имеет решетку ОЦК, мягок, пластичен (НВ 65—130 о, = 300 Мн/м (30 кгс/мм , б = 30%), магнитен до 768° С. Сплавы железа с углеродом (до 0,5% С) теряют магнетизм выше изотермы МО, отвечающей точке Кюри (768° С). Аустенит кристаллизуется в решетку ГЦК он более тверд и пластичен, чем феррит (НВ 200—250 б = 40ч-50%), немагнитен. Цементит (Feg ) тверд, но хрупок (ЯВ > 800), имеет сложную орторомбическую кристал

Литейное производство, литье чугуна, стали и цветных металлов

26 ссылок, 9.02.2020, в процессе обновления …

AGOP CO., LTD. — производственно-торговая компания, собственное литейное производство Duc Duy Khanh, производство серого чугуна, стального, медного и алюминиевого литья, деталей машин, веса от 5 кг до 1000 кг, ванн, люков и решетки, декоративные тарелки для каминов, декоративные изделия, декоративная уличная и парковая мебель, посуда и бытовая техника.

BORAMTEK VIETNAM CO., ООО (ссылка не работает) — производство и поставка литых деталей для мотоциклов и автомобилестроение, набор ключей, переключатели, ступицы, детали двигателя.

C.Q.S PRECISION DIE CASTING, INC. (Ссылка не работает) — литье из алюминиевых и цинковых сплавов, гравитационная матрица и литье под давлением, штамповка, обработка, покраска и сборка, алюминиевые диски, грузовики, детали мотоциклов и велосипедов, детали осветительной арматуры, электроинструменты, садовые инструменты, детали сельского хозяйства.

DONG ANH MECHANICAL COMPANY (ссылка не работает) — мелющие шары и различные запчасти из литейной стали. сплав для цементной, термоэлектрической, химической, сахарной и бумажной промышленности, формование сырого песка, линия Disamatic, производственная мощность 15000 тонн продукции в год.

DONG HIEP THANH — Хип Тхань Литейное производство бронзы: репродукция бронзы и латуни и литье по выплавляемым моделям, бронзовые и латунные скульптуры, статуи, рельефы, предметы искусства — курильницы, фонари, краны, подсвечники, бронзовая фурнитура и аксессуары для мебели и предметов декора.

ЛИТЕЙНАЯ КОМПАНИЯ № 1 (FOUNDCO) — член Vietnam Engine & Agricultural Machinery Corp., серый чугун, высокопрочный чугун, углеродистая сталь, нержавеющая сталь, отливки из меди и алюминиевых сплавов, запчасти для производственных машин, сельскохозяйственная техника, судовые дизельные двигатели, насос, клапаны, гребные винты для рыболовных и средних судов, ГБЦ, гильзы цилиндров, юбка и головка поршня.

HANOI HUNG ANH CO., LTD. — литейный цех из серого чугуна, шкивы, крышки люков, противовесы, маховики, световой купол, постаменты, столбики, балочные зажимы, пожарные места, печи.

HUNG VUONG CONSTRUCTION CO., LTD. — производитель железобетонных труб по технологии центробежного прядения, собственное металлическое литье. производственные линии для отливок из углеродистой стали, отливок из низколегированной и высоколегированной стали, серого чугуна, высокопрочного чугуна и отливок из легированного чугуна, литых изделий массой до 2000 кг для бетона, цемента, стали, нефтехимическая и морская промышленность, поршни, уплотнительные ролики, шестерни тормозных коробок, крутильные шестерни, дробильные челюсти, колеса крановой опоры, ось пружин, тросовые шкивы, кожухи дробильных машин, перемешивание лопасти, крышки люков и рамы.

MAY CASTING CO., LTD. — серый чугун, высокопрочный чугун, стальное и цветное литье, формование из сырого и фуранового песка, гравитация литье под давлением.

MANDARIN FOUNDRY CO., LTD. (ссылка не работает) — производитель отливок из серого и высокопрочного чугуна компанией Disa автоматическая формовочная линия, литые детали для автомобилей, мотоциклов и других отраслей — тормозные барабаны, гильзы, вкладыши, центры выступов, кронштейны двигателей, рамы двигателей, фланцы труб, роторы кулачков, охлаждение детали компрессоров, детали пильных машин.
Презентация CastingArea.

MY HOA CO., LTD. (ссылка не работает) — производитель и поставщик изделий из художественного или конструкционного чугуна с различными формами и размерами, кожух печки, детали клапана, трубы, крышки и рамы люков, украшения для забора, декоративные элементы.

MELICO LTD. (ссылка не работает) — участник Vietnam Engine & Agric Machinery Corp., линии по производству чугуна, стали, меди и алюминия, запасные части для автомобильной промышленности.

NAKYCO JSC — изделия из чугуна для рыболовной, лесозаготовительной и сельскохозяйственной техники.

THANHXUAN CYLINDER LINER CO., LTD. (ссылка не работает) — гильзы цилиндров разные (литые и обработка) для автомобильных и судовых двигателей.

THANH CONG MODEL MOLDS CO., LTD. — производитель литых под давлением деталей из алюминия, меди, цинка, сурьмы, форм для металла и пластмассовой промышленности на станках с ЧПУ.
Презентация CastingArea.

THU DUC TEXTILE GARMENT ENGINEERING CO.(TEXENCO) — производство различного оборудования, запчастей для текстиля, одежды, систем охлаждения. и электрические системы, отливки из углеродистой и легированной стали, отливки из серого, высокопрочного и легированного чугуна, отливки из алюминиевых и медных сплавов, линия по выпадению пены, линия формования сырого песка, линия литья силиката.

THANGLONG MINERALS & METALS CO., LTD. — блоки противовесов для лифтов, грузила, люки, рамы и решетки, ограждения и декоры, садовые столы, стулья и другие чугунные изделия, изготовленные методом песочного формования, поставщик литейного чугуна.
Презентация CastingArea.

VIDPOL CASTING CO., LTD. (ссылка не работает) — изготовление отливок методом lostfoam в вакууме окружающая среда, литые детали от 0,1 до 2000 кг из серого чугуна, легированного чугуна, углеродистой стали, легированной стали и цветных металлов, компоненты для мотоциклетной и автомобильной промышленности, цементной промышленности, судостроения промышленность, электроэнергетика, железнодорожные вагоны, горнодобывающая промышленность, нефтегазовое машиностроение, искусство — декоративные литые изделия, декоративные заборы, статуи из металла.
Презентация CastingArea.

VICTORY COMPANY (VICO) LTD. (ссылка показывает другую тему) — стальные и чугунные отливки для цемента, горнодобывающей, термической энергетика, сахарная и бумажная промышленность, производственная линия вакуумного литья (v-процесс), производственная мощность — 5000 тонн в год.

VINA — JAPAN ENGINEERING (VJE) LTD. — совместное предприятие вьетнамских и японских компаний мощностью 4000 т / год отливок из серого чугуна, высокопрочный чугун, легированный чугун, углеродистая и легированная сталь, алюминий и медный сплав, отливки весом от 1 до 3000 кг, линия формования фуранового песка и линия формования сырого песка, детали станков, дизельное топливо Корпуса и детали двигателей, корпуса и рабочие колеса водяных насосов, диски измельчения пульпы, запчасти для автомобилей и мотоциклов, морской и железнодорожный транспорт.

VIET KINH METAL FOUNDRY CO., LTD. — специализируется на обработке, изготовлении моделей, литье и механической обработке всех изделий из серого чугуна, отливок из
несколько кг до 2000 кг.
Презентация CastingArea.

VIET NAM CAST IRON CO., LTD. — производство серого чугуна, высокопрочного чугуна и стального литья отливки для автомобильной промышленности, сельхозтехники, печи, котлы, тракторы, грузовики, насосы, клапаны, фитинги, фланцы, наконечники высевающих ножей, башмаки сеялки, крышки люков, рамы и решетки, счетчик гири, декоративные изделия из металла, автоматические линии формовки из зеленого песка, ручное формование из зеленого песка, формование из песка из фурановой смолы, формование корпусов, литье по выплавляемым моделям и литье по выплавляемым моделям воска.

VIETNAM PRECISION INDUSTRIAL № 1 CO., LTD. (VPIC1) — производитель и поставщик металлических деталей для различных известных компаний, производство автомобильных запчастей, деталей мотоциклов, деталей транспортных средств для отдыха, медицинского и медицинского оборудования, возможности: литье под давлением из цинкового сплава и алюминия, штамповка, лазерная резка, механическая обработка, сварка, нагрев обработка, гальваника, нанесение покрытий и покраска, часть Eurocharm Group со штаб-квартирой в Тайване.

VIETNAM POWER PRODUCTS MFG. КОМПАНИЯ С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ. — судовые двигатели — производство и сборка, промышленные двигатели и сельскохозяйственная техника, чугун части.

VIETNAM TBI JSC — производство серого чугуна и высокопрочного чугуна, коробки передач, ведущие звездочки, чугунные тормозные башмаки, маховые колеса, крепления, подвески, опорные подушки, соединительные фланцы, люки и решетки, запчасти для химических и водяных насосов.

WELL CONTENT ENTERPRISE CO., LTD.(ссылка не работает) — паковка из нержавеющей, углеродистой и легированной стали литье, литые компоненты для клапанов, насосов, труб и трубок, морская и автомобильная арматура, строительная фурнитура, инструменты для пищевых продуктов, принадлежности для оборудования.

Каталог литейной деятельности CastingArea — Главная

Производитель отливок из чугуна из специальных сплавов

S G Отливки из чугуна (отливки из чугуна с шаровидным графитом / отливки из чугуна с шаровидным графитом)

Производитель и экспортер отливок из чугуна S G.

S G Iron также известен как чугун с шаровидным графитом, высокопрочный чугун, чугун с шаровидным графитом, чугун с шаровидным графитом. S G Iron — это тип чугуна, который в расплавленном состоянии обрабатывали таким элементом, как магний или церий, чтобы вызвать образование свободного графита в виде конкреций или сферолитов. Это придает отлитому металлу измеримую степень пластичности (легко управляемой). Семейство ковких чугунов предлагает инженерам-конструкторам уникальное сочетание прочности, износостойкости, усталостной прочности и вязкости, а также превосходных характеристик пластичности.

S G Чугун / высокопрочный чугун не является отдельным материалом, а является частью группы материалов, которые могут быть произведены с широким диапазоном свойств за счет контроля микроструктуры. Общей определяющей характеристикой этой группы материалов является форма графита. В высокопрочном чугуне графит имеет форму конкреций , а не чешуек , как в сером чугуне. Острая форма чешуек графита создает точки концентрации напряжений в металлической матрице, а закругленная форма конкреций — в меньшей степени, что препятствует образованию трещин и обеспечивает повышенную пластичность, благодаря которой сплав получил свое название.

Эта структура графита с шаровидным графитом препятствует образованию линейных трещин, следовательно, способна противостоять деформации.

Состав:
Типичный химический анализ этого материала:

  • Углерод от 3,2 до 3,6%
  • Кремний от 2,2 до 2,8%
  • Марганец от 0,1 до 0,5%
  • Магний от 0,03 до 0,05%
  • Фосфор от 0,005 до 0,04%
  • Сера от 0,005 до 0,02%
  • Медь 0.40%
  • Весы для утюга

Другие элементы, такие как медь или олово, могут быть добавлены для увеличения предела прочности и текучести при одновременном снижении пластичности. Повышенной коррозионной стойкости можно добиться, заменив от 15% до 30% железа в сплаве на различные количества никеля, меди или хрома.

Приложения:
Ковкий чугун особенно полезен во многих автомобильных компонентах, где прочность должна превосходить прочность алюминия, но не обязательно сталь.Другие основные промышленные применения включают внедорожные дизельные грузовики, грузовые автомобили класса 8, сельскохозяйственные тракторы, насосы для нефтяных скважин и т. Д.

S G Химические компоненты чугуна / ковкого чугуна
Ковкий чугун также называют чугун с шаровидным графитом или чугун с шаровидным графитом. Его химические компоненты не имеют строгого диапазона для многих стандартов материалов, однако его ассортимент должен быть полезен покупателям для оценки качества чугуна.

Таким образом, мы установили несколько нормальных стандартов, чтобы показать разумный диапазон для высокопрочного чугуна.Пожалуйста, помните, что химические компоненты являются лишь справочным материалом, а не строгим стандартом для материала. Литейный завод мог регулировать свои химические компоненты в соответствии со своим опытом, чтобы соответствовать физическим свойствам. Итак, физические свойства должны быть единственным стандартом для материалов.

Технические характеристики:

  • IS — 1865 — 1998 (третье переиздание)
  • Сорта — SG — 350/22, SG — 400/15, SG — 450/10, SG — 500/7, SG — 600/3, SG — 700/2, SG — 800/2 и SG — 900/2.
  • Все марки лучше Устойчивы к коррозии, износу и высокой температуре.
Производственная мощность — От 10 кг. до 2 тонн одного ПК.

Продукция — Кривошип, гильза корпуса сепаратора, барабаны лебедки, элеваторные блоки, рабочие колеса, клапаны, Hallow Cylinder и другие различные типы чугунных отливок S G (отливки из чугуна с шаровидным графитом / отливки из чугуна с шаровидным графитом)

Химические компоненты высокопрочного чугуна

США

Германия

ISO

К%

Si%

млн%

P%

S%

мг%

Cu%

Sn%

60-40-18

GGG40

400-18

3.50-3,78

2,80–2,85

0,2-0,5

0,03-0,06

0,02-0,035

0,020-0,060

65-45-12

GGG40

450-10

3.30-3.80

2,40–2,90

0,2-0,5

0,03-0,06

0,02-0,040

0,020-0,060

70-50-05

GGG50

500-7

3.20-3.60

2.30–2.90

0,4-0,6

0,03–0,06

0,02-0,040

0,030-0,055

<0,4

80-60-03

GGG60

600-3

3.00–3,50

2,40–2,80

0,3-0,5

0,03–0,06

0,02-0,040

0,035-0,050

0,30–0,40

100-70-03

GGG70

700-2

3.65-3,90

1,70–1,90

0,3-0,5

<0,06

<0,03

0,035-0,050

0,30–0,40

0,03–0,06

120-90-02

GGG80

800-2


Эквивалентные марки ковкого чугуна (отливка из чугуна с шаровидным графитом / чугуна с шаровидным графитом)

Страна

Стандартный

Эквивалентные марки высокопрочного чугуна (чугун с шаровидным графитом, чугун с шаровидным графитом)

ISO

ISO 1083

400-15
400-18

450-10

500-7

600-3

700-2

800-2

900-2

Китай

ГБ 1348

QT400-18

QT450-10

QT500-7

QT600-3

QT700-2

QT800-2

QT900-2

США

ASTM A536

60-40-18

60-42-10
65-45-12

70-50-05

80-55-06
80-60-03

100-70-03

120-90-02

Германия
Австрия

DIN 1693

GGG40

GGG50

GGG60

GGG70

GGG80

Европейский

EN 1563

EN-GJS-400-15
EN-GJS-400-18

EN-GJS-450-10

EN-GJS-500-7

EN-GJS-600-3

EN-GJS-700-2

EN-GJS-800-2

EN-GJS-900-2

Япония

JIS G5502

FCD400

FCD450

FCD500

FCD600

FCD700

FCD800

Италия

UNI 4544

GS370-17

GS400-12

GS500-7

GS600-2

GS700-2

GS800-2

Франция

NF A32-201

ФГС370-17

ФГС400-12

ФГС500-7

ФГС600-2

ФГС700-2

ФГС800-2

Великобритания

BS 2789

400/17

420/12

500/7

600/7

700/2

800/2

900/2

Индия

IS 1865

SG370 / 17

SG400 / 12

SG500 / 7

SG600 / 3

SG700 / 2

SG800 / 2

Испания

UNF

FGE38-17

ФГЭ42-12

FGE50-7

FGE60-2

FGE70-2

FGE80-2

Бельгия

НБН 830-02

FNG38-17

FNG42-12

FNG50-7

ФНГ60-2

ФНГ70-2

ФНГ80-2

Австралия

КАК 1831

300-17
400-12

500-7

600-3

700-2

800-2

Швеция

СС 14 07

0717-02

0727-02

0732-03

0737-01

0864-03

Норвегия

NS11 301

SJK-400.3
SJK-400

SJK-500

SJK-600

SJK-700

SJK-800

Таблица марок ковкого чугуна
ASTM A536 1993 (США)

Марка

Предел прочности
σ≥ / МПа

Предел текучести
σ≥ / МПа

Удлинение
δ≥
( % )

ANSI / ASTM

UNS

60-40-18

F32800

414

276

18

65-45-12

F33100

448

310

12

80-55-06

F33800

552

379

6.0

100-70-03

F34800

689

483

3,0

120-90-02

F36200

827

621

2.0

Специального назначения

60-42-10

415

290

10

70-50-05

485

345

5.0

80-60-03

555

415

3,0


ГБ / т 1348 1998 (Китай)

Марка

Предел прочности на разрыв

σ b ≥ / МПа

Предел текучести

σ 0.2 ≥ / МПа

Удлинение

δ 5 ≥ ( )

Твердость

ОБД

QT400-18
QT400-18-LT *

400

250

18

130 ~ 180

QT400-15

400

250

15

130 ~ 180

QT450-10

450

310

10

160 ~ 210

QT500-7

500

320

7

170 ~ 230

QT600-3

600

370

3

190 ~ 270

QT700-2

700

420

2

225 ~ 305

QT800-2

800

480

2

245 ~ 335

QT900-2

900

600

2

280 ~ 360

* Низкотемпературные испытания на удар с V-образным надрезом (-20 ± 2 )

DIN 1693 1997 (Германия)

Марка

Материал №

W-Nr.

Предел прочности на разрыв

σ b ≥ / МПа

Предел текучести

σ 0,2 ≥ / МПа

Удлинение

δ≥ (%)

GGG-40

0.7040

400

250

15

GGG-50

0,7050

500

320

7

GGG-60

0.7060

600

380

3

GGG-70

0,7070

700

400

2

GGG-80

0.7080

800

500

2


EN 1563 1997 (Европейский стандарт)

Марка

Предел прочности
σ≥ / МПа

Предел текучести
σ≥ / МПа

Удлинение
δ≥
( % )

Символ

Номер

EN GJS 350-22

EN JS1010

350

220

22

EN GJS 350-22-LT *

EN JS1015

350

220

22

EN GJS 400-18

EN JS1020

400

250

18

EN GJS 400-18-LT *

EN JS1025

400

240

18

EN GJS 400-15

EN JS1030

400

250

15

EN GJS 450-10

EN JS1040

450

310

10

EN GJS 500-7

EN JS1050

500

320

7

EN GJS 600-3

EN JS1060

600

370

3

EN GJS 700-2

EN JS1070

700

420

2

EN GJS 800-2

EN JS1080

800

480

2

EN GJS 900-2

EN JS1090

900

600

2

* Низкотемпературные испытания на удар с V-образным надрезом (-20 ± 2 )

ISO 1083 1987 (международный)

Марка

Предел прочности на разрыв

σ b ≥ / МПа

Предел текучести

σ 0.2 ≥ / МПа

Удлинение

δ≥ %

Твердость

ОБД

900-2

900

600

2

280 ~ 360

800-2

800

480

2

245-335

700-2

700

420

2

225 ~ 305

600-3

600

370

3

190 ~ 270

500-7

500

320

7

170 ~ 230

450-10

450

320

10

160 ~ 210

400-15

400

250

15

130 ~ 180

400-18
400-18 АЛ *

400

250

18

130 ~ 180

350-22

350

220

22

≤150

* Низкотемпературные испытания на удар с V-образным надрезом (-20 ± 2 )

Ковкий чугун :: ОПИСАНИЕ МЕТАЛЛОВ Артикулы

Ковкий чугун — это термообработанный сплав железа с углеродом, который затвердевает в литом состоянии с структура без графита, т.е.е. общее содержание углерода составляет присутствует в форме цементита (Fe3C).

Выделены две группы ковкого чугуна: различаются по химическому составу, температуре и времени циклы процесса отжига, атмосфера отжига и получаемые в результате свойства и микроструктура.

Ковкий чугун Whiteheart

Микроструктура ковкого чугуна белого сердца зависит от по размеру раздела. Небольшие секции содержат перлит и темпер. углерод в ферритной подложке.В больших разделах существует три разные зоны:

  • Поверхностная зона, содержащая чистый феррит,
  • промежуточная зона с перлитом, ферритом и закалкой углерод,
  • зона ядра, содержащая перлит, закаленный углерод и ферритные включения.
Микроструктура не должна содержать чешуйчатого графита.

Ковкий чугун с черным сердцем и перлитным покрытием

Микроструктура ковкого чугуна черного сердца имеет Матрица по существу из феррита.Микроструктура перлитный ковкий чугун имеет матрицу, согласно указанная марка перлита или других продуктов превращения аустенита.

Графит присутствует в виде конкреций умеренного углерода. Микроструктура не должна содержать чешуйчатого графита.

Система обозначений ковкого чугуна

Обозначение ковкого чугуна согласно ISO 5922 (1981) состоит из одной буквы, обозначающей тип железо, две цифры, обозначающие предел прочности и две цифры, обозначающие минимальное удлинение.
  • Буквы, обозначающие тип ковкой отливки железо может быть:
    • Вт для ковкого чугуна белого цвета,
    • B для ковкого чугуна черного сердца,
    • P для грушевого ковкого чугуна.
    За этой буквой следует пробел.
  • Первые две цифры, обозначающие минимальное растяжение прочность, в Ньютонах на квадратный миллиметр, 12 мм диаметр испытательного образца, деленный на десять. Например, если минимальная прочность на разрыв составляла 350 Н / мм², обозначение будет 35.
  • Следующие две цифры, обозначающие минимальное удлинение (L 0 = 3d) в процентах от диаметра 12 мм тестовый образец. Ничто (0) должно быть первой цифрой, когда значение меньше 10%, например, если минимальный относительное удлинение составляет 4%, обозначение 04, а при минимальном относительное удлинение 12%, обозначение 12.
Например: Обозначение ковкого слепка белого сердца. железо с минимальным пределом прочности на разрыв 400 Н / мм² и минимальное удлинение 5% при измерении на образце диаметром 12 мм будет Вт 40-05 .

Химический состав ковкого чугуна

Химический состав ковкого чугуна в целом соответствует к диапазонам, приведенным в таблице 1. Небольшие количества хром (0,01-0,03%), бор (0,0020%), медь (≤ 1,0%), никель (от 0,5 до 0,8%) и молибден (от 0,35 до 0,5%) также иногда присутствует. Таблица 1. Химический состав ковкого чугуна
Элемент Сочинение %
Углерод 2.16–2,90
Кремний 0,90–1,90
Марганец 0,15–1,25
Сера 0,02-0,20
Фосфор 0,02-0,15

Механические свойства ковкого чугуна

Ковкий чугун, как и ковкий чугун, обладает значительными пластичность и вязкость благодаря сочетанию узловых графит и низкоуглеродистая металлическая матрица.Из-за пути в котором графит образуется в ковком чугуне, однако узелки не имеют действительно сферической формы, как в ковком чугуне но представляют собой агрегаты неправильной формы.

Ковкий чугун и ковкий чугун используются для некоторых приложения, в которых важны пластичность и вязкость. Во многих случаях выбор между ковким и ковким чугуном основан на экономии или доступности, а не на свойства. Однако в некоторых случаях ковкое железо имеет явное преимущество.Предпочтительно для тонкого сечения отливки:

  • для деталей, предназначенных для прошивки, штамповки или холодной обработки сформированный,
  • для деталей, требующих максимальной обрабатываемости,
  • для деталей, которые должны сохранять хорошую ударопрочность при низких температурах, и
  • для деталей, требующих износостойкости (мартенситные только ковкое железо).
Ковкий чугун имеет явное преимущество там, где низкое затвердевание усадка необходима, чтобы избежать горячих разрывов или места, где слишком толстый, чтобы позволить затвердеть как белое железо (Отверждение в виде белого железа по всему сечению необходим для производства ковкого чугуна).Податливый чугунные отливки производятся в диапазоне толщин профиля от примерно 1,5 до 100 мм и весом менее 0,03 до 180 кг и более.

Механические свойства образцов из ковкого литья чугун должен соответствовать значениям, перечисленным ниже:

Таблица 2. Механические свойства ковкого чугуна белого сердца.
Обозначение Диаметр образца
мм
Предел прочности на разрыв
Н / мм²
0,2% условного сопротивления
Н / мм²
Относительное удлинение
(L 0 = 3d)
% мин.
Твердость
HB
W 35-04 9–15 340 — 360 5–3 230
W 38-12 9–15 320 — 380 170 — 210 15–8 200
W 40-05 9–15 360 — 420 200 — 230 8–4 220
W 45-07 9–15 400–480 230 — 280 10 — 4 220
Таблица 3.Механические свойства черного и перлитного ковкого чугуна
Обозначение Диаметр образца
мм
Предел прочности на разрыв
Н / мм²
0,2% условного сопротивления
Н / мм²
Относительное удлинение
(L 0 = 3d)
% мин.
Твердость
HB
В 30-06 12–15 300 6 Не более 150
В 32-12 12–15 320 190 12 Не более 150
В 35-10 12–15 350 200 10 Не более 150
П 45-06 12–15 450 270 6 150-200
П 50-05 12–15 500 300 5 160–220
П 55-04 12–15 550 340 4 180–230
П 60-03 12–15 600 390 3 200–250
П 65-02 12–15 650 430 2 210–260
П 70-02 12–15 700 530 2 240–290
П 80-01 12–15 800 600 1 270–310

Технологии плавки

Плавка может быть осуществлена ​​периодической холодной плавкой или дуплекс.Холодная плавка производится без сердечника или канального типа. индукционные печи, дуговые электропечи или вагранки печи. При дуплексной печати чугун плавится в вагранке или электродуговая печь, а расплавленный металл переносится в индукционная печь без сердечника или канального типа для выдержки и заливка.

Шихтовые материалы (возврат литейного производства, стальной лом, ферросплавы, и, кроме вагранки, уголь) тщательно выбран, а операция плавления хорошо контролируется, чтобы производить металл, имеющий желаемый состав и свойства.Незначительные исправления в составе и температуре заливки. производится на второй стадии дуплексной плавки, но большая часть управление процессом осуществляется в первичной плавильной печи.

Формы производятся в зеленом песке силикатном СО 2 песок на связке или песок на связке смолой (ракушечные формы). Оборудование варьируется от высокомеханизированных или автоматизированных машин до требуется для полов или ручной формовки, в зависимости от размер и количество производимых отливок.В целом технология формования и разливки ковкого чугуна аналогична к тому, что используется для производства серого чугуна. Термическая обработка проводится в высокопроизводительные печи непрерывного действия с контролируемой атмосферой или печи периодического действия, опять же в зависимости от производства требования.

После затвердевания и охлаждения металл приобретает белый цвет. состояние железа, а ворота, литники и питатели можно легко снимается с отливок ударом. Эта операция, называемая литникование, обычно выполняется вручную с помощью молотка потому что разнообразие отливок, производимых в литейном цехе делает механизацию или автоматизацию литников очень трудно.После литников отливки нагреваются. обработки, а ворота и стояки возвращаются в плавильное отделение для переработки.

Список статей — База знаний

Отливка из серого чугуна | Отливка из высокопрочного чугуна

  • О нас
  • Новости и прочее
  • Наша команда
  • Фотогалерея
  • Видео
  • Блог
  • Портал
  • 678-745-2100
  • Отливки и поковки
    Отливки и поковки

    • Стальные песчаные формы и отливки по выплавляемым моделям
    • Чугун
    • Отливки из цветных металлов
    • Поковки
    • Поковки с катаным кольцом
    • Автомобильные компоненты
    • Компоненты компрессора
    • Компоненты гидравлического цилиндра и привода
    • Компоненты для горнодобывающей и агрегатной промышленности
    • Компоненты для нефти и газа
    • Принадлежности для железнодорожных путей / Детали для железнодорожных вагонов и локомотивов
  • Фланцы для стальных труб
    AWWA

    • AWWA C207 B кольцо
    • AWWA C207 D кольцо
    • AWWA C207 E кольцо
    • AWWA C207 F Кольцо
    • AWWA C207 Фланцы ступицы
    • AWWA C228 SS Кольцо SA, SB, SD, SE
    • AWWA C228 SS Кольцо SF
    • AWWA C228 SS Жалюзи
    ANSI

    • ANSI B16.5 150
    • ANSI B16.5 300
    • ANSI B16.5 400
    • ANSI B16.5 600
    • ANSI B16.5 900
    • ANSI B16.5 1500
    • ANSI B16.5 2500
    • ANSI B16.1 125 Надевание
    • ANSI B16.1 125 Weldneck
    • ANSI B16.1 250
    • ANSI 150 Lap Joint по SO Lth
    ASME

    • ASME B16.47 серия A класс 150
    • ASME B16.47 Серия A Класс 300
    • ASME B16.47 Серия A Класс 400
    • ASME B16.47 Серия A Класс 600
    • ASME B16.47 Серия А Класс 900
    • ASME B16.47 Серия B Класс 75
    • ASME B16.47 Серия B Класс 150
    • ASME B16.47 Серия B Класс 300
    • ASME B16.47 серия B, класс 400
    • ASME B16.47 Серия B Класс 600
    • ASME B16.47 Серия B Класс 900
    Другое

    • Опорные фланцы DI
    • Опорные фланцы из нержавеющей стали
    • Класс 125 Легкий
    • Класс 75 Промышленная стандартная безрукавка
    • Класс 75 Промышленный стандарт Weldneck
    • Класс 175 Стандарт промышленности
    • Класс 350 Стандарт промышленности
    • Повороты труб SO 150
    • Повороты труб SO 300
    Что нужно знать

    • Выбрать фланец
    • AWWA
    • ASME / ANSI B16.5
    • ASME B16.47
    • ДРУГОЕ
    • Шаблоны для сверления
  • Фланцы и компоненты ветряных башен
    Фланцы и компоненты ветряной башни

    • Дверные коробки
    • Фланцы ветряной башни
    • Фундаментальные кольца и шаблонные кольца
  • Возможности
    Возможности

    • Услуги по прецизионной обработке
    • Возможности внутренней обработки
    • Матрицы возможностей по материалу и размеру
    • Проектирование и моделирование
    • Производство переделок
    • Всемирный контроль качества
    • Дополнительные услуги и услуги с добавленной стоимостью
    • Изготовления и готовые сборки
  • Инструментарий
    Набор инструментов

    • Сравнительная таблица между литьем металла и поковкой
    • Сравнительная шкала твердости стали
    • Шероховатость поверхности
    • Преобразование шероховатости поверхности
    • Визуальные весы для шероховатости поверхности
    • Символы геометрических размеров и допусков
    • Сравнительная таблица материалов чугуна
    • Сравнительная таблица материалов литейной стали
    • Сравнительная таблица кованых материалов
    • Показатели качества и эффективности
    • Калькуляторы преобразования
  • Тематические исследования WhitePapers
    Примеры использования и официальные документы

    • Проектирование и производство приспособлений для машин на заказ
    • Помощь в проектировании для индустрии напитков
    • Изготовление на заказ для индустрии мобильного сбора мусора
    • Анализ повторяемости и воспроизводимости манометров
    • Обратное проектирование рельсовой скобы
    • Обработанная, литая, обожженная и сварная сталь Изготовление компонентов задней двери
    • Решения для автомобильной промышленности
    • Термическая обработка алюминиевых сплавов
    • Основы термической обработки стали
    • Дизайн для производства
    • Выбор и выполнение поставщика
    • Литые чугуны — свойства и области применения

Список глобальных компаний по производству чугуна

Список мировых компаний по производству чугуна
China Langge Valve Technology Co., Ltd
промышленный клапан, дроссельный клапан, шаровой кран, задвижка, обратный клапан, шаровой клапан, ножевой задвижка, шаровой кран с резьбой, фланец, сварной шаровой кран, чугун, углеродистая сталь, нержавеющая сталь, электрический клапан, пневмоклапан, пережимной клапан, диафрагма.
Адрес: Промышленная зона Аньфэн, Обей твон, город Вэньчжоу, Вэньчжоу, Чжэцзян, Китай
Рама Эксим
Чугун, углеродистая сталь, нержавеющая сталь круглый, прутки, металлолом.
Адрес: 12, Prakash Complex, Shahibaug Ahmedabad Gujarat 380004 Индия
TIANJIN WENJIE INTERNATION TRADE CO., ЛИТ
кокс, чистое железо, стояк углеродный.
Адрес: 3RD STEET, Tianjin, Tianjin, China
Guang-ao Machinery Factory
Ковкий чугун, серый чугун, углеродистая сталь, жаропрочная сталь.
Адрес: промышленная зона Юньлун, Иньчжоу, Нинбо Нинбо Чжэцзян Китай
ALP CELIK SAN. VE TIC. В КАЧЕСТВЕ.
Сталь, железо, углеродистая сталь, сталь свободной резки, нержавеющая сталь.
Адрес: Yukari Dudullu Mh. Divan Sk.№: 57 Умрание / Стамбул / Турция
Shandong Longantai Environment Protection Sci-techco., Ltd
Наполнители для микроэлектролиза, очистка сточных вод, железоуглеродистая насадка, насадка для микроэлектролиза.
Адрес: 23-й этаж, бизнес-центр Fortune International, город Вэйфан Вэйфан Шаньдун 261041 Китай
Golden Horse Materials Co., Limited
Ферросплавы, кокс, сталь, железная руда, хромовая руда, марганцевая руда, никелевая руда, бокситы Руда, энергетический уголь, коксующийся уголь, лом, HMS12, чугун, углерод.
Адрес: улица 3, Теда, Тяньцзинь, Китай
Winjump Electric Appliances Co., Ltd
Диспенсер пищевых отходов, тепловентиляторы, галогенные и кварцевые нагреватели, конвекторные нагреватели, маслонаполненный радиатор, стиральная машина, холодильники, Диспенсер для воды, электрический вентилятор, электрический утюг, нагреватели из углеродного волокна, параболические нагреватели, керамические тепловентиляторы, промышленные нагреватели, настенные….
Адрес: Промышленная зона Синьпу, Цыси, Нинбо 315040, Китай
Valve Pipe Trading
клапаны, трубы и фитинги из чугуна, высокопрочного чугуна, углеродистой стали, нержавеющей стали, легированной стали, латуни и брозне..
Адрес: Xuzhou Road, Qingdao, Shandong, China
Qingzhou Haozhang Foundry Co., Ltd
литье, чугун, автозапчасти, фитинги, ковкий чугун, углеродистая сталь, низколегированная сталь и жаропрочный стальной песок, смоляной песок, выплавляемый
Адрес: Shaozhuang, Weifang, Shandong, China
Kenda Industrial Corporation
промышленные клапаны в дин анси и т. Д., Материал — чугун, ковкий чугун, углеродистая сталь, нержавеющая сталь, легированная сталь и т. Д.
Адрес: Комната 508, Xiahe Road 820 #, Сямэнь, Китай, Китай
ASYYHM Co., Ltd
сталь, электрическая, нержавеющая сталь, оборудование, железо, углеродистая сталь.
Адрес: Ренминь, Аньшань, Ляонин, Китай
Wuxi Osay Precision Machinery Manufacture Co., Ltd
прецизионное оборудование, литье, клапаны, литые изделия, ковкий чугун, углеродистая сталь, легированная сталь, прецизионная обработка, Немагнитная нержавеющая сталь, нержавеющая сталь.
Адрес: Новый район Mei Cun Zhen Xinhua Road No. 101, Wuxi, Jiangsu, China
Kim Hung Industry Jsc
Чугун, углеродистая сталь, сплав цинка, чугун.
Адрес: No. 177 My Dong Thuy Nguyen Hai Phong City Вьетнам
ANBAKAM METALS P LTD
лом черных металлов, такие как измельченный, hms, чугун, углеродистая сталь, легированная сталь и прокатываемые, такие как балки, листы в рулонах и т.
Адрес: 43, Promenade Road, A / 2, Juman Cetre-3rd Floor, Opp: BSNL Office, Cantonment, Trichy, Tamilnadu, India
Zhejiang Shenggu Foundry Co., Ltd
высокопрочный чугун, серый чугун, литье из закаленного сплава, чугун, углеродистая сталь, нержавеющая сталь по процессу.
Адрес: Промышленная зона Фаньхун, город Цинган, провинция Юхуань, Чжэцзян, Китай, Тайчжоу, Чжэцзян, 317606, Китай,
,
, , Shanghai Yuai Metallurgical Materials Co., Ltd.
углеродная добавка, железо, углерод, углерод, графит.
Адрес: КОМНАТА 521-6 # SHINETON INTâ € ˜L PLAZA,388 PANGU ROAD,BAOSHAN DISTRICT ,SHANGHAI, Шанхай Шанхай 201900 Китай

1

Отливки из серого, высокопрочного и ковкого чугуна — детали, обработанные по индивидуальному заказу, кованые, литые и плакированные — ООО «Банти»

ООО «Банти» является экспертом в поставках качественного чугунного литья для автомобильной и других отраслей промышленности, где требуется применение толстостенных компонентов.

Наши производственные процессы и протоколы управления технологическими процессами были разработаны для обеспечения производства отливок неизменно высокого качества, на которые наши клиенты могут положиться каждый день. А благодаря относительно низкой стоимости чугуна в качестве рабочего материала высокое качество наших отливок из тяжелого чугуна дополняется сравнительно низкими производственными ценами.

Мы работаем с тремя видами чугуна: серым чугуном, ковким чугуном и ковким чугуном. Каждый из этих продуктов можно идентифицировать по характерной микроструктуре, которая способствует уникальному набору механических свойств.

СЕРЫЕ Чугунные отливки

Серый чугун — это сплав , состоящий из 95% железа с добавкой 2,1% 4% углерода и 1% 3% кремния . Название материала происходит от его основного состава и от сероватого оттенка , которым обычно обладают изломанные поверхности металла. Он может быть написан как серый или серый , хотя американцы обычно используют серый .

Отливки из серого чугуна можно производить с помощью нескольких различных металлургических и основных процессов, включая литье в песчаные формы и литье под давлением. Выбор предпочтительного процесса литья во многом зависит от размера производственного цикла и предпочтительных характеристик конечной детали.

Общие области применения отливок из серого чугуна в OEM (производство оригинального оборудования), автомобилестроении и авиакосмической промышленности включают клапаны , кузницы , компрессоры , насосы и многое другое.

Эти компоненты обладают следующими свойствами:

  • отличная обрабатываемость
  • высокая износостойкость
  • отличная амортизирующая способность
  • отличная литье
  • устойчивость к растрескиванию
  • низкая усадка при затвердевании
  • важные детали
  • жаропрочные свойства


Отливки из высокопрочного чугуна

Ковкий чугун обрабатывается магнием перед процессом литья для получения очень прочного, ударопрочного и долговечного металла , подходящего для применений, требующих как прочности на разрыв, так и вязкости.

Обычно он обладает на более высокой прочностью, чем серый чугун, весит примерно на 10% меньше, чем сталь аналогичного размера и веса, и демонстрирует более высокую коррозионную стойкость по сравнению с большинством других изделий из чугуна.

Ковкий чугун подходит для производства деталей в очень широком диапазоне веса, от нескольких граммов до сотен тонн. В некоторых случаях он может заменить алюминий, литье и кованую сталь, поэтому широко используется в автомобильной промышленности.

Ковкий чугун

обладает следующими характеристиками:

  • сравнительно высокая удельная прочность;
  • отличная детализация поверхности;
  • отличная обработка поверхности;
  • отличная обрабатываемость;
  • отличная износостойкость;
  • уменьшенный вес по сравнению со сталью;
  • отличная литье


Отливки из ковкого чугуна

Ковкий чугун — это железоуглеродистый сплав , модифицированный термической обработкой .Его получают путем нагревания белого чугуна до температуры около 920 ° C и последующего очень медленного охлаждения. Это позволяет графиту отделяться намного медленнее, так что поверхностное натяжение успевает сформироваться в сфероидальные частицы, а не чешуйки, создавая уникальные свойства микроструктуры.

Характерная микроструктура ковкого чугуна делает его пригодным для применений, требующих прочности и хорошей обрабатываемости. Он также идеально подходит для компонентов, которые должны обладать некоторой пластичностью, чтобы их можно было сгибать или изгибать без образования трещин .

Отливки из ковкого чугуна обладают следующими свойствами:

  • более высокая прочность на разрыв и разрыв;
  • свойств удлинения;
  • отличная износостойкость и ударопрочность;
  • пониженная чувствительность к растрескиванию;
  • отличная обрабатываемость станка;
  • лучшая прочность и пластичность, чем у серого чугуна;
  • лучшая амортизация и абразивная стойкость, чем у литой стали;
  • Лучшая ударопрочность, чем ковкий чугун.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.