U industriji, svakodnevnom životu naširoko se koriste proizvodi od lijevanog željeza . Metal je željezo, s 2 posto ugljika integrirano u svoju molekularnu strukturu. Danas primaju veliko veličanstvo metalnih razreda različitih svojstava loma. Oko stotinu vrsta.
Za proizvodnju je potrebna ogromna količina toplinske energije, jer je talište lijevanog željeza preko tisuću Celzijevih stupnjeva. Taljenje se odvija pri temperaturi od 1150 - 1200 C °.
Osim ugljika, radi dobivanja potrebne ocjene, smjesama se dodaju silicij, sumpor, mangan i fosfor. Povećavanje čvrstoće postiže se impregniranjem legirajućih dodataka u smjesi.
Razlike od čelika
Prema tehnološkom postupku, lijevano željezo je primarni proizvod dobiven lijevanjem, a čelik je konačan. Molekularna konstrukcija čelika sadrži zanemariv ugljik. Materijal je duktil i dobro se podnosi obradi. Proizvodnja se vrši kovanjem, zavarivanjem, valjanjem na mlinovima. Ima visoku talište. Prema tehnologiji čelik se očvrsne. Kvaliteta ovisi o pripremljenoj smjesi i o tome kako se postavlja temperatura topljenja čelika.
Brzina pretvorbe čelika u tekućinu ovisi o različitim dodacima . Moguće je uvjetno odgovoriti na pitanje na kojoj se temperaturi čelik topi, navodeći samo područje grijanja. Prijelaz s čvrste u tekuću konzistenciju događa se pri temperaturi od 1450-1600 ° C. Numerički parametar označava razliku između čelika i lijevanog željeza. To su različita tališta.
Lijevano željezo nije tako čvrsto kao čelik. Lijevane gredice sadrže pore koje ih čine krhkim. Tijekom postupka lijevanja dobivaju se proizvodi od lijevanog željeza. Prisutnost mikroskopskih praznina smanjuje toplinsku vodljivost metala. Važno je postaviti toplinski režim, popraviti na kojoj se temperaturi topli lijevano željezo.
Crna metalurgija proizvodi nekoliko vrsta primarnog proizvoda. Razmotrimo neke od njih.
Sivo željezo
Legure sastavljene od komponenata željeza i ugljika mijenjaju strukturu integrirajući flokulentni, lamelarni, vlaknasti grafit. Proizvođači dobivaju lijevano željezo povećane čvrstoće dodavanjem grafitnog globusa. Prisutnost Mg, Ce (magnezij, cerij) u šarži motivira njegovu promjenu. Kako se rastopljeno željezo brzo hladi, stječe nova potrošačka svojstva. Dobijaju proizvode ispravne kvalitete iz spretne kombinacije određenih svojstava.
Kako bi se olakšala potraga za potrebnim materijalima u katalozima, proizvodi su označeni kraticom S. C. Brojevi iza slova označavaju granicu sile sile u kilogramima / po milimetru kvadratnom. Metal povećane čvrstoće ima slovnu oznaku V. Ch. Brojevi pokazuju vrijednost čvrstoće, a također i kroz crticu - povećanje u dužini u postocima. Na primjer, HF60-1
Sivi lijev ima izvrsne tehnološke pokazatelje u procesu proizvodnje:
- Kristalizacija ne zahtijeva transcendentalne temperature, što pozitivno utječe na uštedu električne i druge vrste energije.
- Pokazuje jedinstvenu fluidnost.
- Pri izlijevanju pokazuje optimalno skupljanje.
Zbog svojih jedinstvenih svojstava metal je osnovni materijal za izradu proizvoda.
Ima nedostatke u primjeni. Oni čine čvorove, dijelove koji djeluju samo na kompresiju. Lijevani kreveti za alatne strojeve, cilindre, razne klipove i tako dalje. Kritični indeksi krhkosti ne dopuštaju njihovu upotrebu za proizvodnju proizvoda koji djeluju u uvjetima utjecaja sile na savijanje. Talište: 1150 - 1260 C °
Boje izbjeljene tkanine
Bijelo lijevano željezo sadrži spoj željeza i ugljika koji se naziva cementit. Ima ogromnu tvrdoću, isključujući plastičnost. Ako razbijete metal, tada je boja vidljiva na proboju. Lijevano željezo tvrđe je od kamena i krhko, poput ljuske jaja. Podvrgnut je masnoj sorti. Talište je u području 1150 - 1350 C °. Prikladno je napomenuti da se izraz kovna upotrebljava uvjetno, jer metal nije podložan plastičnoj obradi. Duktilno željezo dobiva se termičkim paljenjem.
Grijaći materijal preko 900 Celzijevih stupnjeva utječe na njegova svojstva. Rezultat je brzina hlađenja grafita. Nepoštivanje tehnoloških parametara dovodi do komplikacija u proizvodnji zavarivanja, obrade predmeta.
Duktilno željezo
U željeznoj metalurgiji materijal visoke čvrstoće naziva se lijevano željezo, koje ima grafitne inkluzije u molekularnoj strukturi, čiji je oblik sferoidni. Jedinstveni omjer površine sfernog grafita i volumena osigurava formiranje metalne baze, to jest utječe na čvrstoću. Taljenje metala integriranjem sfernog grafita ne dopušta pukotine. Formiraju se nova svojstva metala: postaje izdržljiva kada se sila primijeni na zavoj. Uz to, pokazuje:
- viskoznost pri trenutnim udarcima;
- povećanje koeficijenta fluidnosti;
- neznatno izduženje, što se može nazvati relativnim fenomenom.
- jedinstvena otpornost na kompresiju;
- otpornost na habanje.
Ova vrsta je zavariva. Spajanje metala provodi se pomoću fluksa koji se koriste u obliku paste u obliku konzistencije.
Materijal od lijevanog željeza od velike težine ima izvrsna svojstva lijevanja. Izvrsna fluidnost u tekućem stanju omogućuje uzorno popunjavanje obrazaca. Prema nekim tehnološkim parametrima, materijal se može usporediti sa čelikom.
S obzirom na izvrsna konstrukcijska svojstva, tvornice proizvode dijelove za sastavne dijelove i sustave ako ne rade opterećenja sile zatezanja tijekom rada strojeva i mehanizama.
Promjene rešetki
S povećanjem topline (lijevano željezo se topi na temperaturi od 1200 Celzijevih stupnjeva), kristalna rešetka prelazi u trenutno tekuće stanje. Upravo u ovom trenutku raste unutarnja energija metala. Dostignuvši zagrijavanje preko tisuću stupnjeva, kristalna rešetka je uništena. U ovom trenutku nadolazeća toplinska energija nastavlja slabiti molekularne veze. Povećava se količina energije unutar metala. Nekoliko je puta veća od one koja sadrži kristalizirani materijal.
Prestanak grijanja početak je hlađenja metala. Pojavljuje se postupak obrnute kristalizacije, razvijajući se prema dendritičkom algoritmu. Odnosno, iz točaka koji motiviraju takav razvoj događaja. Oni (dendriti) djeluju kao a priori faze procesa. Kristal raste iz središta fenomena. U tekućini, ali već u rashladnom željezu, kristalizacija se odvija po principu strukture stabla. U procesu su uključeni dendriti cementita, austenita i grafita. Na termodinamički način zabilježeno je da je sferni grafit predstavljen dendritom koji ima sektorsku slojevitu strukturu .