1. Ներածություն
Երկաթե ձուլվածքները առանցքային դեր են խաղում ժամանակակից ճարտարագիտության մեջ, ավտոմոբիլային ուժային ագրեգատներից մինչև քաղաքային ենթակառուցվածքներ.
Հասանելի տարբեր դասարանների շարքում, ճկուն երկաթ ընդդեմ չուգուն միասին կազմում են ամբողջ աշխարհում գունավոր ձուլվածքների մեծ մասը.
Մոխրագույն երկաթ, իր բնորոշ շերտավոր գրաֆիտի միկրոկառուցվածքով, օգտագործվել է դարեր շարունակ, գնահատվում է գերազանց թրթռումային մեղմացման և ձուլման հեշտության համար.
Ծորակ երկաթ, զարգացել է 20-րդ դարի կեսերին մագնեզիումի բուժման միջոցով, գրաֆիտը վերածում է գնդաձև հանգույցների, տալով զգալիորեն ավելի բարձր առաձգական ուժ, առաձգականություն, և ազդեցության դիմադրություն.
2. Ինչ է ճկուն երկաթը?
Ծորակ երկաթ, նույնպես կոչված Նոդուլային չուգուն կամ Spheroidal գրաֆիտ երկաթ, չուգունի մի տեսակ է, որի մեջ գրաֆիտի մասնիկները գնդաձեւ հանգույցներ են կազմում այլ ոչ թե փաթիլներ (ինչպես մոխրագույն չուգունի մեջ).
Այս միկրոկառուցվածքային տարբերությունը զգալիորեն տալիս է ճկուն չուգուն ուժեղացված մեխանիկական հատկություններ-հատկապես Բարձր ուժ, առաձգականություն, և ազդեցության դիմադրություն.
Ճկուն երկաթի նյութը հայտնագործվել է մ 1943 կողմից Քիթ Միլիս International Nickel Company-ում (INCO), ով հայտնաբերել է այդ ավելացումը մագնեզիում հալած երկաթը կարծրացման ժամանակ գրաֆիտի փաթիլները վերածում է գնդաձև ձևերի.
Այս նորամուծությունը նշանավորեց հեղափոխական առաջընթաց մետաղագործության մեջ, առաջարկելով նյութի հետ պողպատի նման ամրություն զուգորդվում է ձուլման հեշտություն երկաթի.
Քիմիական կազմ (Բնորոշ ASTM A536 դասարանների համար)
| Տարր | Բնորոշ տիրույթ (% քաշով) |
| Ածխածնային (Գ) | 3.2 Մի քիչ 3.8 |
| Սիլիկոն (Մի քանազոր) | 2.2 Մի քիչ 2.8 |
| Մանգան (Ժլատ) | 0.1 Մի քիչ 0.5 |
| Մագնեզիում (Մգ) | 0.03 Մի քիչ 0.05 |
| Ծծումբ (Ծուռ) | < 0.02 |
| Ֆոսֆոր (Իմաստ) | < 0.05 |
| Երկաթ (Անք) | Հավասարակշռություն |
Հիմնական տարրն է մագնեզիում, որը հանդես է գալիս որպես նոդուլիզատոր՝ գրաֆիտի գնդաձև ձևն առաջացնելու համար.
Ցերիում մի քանազոր հազվագյուտ հողային մետաղներ օգտագործվում են նաև որոշ դասարաններում՝ նոդուլյարացումը վերահսկելու և հետևողականությունը բարելավելու համար.
Ճկուն երկաթի առանձնահատկությունները
- Բարձր առաձգական ուժ: Սովորաբար միջեւ 60,000 մի քանազոր 100,000 պսիոն (414– 690 ՄՊա)
- Լավ եկամտաբերության ուժ: Մոտ 40,000–70,000 psi (275– 483 ՄՊա)
- Բարձր երկարացում: Մինչեւ 18% կախված աստիճանից և ջերմային բուժումից
- Ազդեցության կոշտություն: Գերազանց է այլ չուգուն, նույնիսկ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում
- Ամրություն: Գերազանց հեղուկություն, հարմար է բարդ երկրաչափությունների համար
- Հագուստի դիմադրություն: Ընդլայնված է համաձուլման կամ հալեցման միջոցով
- Կոռոզիոն դիմադրություն: Լավ, հատկապես սիլիցիումով հարուստ մատրիցներով
- Հոգնածության ուժ: Տոկունության բարձր սահմանը ցիկլային բեռնման ժամանակ
Կողմ ճկուն երկաթից
- Գերազանց ուժ և ճկունություն համեմատած այլ չուգունի հետ
- Գերազանց ազդեցության դիմադրություն, նույնիսկ ցուրտ միջավայրում
- Լավ մշակելիություն պերլիտիկ դասարաններում
- Կարելի է հարմարեցնել բարձր մաշվածության կամ կոռոզիայից դիմադրության համար
- Պողպատի ծախսարդյունավետ այլընտրանք, հատկապես խոշոր, բարդ ձուլվածքներ
- Բարձր հուսալիություն կառուցվածքային և ճնշման գնահատված բաղադրիչներում
- Լավ հոգնածության կատարում ցիկլային բեռնման ծրագրերի համար
Դեմ ճկուն երկաթից
- Ավելի թանկ, քան մոխրագույն չուգուն համաձուլման և գործընթացի վերահսկման շնորհիվ
- Ստորին թրթռումային թուլացում քան մոխրագույն չուգուն
- Պահանջում է ճշգրիտ վերահսկողություն մետալուրգիայի (մագնեզիումի մարում, հանգույցիկների վերահսկում)
- Միջին կոռոզիոն դիմադրություն առանց ծածկույթների ագրեսիվ միջավայրում
- Մի փոքր ավելի ցածր մեքենայություն քան գորշ երկաթը՝ հանգուցավոր գրաֆիտի և ավելի կոշտ մատրիցային փուլերի պատճառով
3. Ինչ է չուգունը?
Չուգունը երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքների խումբ է, որոնց ածխածնի պարունակությունը գերազանցում է 2%, սովորաբար միջեւ 2.5– 4,0%, տարբեր քանակությունների հետ միասին սիլիկոն, մանգան, և հետքի տարրեր.
Ի տարբերություն ճկուն երկաթի, չուգունը հիմնականում պարունակում է գրաֆիտ շերտավոր կամ անկանոն ձևեր, տալով նրան տարբեր հատկություններ, ինչպիսիք են չծշածություն, գերազանց ձուլման ունակություն, մի քանազոր բարձր խոնավեցման հզորություն.
Պատմականորեն, թուջը թվագրվում է Չինաստանը մ.թ.ա 5-րդ դարում, բայց Եվրոպայում այն լայն տարածում գտավ 2009թ 14րդ–18-րդ դդ պայթուցիկ վառարանների մշակման հետ.
Դրա օգտագործումը պայթել է ընթացքում Արդյունաբերական հեղափոխություն, դառնալու համար հիմնարար նյութ կամուրջներ, մեքենաներ, երկաթուղիներ, մի քանազոր ջրային ենթակառուցվածք ձուլման հեշտության և ցածր գնի շնորհիվ.
Քիմիական կազմ (Տիպիկ միջակայքեր)
| Տարր | Մոխրագույն/Սպիտակ/Ձգվող չուգուն տեսականի (% քաշով) |
| Ածխածնային (Գ) | 2.5 Մի քիչ 4.0 |
| Սիլիկոն (Մի քանազոր) | 1.0 Մի քիչ 3.0 |
| Մանգան (Ժլատ) | 0.2 Մի քիչ 1.0 |
| Ծծումբ (Ծուռ) | < 0.12 |
| Ֆոսֆոր (Իմաստ) | < 0.2 |
| Երկաթ (Անք) | Հավասարակշռություն |
Չուգունի տեսակները & Ծագումները
Չուգունը մեկ նյութ չէ, այլ տարբեր միկրոկառուցվածքներով համաձուլվածքների ընտանիք, յուրաքանչյուրն առաջարկում է յուրահատուկ հատկություններ:
-
- Գրաֆիտը հայտնվում է որպես փաթիլներ
- Ամենատարածված տեսակը; օգտագործվում է շարժիչի բլոկների համար, տներ, եւ խոհարարություն
- Գերազանց խոնավացում մի քանազոր մեքենայություններ, բայց փխրուն
- Սպիտակ չուգուն
-
- Գրաֆիտ չկա; ածխածինը առկա է որպես ցեմենտիտ (Fe₃C)
- Չափազանց կոշտ և փխրուն
- Օգտագործված է Քուղի դիմացկուն այնպիսի կիրառություններ, ինչպիսիք են ջրաղացների ներդիրները և կրակահերթերի պայթեցման սարքավորումները
- Ճկուն չուգուն
-
- Ջերմային մշակված սպիտակ երկաթի ձևավորում խառնվածքի ածխածնի հանգույցներ
- Բարելավված առաձգականություն մի քանազոր կոշտություն մոխրագույն երկաթի վրա
- Տարածված է խողովակների կցամասերում և փոքր ձուլված բաղադրիչներում
- Կոմպակտ գրաֆիտ երկաթ (CGI)
-
- Գրաֆիտը գտնվում է ա վերմիկուլյար (որդանման) ձեւը
- Համատեղում է ավելի բարձր ամրությունը, քան մոխրագույն երկաթը, ավելի լավ խոնավացման հետ, քան ճկուն երկաթը
- Լայնորեն օգտագործվում է ժամանակակից դիզելային շարժիչի բլոկներ
Չուգունի առանձնահատկությունները
- Բարձր ձուլունակություն: Ցածր հալման կետ (մոտ. 1,200–1300°C) և գերազանց հեղուկություն
- Լավ մաշվածության դիմադրություն: Հատկապես կոշտ ֆազ սպիտակ երկաթի մեջ
- Գերազանց խոնավեցման հզորություն: Իդեալական է մեքենաներում թրթռումների կառավարման համար
- Փխրուն բնություն: Ցածր ազդեցության ուժ և ճեղքվածքի ամրություն շատ տեսակների մեջ
- Կոռոզիոն դիմադրություն: Չափավոր; բարելավվում է ծածկույթներով կամ համաձուլվածքներով
- Mal երմային հաղորդունակություն: Բարձր մոխրագույն երկաթով (մինչեւ 55 W / m · k), դարձնելով այն հարմար է խոհարարական սպասքի և շարժիչի բլոկների համար
Չուգունի առավելությունները
- Տնտեսական և լայնորեն հասանելի
- Բարձր սեղմիչ ուժ
- Գերազանց ձուլման ունակություն բարդ ձևերի համար
- Գերազանց թրթռումային թուլացում (հատկապես մոխրագույն երկաթ)
- Լավ ջերմային հատկություններ ջերմության փոխանցման ծրագրերի համար
- Մեքենայություններ գերազանց է մոխրագույն երկաթի մեջ՝ շնորհիվ գրաֆիտի փաթիլների
Չուգունի թերությունները
- Ցածր ճկունություն մի քանազոր չծշածություն տեսակների մեծ մասում (հատկապես մոխրագույն և սպիտակ երկաթ)
- Վատ ազդեցության դիմադրություն
- Եռակցման հնարավորությունը սահմանափակ է, հաճախ պահանջում է նախնական և եռակցումից հետո ջերմամշակում
- Ավելի ցածր առաձգական ուժ համեմատած պողպատի կամ ճկուն երկաթի հետ
- Ճեղքման ենթակա է դինամիկ կամ ցնցող բեռների տակ
4. Ճկուն երկաթի մեխանիկական հատկությունները ընդդեմ. Չուգուն
| Ունեցվածք | Ծորակ երկաթ (ASTM A536) | Մոխրագույն չուգուն (ASTM A48) |
| Առաձգական ուժ (MPA) | 400-700 | 200– 400 |
| Բերք տալ ուժ (MPA) | 250-500 | 150– 250 |
| Երկարացում (%) | 10-25 | 1-3 |
| Բրինելի կարծրություն (Ժապավենի) | 170– 280 | 150– 250 |
| Ազդեցության կոշտություն (Ժլատ) | 10-25 | < 5 |
| Հոգնածության դիմացկունության սահմանը (MPA) | ~ 200–300 թթ | ~ 100–150 |
5. Ջերմային & Ճկուն երկաթի ֆիզիկական հատկությունները ընդդեմ. Չուգուն
| Ունեցվածք | Ծորակ երկաթ | Մոխրագույն չուգուն | Դիտողություններ |
| Mal երմային հաղորդունակություն | 25 Մի քիչ 36 W / m · k | 45 Մի քիչ 55 W / m · k | Մոխրագույն երկաթը ավելի լավ է փոխանցում ջերմությունը շերտավոր գրաֆիտի շնորհիվ. |
| Mal երմային ընդլայնման գործակից (Ցեխ) | 11 Մի քիչ 13 μm/m·K | 10 Մի քիչ 11 μm/m·K | Ճկուն երկաթն ավելի է ընդլայնվում ջերմությամբ. |
| Հատուկ ջերմային հզորություն | ~500 J/kg·K | ~ 460 j / kg · k | Ճկուն երկաթը մի փոքր ավելի շատ ջերմություն է պահում. |
| Խոնավեցման հզորություն | Լավ | Գերազանց | Մոխրագույն երկաթը գերազանցում է թրթռումները մեղմելու համար. |
| Խտություն | ~ 7.1 – 7.3 գ / սմ | ~ 7.1 – 7.3 գ / սմ | Նմանատիպ; կախված է միկրոկառուցվածքից. |
| Մեքենայություններ | Չափավորից լավ | Գերազանց | Մոխրագույն երկաթը ավելի հեշտ է մշակվում՝ շնորհիվ շերտավոր գրաֆիտի. |
6. Ճկուն երկաթի արտադրություն և վերամշակում ընդդեմ. Չուգուն
Ձուլումը և՛ ճկուն թուջի, և՛ ավանդական չուգունի արտադրության ամենատարածված մեթոդն է.
Սակայն, դրանց մետալուրգիական բնութագրերը թելադրում են մշակման տարբեր ուղիներ, բարդության աստիճաններ, և ձուլման հատուկ տեխնիկայի համապատասխանությունը.
Ընդհանուր ձուլման մեթոդներ երկաթի համաձուլվածքների համար
| Ձուլման մեթոդ | Նկարագրություն | Հարմարավետություն ճկուն երկաթի համար | Համապատասխանություն չուգունի համար (Մոխրագույն, Եվ այլն) |
| Ավազի ձուլում | Օգտագործում է կապակցված ավազի կաղապարներ; ճկուն, ծախսարդյունավետ, իդեալական խոշոր բաղադրիչների համար. | Լայնորեն օգտագործվում է; պահանջում է մուտքի/բարձրացման ճշգրիտ հսկողություն. | Գերազանց հեղուկությունը շատ է համապատասխանում այս մեթոդին. |
| Մետաղական կաղապարների ձուլում | Օգտագործում է բազմակի օգտագործման մետաղական կաղապարներ; լավ է բարձր ծավալի ճշգրիտ մասերի համար. | Դժվար է Mg-ի նեղացման և ռեակտիվության պատճառով. | Ավելի լավ է սազում մոխրագույն երկաթին՝ ցածր կծկվելու պատճառով. |
| Կենտրոնախույս ձուլում | Օգտագործում է պտույտ՝ ձուլվածքի մեջ հալած երկաթը բաշխելու համար; իդեալական գլանաձեւ մասերի համար. | Հարմար է ճկուն երկաթյա խողովակների և թևերի համար. | Օգտագործվում է խողովակների և բալոնների երեսպատման համար. |
| Shell բորբոս ձուլում | Օգտագործում է խեժապատ ավազ; առաջարկում է մակերեսի ավելի լավ հարդարում և ծավալային հսկողություն. | Կիրառելի, բայց ավելի զգայուն է հորդառատ պայմանների նկատմամբ. | Իդեալական է բարդ և փոքր մոխրագույն երկաթի բաղադրիչների համար. |
| Պարտված փրփուր ձուլում | Փրփուրի նմուշը գոլորշիացվում է, քանի որ հալած մետաղը մտնում է խոռոչ. | Աճող օգտագործումը ճկուն երկաթյա ավտոմոբիլային մասերում. | Ավելի քիչ տարածված է փաթիլներով վատ թափանցելիության պատճառով. |
| Ներդրումների ձուլում | Կերամիկական կաղապարներ մոմի նախշերից; բարձր ճշգրտություն և մանրամասնություն. | Սահմանափակված է բարդության և հանգույցիկների զգայունության պատճառով. | Երբեմն օգտագործվում է փոքր բարդ մոխրագույն երկաթե մասերի համար. |
Հալման և վառարանների պրակտիկա
Ե՛վ ճկուն երկաթը, և՛ մոխրագույն թուջը կարելի է արտադրել՝ օգտագործելով:
- Գմբեթավոր վառարաններ: Ավանդական և ծախսարդյունավետ մեծ ծավալների համար, բայց առաջարկում են ավելի քիչ ճշգրիտ վերահսկողություն քիմիայի վրա.
- Ինդուկցիոն վառարաններ: Այժմ լայնորեն ընդունված է ճկուն չուգունի համար; առաջարկում է բարձր ջերմային արդյունավետություն և ջերմաստիճանի/բաղադրության ճշգրիտ հսկողություն, ինչը կարևոր է մագնեզիումի բուժման համար.
Գրաֆիտի մորֆոլոգիայի վերահսկում
- Ծորակ երկաթ:
-
- Պահանջում է նոդուլացում, սովորաբար օգտագործելով մագնեզիում, ցերիում, կամ հազվագյուտ հողային համաձուլվածքներ, փաթիլային գրաֆիտը գնդաձև հանգույցների վերածելու համար.
- Պատվաստում ֆերոսիլիցիումով անհրաժեշտ է հետնոդուլացում՝ գրաֆիտի միատեսակ ձևավորումը խթանելու և կարբիդները ճնշելու համար.
- Մոխրագույն չուգուն:
-
- Միայն պատվաստում անհրաժեշտ է միատեսակ շերտավոր գրաֆիտ ապահովելու համար.
- Գրաֆիտի փաթիլներ ձևավորելու բնական միտումը հեշտացնում է մշակումը.
Ջերմային բուժման տարբերակներ
| Բուժում | Տեղավորել | Ծորակ երկաթ | Չուգուն (Մոխրագույն / ճկուն) |
| Անողորմ | Նվազեցնել կարծրությունը, բարելավել ճկունությունը | Ընդհանուր, հատկապես ֆերիտիկ դասարանների համար | Հազվադեպ է մոխրագույն երկաթի համար |
| Նորմալացնող | Կառուցվածքի ճշգրտում, միատարրացնել հացահատիկը | Օգտագործվում է պառլիտիկ ճկուն երկաթի համար | Սահմանափակ օգտագործում |
| Austmpering (ԱԴԻ) | Ստեղծեք բաինիտային մատրիցա ամրության/ամրության համար | Լայնորեն օգտագործվում է ADI արտադրելու համար | Կիրառելի չէ |
| Սթրեսը թեթեւացնում է | Նվազագույնի հասցրեք ձուլման մնացորդային սթրեսները | Երբեմն օգտագործվում է | Ընդհանուր մոխրագույն երկաթի ճշգրիտ ձուլվածքներում |
7. Կոռոզիիոն & Շրջակա միջավայրի դիմադրություն
Օքսիդացման վարքագիծը և կոռոզիոն դիմադրությունը
Ծորակ երկաթ:
Շնորհիվ իր գրաֆիտային հանգույցների, որոնք ներկառուցված են ֆերիտիկ կամ մարգարտյա մատրիցով, ճկուն երկաթը սովորաբար ավելի լավ կոռոզիոն դիմադրություն է ցույց տալիս, քան ավանդական մոխրագույն չուգունը.
Հանգույցային գրաֆիտի կառուցվածքը հակված է նվազեցնել կոռոզիայի մեկնարկային կետերի քանակը՝ համեմատած չուգունի փաթիլային գրաֆիտի հետ։.
Լրացուցիչ, ճկուն երկաթը հաճախ պարունակում է լեգիրող տարրեր, ինչպիսիք են նիկելը, պղնձ, կամ քրոմ, որը բարձրացնում է դիմադրությունը օքսիդացման և ընդհանուր կոռոզիայի նկատմամբ.
Չուգուն (Մոխրագույն երկաթ):
Մոխրագույն չուգուն, իր բնորոշ փաթիլային գրաֆիտի կառուցվածքով, ավելի ենթակա է կոռոզիայից, քանի որ գրաֆիտի փաթիլները ստեղծում են միկրոգալվանական բջիջներ, Տեղայնացված կոռոզիայից արագացնող, հատկապես խոնավ կամ թթվային միջավայրում.
Փաթիլային գրաֆիտը նաև հեշտացնում է քայքայիչ նյութերի ներթափանցումը նյութի մեջ ավելի խորը, առաջացնելով փոս և մակերեսի քայքայում.
Շրջակա միջավայրի դիմադրություն և ծածկույթներ
Երկու ճկուն երկաթը և չուգունը հակված են կոռոզիայի, երբ ենթարկվում են ագրեսիվ միջավայրերի, ինչպիսիք են աղի ջուրը:, արդյունաբերական մթնոլորտներ, կամ թթվային հողեր. Նրանց ամրությունը բարելավելու համար:
- Պաշտպանիչ ծածկույթներ:
Էպոքսիդային ծածկույթներ, ցինկապատում, և ներկերի համակարգերը լայնորեն կիրառվում են երկաթե ձուլվածքների վրա՝ կոռոզիան զսպելու համար.
Ճկուն երկաթի բաղադրամասերը հաճախ ստանում են բարձրորակ ծածկույթի մշակում, քանի որ դրանք օգտագործվում են կարևոր ենթակառուցվածքներում, ինչպիսիք են ջրի և կոյուղու խողովակները:. - Շերտեր և կաթոդային պաշտպանություն:
Խողովակների և փականների համար, պոլիմերային երեսպատումներ (Է.Գ., էգոքսիկ, պոլիէթիլեն) և կաթոդիկ պաշտպանության համակարգերը սովորական պրակտիկա են՝ ծառայության ժամկետը երկարացնելու համար՝ նվազեցնելով քայքայիչ միջավայրի անմիջական ազդեցությունը.
8. Մեքենայություններ & Ճկուն երկաթի արտադրություն ընդդեմ. Չուգուն
Պատրաստման և մշակման բնութագրերը կարևոր գործոններ են չուգուն և ճկուն երկաթի միջև ընտրության ժամանակ, ազդել արտադրության արդյունավետության վրա, Գործիքային հագուստ, մակերեսի որակը, և արտադրության ընդհանուր արժեքը.
Մեքենայություններ
Ծորակ երկաթ:
Ճկուն երկաթը, ընդհանուր առմամբ, առաջարկում է ավելի լավ մշակելիություն՝ համեմատած ավանդական մոխրագույն չուգունի հետ.
Հանգույցային գրաֆիտի կառուցվածքը նվազեցնում է փխրունությունը, ինչը հանգեցնում է գործիքների ավելի քիչ մաշվածության և կտրման աշխատանքների ընթացքում չիպերի ավելի հարթ ձևավորմանը.
Ճկուն երկաթի մատրիցա (սովորաբար ֆերիտիկ կամ մարգարիտային) կարելի է վերահսկել ջերմային մշակումների միջոցով, թույլ տալով հավասարակշռել կարծրության և մշակման միջև.
Սակայն, գորշ երկաթի համեմատ ավելի բարձր առաձգական ուժը նշանակում է, որ հաստոցների պարամետրերը հաճախ պահանջում են ճշգրտումներ, ինչպիսիք են կտրող ուժերը և օպտիմիզացված գործիքների նյութերը.
Մոխրագույն չուգուն:
Մոխրագույն թուջը համարվում է ամենահեշտ մեքենայական երկաթյա նյութերից մեկը՝ շերտավոր գրաֆիտի առկայության պատճառով:, որը կտրելու ժամանակ հանդես է գալիս որպես բնական քսանյութ.
Սա զգալիորեն նվազեցնում է կտրող ուժերը և գործիքների մաշվածությունը.
Սակայն, Մոխրագույն երկաթի փխրուն բնույթը նշանակում է, որ այն կարող է առաջացնել անկանոն չիպսեր և կարող է առաջացնել մակերևութային թերություններ, ինչպիսիք են միկրոճաքերը կամ ծայրերում կծկվելը, եթե այն ճիշտ չմշակվի:.
Մակերեւույթի հարդարումը հակված է ավելի կոպիտ լինել՝ համեմատած ճկուն երկաթի հետ.
Գործիքների մաշվածություն և չիպերի ձևավորում
- Մեջ ծորակ երկաթ, հաստոցավորումն ավելի երկար է տալիս, շարունակական չիպսեր՝ ավելի կոշտ մատրիցայի և հանգույցային գրաֆիտի պատճառով, չիպերի պատշաճ տարհանում պահանջվում է գործիքի խցանումը և գերտաքացումը կանխելու համար.
Գործիքի կյանքը երկարացնելու համար սովորաբար օգտագործվում են կարբիդային կամ պատված գործիքներ. - Մեջ Մոխրագույն չուգուն, Գրաֆիտի փաթիլները հեշտացնում են չիպի կոտրումը փոքր հատվածների, նվազեցնել ջերմության արտադրությունը և երկարացնել գործիքի կյանքը.
Սա հանգեցնում է գործիքների ավելի քիչ հաճախակի փոփոխության և որոշակի գործողությունների ավելի բարձր արտադրողականության.
Մակերեւութային հարդարման և հետմշակման մշակումներ
- Ծորակ երկաթ:
Իր ավելի նուրբ միկրոկառուցվածքի և ավելի կոշտ մատրիցայի շնորհիվ, ճկուն երկաթը հաճախ հասնում է մակերևույթի բարձրորակ հարդարման և չափերի ճշգրտության.
Հետմշակման մշակումներ, ինչպիսիք են մանրացումը, փայլեցում, և ծածկույթը սովորաբար կիրառվում է կոռոզիոն դիմադրության և մաշվածության հատկությունները բարձրացնելու համար. - Մոխրագույն չուգուն:
Մինչդեռ մոխրագույն չուգուն մեքենաներ հեշտությամբ, դրա մակերեսը հիմնականում ավելի կոպիտ է, պահանջում են լրացուցիչ հարդարման գործընթացներ կիրառությունների համար, որոնք պահանջում են ամուր հանդուրժողականություն կամ հարթ մակերեսներ.
Ծակոտկեն գրաֆիտը կարող է նաև հանգեցնել մակերեսի կոշտության և ծակոտկենության հնարավոր խնդիրների.
Եռակցման և միացման նկատառումներ
- Ծորակ երկաթ:
Ճկուն երկաթը կարող է արդյունավետ կերպով զոդվել՝ օգտագործելով տարբեր մեթոդներ, ինչպիսիք են MIG-ը, Տեգ, կամ թթվածին-ացետիլենային զոդում.
Դրա հանգուցավոր գրաֆիտի կառուցվածքը նվազեցնում է ճաքերի զգայունությունը, բայց մնացորդային սթրեսները նվազագույնի հասցնելու և մեխանիկական հատկությունները պահպանելու համար հաճախ առաջարկվում են նախնական տաքացում և եռակցումից հետո ջերմային մշակումներ. - Մոխրագույն չուգուն:
Մոխրագույն չուգունի եռակցումը դժվար է ածխածնի բարձր պարունակության և շերտավոր գրաֆիտի պատճառով, որոնք այն դարձնում են հակված ճաքերի և աղավաղումների.
Եռակցման մասնագիտացված ընթացակարգեր, ներառյալ նախնական տաքացումը և վերահսկվող հովացումը, անհրաժեշտ են.
Հաճախակի, գորշ չուգունի բաղադրիչների միացման նախընտրելի մեթոդներն են բրազումը կամ մեխանիկական ամրացումը.
9. Ճկուն երկաթի կիրառություններն ընդդեմ չուգունի
Ընտրությունը չուգուն և ճկուն երկաթի միջև էապես ազդում է կատարողականի վրա, ամրություն, և բաղադրիչների ծախսարդյունավետությունը տարբեր ոլորտներում.
Ճկուն երկաթի կիրառությունները (և Austempering Ductile Iron)
- Ավտոմոբիլային արդյունաբերություն: Կախովի մասեր, Ծածկոցներ, Gears, Շարժիչի բլոկներ, Միացնող ձողերը
- Ջրամատակարարման և կոյուղու ենթակառուցվածք: Խողովակներ, կցամասեր, փականներ, Մանուշակագույն ծածկոցներ
- Ծանր տեխնիկա: Gears, թռչող անիվներ, պոմպ տներ, կոմպրեսորային բաղադրիչներ
- Գյուղատնտեսական տեխնիկա: Տրակտորի մասեր, գութաններ, ծանր աշխատանքային բաղադրիչներ
Չուգունի կիրառությունները (Մոխրագույն, Սպիտակ, Ճկուն)
- Ավտոմոբիլային արդյունաբերություն: Շարժիչի բլոկներ, բալոնների գլուխներ, արգելակային թմբուկներ և սկավառակներ
- Շինարարություն և քաղաքային ենթակառուցվածքներ: Դիտահորի ծածկոցներ, ջրահեռացման բաղադրիչներ, ճարտարապետական տարրեր
- Արդյունաբերական մեքենաներ: Մեքենայի հիմքեր, շրջանակներ, տներ
- Կենցաղային տեխնիկա: Խոհիչ, վառարանի մասեր, բուխարի բաղադրիչներ
10. Ճկուն երկաթի համապարփակ համեմատություն ընդդեմ չուգունի
Ճկուն երկաթը և չուգունը երկու լայնորեն օգտագործվող երկաթի վրա հիմնված նյութեր են ճարտարագիտության մեջ, յուրաքանչյուրն առաջարկում է տարբեր հատկություններ, որոնք հարմար են տարբեր ծրագրերի համար.
| Ասպեկտ | Ծորակ երկաթ | Չուգուն |
| Միկրոկառուցվածք | Նոդուլյար (գնդաձեւ) գրաֆիտ | Փաթիլ գրաֆիտ (Մոխրագույն չուգուն), համակցված ածխածին (սպիտակ, ճկուն չուգուն) |
| Առաձգական ուժ | 400-700 ՄՊա | 150-350 ՄՊա |
| Երկարացում | Մինչեւ 18% | Սովորաբար ավելի քիչ, քան 1% |
| Ազդեցության դիմադրություն | Բարձր (լավ ամրություն և ճկունություն) | Ցածր (փխրուն, հակված է կոտրվածքի) |
| Mal երմային հաղորդունակություն | Չափավոր | Ավելի բարձր |
| Խոնավեցման հզորություն | Չափավոր | Գերազանց (լավ թրթռումային թուլացում) |
| Մեքենայություններ | Չափավոր (պահանջում է ամուր գործիքավորում) | Գերազանց (գրաֆիտը օգնում է չիպերի կոտրմանը) |
| Կոռոզիոն դիմադրություն | Ավելի լավ, հատկապես ծածկույթներով | Չափավոր; հակված է տեղայնացված կոռոզիայի |
| Արտադրություն բարդություն | Պահանջում է նոդուլացնող բուժում, ավելի բարդ | Ձուլման ավելի պարզ գործընթացներ |
| Ծախս | Ավելի բարձր՝ մշակման և համաձուլման շնորհիվ | Իջնել, ավելի պարզ արտադրել |
11. Եզրափակում
Ճկուն երկաթը և մոխրագույն չուգունը յուրաքանչյուրն առաջարկում են հստակ առավելություններ՝ պայմանավորված իրենց գրաֆիտի մորֆոլոգիայից և առաջացած միկրոկառուցվածքներից:.
Ծորակ երկաթ գերազանցում է ուժով, առաձգականություն, և հոգնածության կյանք՝ իդեալական բարձր սթրեսի և դինամիկ կիրառությունների համար,
Մոխրագույն չուգուն մնում է ընտրված նյութը, երբ թրթռումային մարումը, ծախսարդյունավետություն, և մշակման հեշտությունը առաջնային են.
Այս փոխզիջումները հասկանալով և մեխանիկական տվյալների լծակներով, ջերմային, և արտադրական հատկությունները. ինժեներները կարող են տեղեկացված լինել, հայտի համար հատուկ նյութական որոշումներ.
ՀՏՀ
Ո՞րն է ճկուն երկաթի և չուգունի հիմնական տարբերությունը?
Հիմնական տարբերությունը կայանում է նրանց միկրոկառուցվածքի և մեխանիկական հատկությունների մեջ.
Ճկուն երկաթը պարունակում է գնդաձև գրաֆիտային հանգույցներ, որոնք ապահովում են ավելի բարձր ճկունություն, կոշտություն, և ուժ, մինչդեռ չուգունը սովորաբար ունի շերտավոր գրաֆիտ, ինչը դարձնում է այն ավելի փխրուն և ավելի քիչ ճկուն.
Ինչպես են ճկուն երկաթը և չուգունը համեմատվում մշակման առումով?
Չուգունը սովորաբար առաջարկում է ավելի լավ մշակելիություն՝ շնորհիվ իր փխրունության և գրաֆիտի փաթիլային կառուցվածքի, հեշտացնելով կտրելը.
Ծորակ երկաթ, լինելով ավելի կոշտ, պահանջում է ավելի ամուր գործիքների և հաստոցների տեխնիկա.
Կարո՞ղ է ճկուն երկաթը ջերմամշակվել?
Այո, ճկուն երկաթը կարող է ենթարկվել տարբեր ջերմային մշակումների, ինչպես, օրինակ, կռելը և ամորձատումը, բարձրացնել դրա մեխանիկական հատկությունները, ներառյալ ուժն ու ամրությունը.
Արդյոք ճկուն երկաթը վերամշակելի է?
Այո, ինչպես ճկուն երկաթը, այնպես էլ չուգունը վերամշակելի նյութեր են և սովորաբար նորից հալվում են նոր ձուլվածքներ արտադրելու համար, նպաստելով կայուն արտադրական գործելակերպին.
Որն ավելի լավ է, չուգուն կամ ճկուն երկաթ?
Ձգվող երկաթը ընդհանուր առմամբ ավելի լավ է ամրության համար, կոշտություն, և ազդեցության դիմադրություն, մինչդեռ չուգունն ավելի լավ է ծախսարդյունավետության և մշակման համար. Ընտրությունը կախված է դիմումից.
Արդյո՞ք ճկուն երկաթն ավելի թանկ է, քան չուգունը?
Այո, ճկուն երկաթը սովորաբար ավելի թանկ արժե՝ շնորհիվ իր համաձուլվածքի տարրերի, վերամշակման պահանջներ, և գերազանց մեխանիկական հատկություններ.
Ո՞րն է տարբերությունը չուգունի և ճկուն երկաթի փականների մարմինների միջև?
Չուգունի մարմինն ունի գրաֆիտի փաթիլներ, դարձնելով այն փխրուն և ավելի քիչ ճկուն, մինչդեռ ճկուն երկաթի մարմինն ունի գնդաձև գրաֆիտի հանգույցներ, որոնք ապահովում են ավելի մեծ ամրություն, ճկունություն, և կարծրություն.
