1. Кіріспе
Ыстық шойын, көбінесе түйін немесе сфероидты графит темір деп аталады.
-Да 1948, Кит Миллис балқытылған темірге аз мөлшерде магний қосқанын анықтады, бұл темірден гөрі сфералық графиттік түйіндер пайда болды.
Бұл серпіліс сұмдық шойын берді (-Ден), қайсысы созылу мен экономиканы созылып, экономиканы едәуір жақсартылған және ұзартады.
Бұл мақала сұмдық шойынның негізгі табиғатына әкеледі, Оның химиясы және микроқұрылымы, Механикалық қойылым, Өңдеу бағыттары, Коррозияға төзімділік,
Негізгі қосымшалар, Артықшылықтары мен шектеулері, және балама материалдармен салыстыру.
2. Ішкі шойын дегеніміз не?
Ыстық шойын (-Ден) Сфералықпен сипатталатын шойын отбасы (түйіншекілік) Металл матрицасында біркелкі таралатын графит қосындылары.
Сұр темірдің қабыршақ тәрізді графиттен айырмашылығы, стресстің концентрациясына бейім, Di's графиттік түйіндер, Ішкі әрекетті қосу.

Жүру саңылаулары сұр темір және төмен легірленген болат арасындағы өнімділік алшақтықтарын ұсынады.
Өндірушілер циклдік жүктемелердегі компоненттерге арналған консервілеуге арналған үтікті пайдаланады, Қайда күш пен әсерге төзімділік болса.
Үстіне, DI-дің жұмыс қабілеттілігі және желілік пішіннің жақын мүмкіндігі төмен қаражатты өңдеу шығындарын азайтады.
3. Химиялық құрамы және қорытпалар жүйесі
Негізгі құрам: Fe-c-si-mn-p-s
Іріго шойынның негізі әдеттегі сұр темір зарядында жатырүтік (Ақысу), көміртегі (Б), кремний (Жіне), марганец (М.на), фосфор (Б), және күкірт (С).
Жалпы бағаға арналған өкілді химиялық диапазон (ASTM A536 65-45-12) болуы мүмкін:
- Б: 3.5 - 3.8 вт %
- Жіне: 2.2 - 2.8 вт %
- М.на: 0.1 - 0.4 вт %
- Б: ≤ 0.08 вт %
- С: ≤ 0.025 вт %
Жоғары кремний (≥ 2 вт %) цементті емес, графитті қалыптастыруға ықпал етеді, күкірт аз (< 0.025 вт %) Nodule түзуге кедергі келтіретін шамадан тыс қосындылардың алдын алады.
Түйіндiлау элементтері: Магний (Мг), Сиқыр (Ce), және сирек кездесетін жер (Қайта)
Ішкі шойындағы түйінділік магний қосудан туындайды 0.03% - 0.05% Мг- балқытылған темір.
Құю қорлары магниймен таныстырады MG-FE шеберлер немесе Негізделген сымдар. Магнийдің күкірт үшін күшті жақындығы MGS құрайды, сондықтан олар күкіртті мықтап бақылап отырады 0.025%.
Көптеген қорлар да қосады 0.005 - 0.01 wt% церм немесе сирек кездесетін элементтер NODOLE пішіні мен мөлшерін тазарту, Механикалық сәйкестікті жақсарту, әсіресе қалың учаскелерде.
Бұл қайта қосулар одан әрі күкірт пен оттегінің өзгеруіне сезімталдықты азайтады.
Қосымша легирлеу: Мыс (Друг), Никель (-Да), Молибден (Әзірлеу), Хромий (Кр)
Беріктікке, қаттылық, немесе коррозияға төзімділік, Қорытындылар екінші легирлеу элементтерін қамтиды:
- Мыс (Друг): 0.2 - 0.5 вт % Жембенің пайда болуын арттырады, күш-жігерді көтеру 10 - 20 %.
- Никель (-Да): 0.5 - 1.5 вт % Төмен температуралық қаттылық пен коррозияға төзімділікті арттырады.
- Молибден (Әзірлеу): 0.2 - 0.4 вт % Жоғары температуралы қызмет үшін беріктендіріліп, төзімділікті жақсартады.
- Хромий (Кр): 0.2 - 0.5 вт % Жұмсақ коррозияға төзімділікті және мықты микроқұрылымды шатастырады.
Әдетте, Жүру саңылаулы шойынның бағалары қалады 1 - 2 вт % біріктірілген КО + -Да + Әзірлеу + Кр, Жиналыс жүргізу мақсаттары бойынша үнемді қамтамасыз ету.
Стандарттар мен бағалар
- ASTM A536 (АҚШ): 60-40-18, 65-45-12, 80-55-06 бағалар.
- Исо 1083 (Еуропа): En-gjs-400-15, GJS-450-10, GJS-700-2.
- Сенің біреуің 1563 (Германия): Gg-25, GS-32, GS-45 баламалары.
4. Ішкі шойынның физикалық-механикалық қасиеттері

Созылу күші, Бергі күш, және икемділік
Темірдің қолтаңбасы - бұл оның қолы Жоғары беріктігі мен айтарлықтай икемділіктің үйлесуі:
| Дәреже | & (МПа) | Өткізіп жібер (0.2% есепкілеу, МПа) | Іуу (%) | Матрикс |
|---|---|---|---|---|
| 60-40-18 (A536) | 400 - 550 | 245 - 415 | 10 - 18 | Ферритикалық-інжу |
| 65-45-12 (A536) | 450 - 650 | 275 - 450 | 8 - 12 | Інжу-ферритті |
| 80-55-06 (A536) | 700 - 900 | 415 - 620 | 3 - 6 | Толығымен інжу |
Керісінше, Стандартты сұр темір 200 - 300 МПа Іс жүзінде созылмалы күш.
Дидің графиттік түйіндері жарылысты бастайды, Ұзартылу ұзартқыштың екі санына дейін.
Қиындық пен тозу кедергісі
Темірдің қаттылығы 170 - 320 Б, Сыныпқа және матрицаға байланысты:
- Ферритикалық баға (60-40-18) айналасында жеткізеді 170 Б, Жалпы мақсаттағы құюға жарамды (Манифольдтар, жақтаулар).
- Жоғары күш-жігерлі інжу (80-55-06) Қол жеткізуге 260 - 320 Б, Тегіс легірленген болаттан жасалған майсыз болатты редукторларға төзімді, Спрокеттер, және импельерлер сорғысы.
Қашан тозу қарсылық қажет болған кезде, Өндірушілер жиі таңдайды Темірбелі үтік (Адди),
олар жетеді 300 - 450 Б Емдеуден кейін, Қалдық қаттылықпен қаттылықты теңестіру.
Шаршау өмірі және әсер ету қаттылығы
Темірдің сфералық графиті шаршау өнімділігін айтарлықтай жақсартады:
- Шаршау шегі әдетте тұр ≈ 40% Uts. Үшін 65-45-12 дәреже (U ≈ 500 МПа), Шаршаумен төзімділік жетеді 200 МПа Белгіленген иілу кезінде 10⁷ циклдарында.
- Әсер ету қаттылық (Randy v-notch 20 ° °) диапазондар 15 - 60 Ж, Бағаға байланысты. Төменгі күш, Ферритикалық бай бағалар дейін сіңіреді 60 Ж, Ал толығымен інжу-маркерлік бағалар 15 Ж.
Бұл құндылықтар сұр темірден асып түседі (10 - 20 Ж) және төмен легірленген болаттан, Кіріске арналған шойын жасау Ирандық немесе байланыстыратын шыбықтар сияқты циклді қосымшалар үшін өте ыңғайлы.
Серпімділік және демпфингтің модулі
Сұр темірден айырмашылығы 100 - 120 Gpa моду, Темірдің модульдік өлшемдері 170 - 200 Gpa, төмен легірленген болаттан жасалған.
Бұл жоғары қаттылық, шамдалып жатқан сыйымдылығымен біріктірілген 0.005 қарай 0.010 (Логарифмдік келісім),
Жүгірулі шойын бөлшектерінің қозғалтқыштың құрамдас бөліктері мен машиналар базаларында пайдалы тербелістерді кетіру кезінде жүктеме кезінде дефляцияға қарсы тұруды қамтамасыз етеді.
Жылу өткізгіштік және жылу кеңеюінің коэффициенті
| Мүлік | Ішкі үтік | Сұр темір | Болат (A36) |
|---|---|---|---|
| Жылу өткізгіштік (М / м /) | 35 - 50 | 35 - 45 | 45 |
| Жылу кеңеюінің коэффициенті (× 10⁻⁶ / ° C) | 12 - 13 | 10 - 12 | 11 - 13 |
Темірдің термиялық өткізгіштігі сұр темір мен болат, Қозғалтқыш блоктары мен тежегіш барабандарда жылу шығынын жақсарту.
Оның жылу кеңею коэффициенті (~ 12 × 10⁻⁶ / ° C) Болатпен тығыз байланыстырады, Мөлтеп, көп материалдық дизайнды жеңілдету.
5. Коррозияның мінез-құлқы және қоршаған ортаға төзімділік
Пассивті фильмдер және беттік тотығу
Ыстық үтік Темір оксиді (Fe₃o₄ / fe₂o₃) оттегіне ұшыраған кезде фильм. Бұл пассивті қабат жұмсақ ортада одан әрі тотығуды баяулатады.
Легірленген толықтырулар 0.5 - 1.5% -Да немесе 0.2 - 0.5% Кр Пассивті фильмді тұрақтандыру арқылы коррозиялық өнімді жақсартыңыз.
Сұр темірден айырмашылығы, Pinting-Di матрицасын дамытуы мүмкін, ол локализацияланған шабуылға қарсы тұруы мүмкін, Әсіресе жабылған кезде.

Салыстырмалы коррозия мөлшерлемелері vs. Сұр темір және болат
| Қоршаған орта | -Ден (Бітпеді, мм / у) | Сұр темір (мм / у) | Жұмсақ болат (мм / у) |
|---|---|---|---|
| Тұщы су | 0.05 - 0.10 | 0.10 - 0.15 | 0.20 - 0.30 |
| Теңіз суы | 0.20 - 0.35 | 0.40 - 0.60 | 0.50 - 1.00 |
| Қышқыл (р 3 - 4) | 0.15 - 0.25 | 0.30 - 0.40 | 0.50 - 1.00 |
| Сілтілік (р 9 - 10) | 0.02 - 0.05 | 0.05 - 0.08 | 0.10 - 0.20 |
Әр жағдайда, Дүңгіршек шойынның коррозия бағамы шамамен 50% сұр темір және 30-40% жұмсақ болат.
Өтініш беру Эпокси немесе полиуретан жабындары Дидің коррозиясын азайтады < 0.01 агрессивті ортада жыл.
Жерленген немесе суған кезде, Дизайнерлер жұмыс істейді мырыш немесе алюминий құрбандық анодтары Шойын құбырлары мен арматураларын қорғау үшін.
Коррозияны басқару: Жабындар, Катодтық қорғаныс, және материалды таңдау
- Жабындар: Жоғары деңгейлі эпоксид (200 мкм) немесе жалын бүріккіш мырыш / алюминий Қабаттар теңіз немесе химиялық өңдеу зауыттарында қызмет ету мерзімін ұзартады.
- Катодтық қорғаныс: Әсерлі ағымдағы немесе құрбандыққа шалынатын анодтар метро немесе су асты қондырғыларындағы құбырлы құбырдың тұтастығын сақтайды.
- Материалдық таңдау: Жоғары коррозиялық жағдайларда (р < 3 немесе хлорид > 10 000 бет көру), Инженерлер көрсетіледі Ni-gloymed di немесе Тот баспайтын болат Стандартты бағалардың орнына.
6. Ішкі шойын өндірістік процестер
Қалыптау әдістері: Құмның құюы, Қабыршақты қалыптау, және инвестициялық құю
- Жасыл құмды құю басым әдіс болып қала береді. Сазды немесе химиялық байланыстырғыштары бар кремний құмын немесе химиялық байланыстырғыштарды үлгілерге.
Құмдық қалыптар ризашылықтарды орналастырады, өзектер, және Gating Systems DI-дің сауығуы үшін. Әдеттегі минималды қиманың қалыңдығы айналасында 6 - 8 мм Шалықтауға жол бермеу үшін. - Қабыршақты қалыптау қыздырылған шайырланған құм қоспасын қолданады, қыздырылған металл үлгісімен.
Бұл процесс нәтиже береді РА = 1-3 мкм бетінің әрлеуі және төзімділік ± 0.3 мм, Шығындар бойынша ~ 20 % Жасыл құмнан. - Инвестициялық құю (Жоғалған балауыз) Жіңішке бөлімдерді жеңілдетеді (төмен 3 мм) және толеранттылықпен күрделі геометриялар ± 0.1 мм.
Дегенмен, Ductile шойын Инвестициялық инвестициялар командасы 2-3 × Құммен эквиваленттердің құны, Төмен дыбыс деңгейі немесе күрделі бөліктерге пайдалануды шектеу.

Термиялық өңдеу: Ақша салу, Қалыпқа келтіру, Тамшылар (Адди)
DI-дің матрицалары және механикалық өнімділігі:
- Ақша салу: Баяу салқындату 900 ° ° бөлме температурасына дейін толық ферритикалық матрицалық матрицалық, Ынтымақтастық (~ 18 % іуу) және өңдеу қабілеті (400 MPA UTS).
- Қалыпқа келтіру: Жылыту 900 - 920 ° ° Одан кейін ауаны салқындату теңдестірілген ферритикалық-меруерлитті микроқұрылымды береді, UTS ұсыну 450 MPA және 12 % іуу.
- Тамшылар (Адди): Ішкі шойын құймасы ерітінділерден өтеді 900 ° ° Карбидтерді тарату, Содан кейін тұзды ваннаға салыңыз 250 - 375 ° ° -ге 1 - 4 сағат.
Бұл а Бейниттік феррит + көміртекті байытылған остенит құрылым.
ADI бағалары 400 Mpa 1 400 МПа &, арасындағы созылумен 2 - 12 %, және шаршауға ерекше қойылым (шыдамдылық шектейді 400 МПа).
Өңдеуден кейінгі: Өңдеу, Бетті әрлеу, Жабу
- Өңдеу: Көміртекті болаттан жасалған саңылаулы шойын машиналары. Типтік бұрылыс жылдамдығы 65-45-12 апарыңыз 150-250 м / мен Карбид-құралмен.
Бұрғылау жылдамдығы диапазоны 50-100 м / мен. Салқындатқыш майлау кірістірілген жиектің алдын алады. Дидің қабырғадағы графиттің жетіспеушілігі құралды азайтады. - Бетті әрлеу:
-
- Трастинг болат гритпен (20-40 тор) Құмды жояды және күңгірт қабат ұсынады (RA 2 - 5 мкм).
- Тегістеу / жылтырату РА < 0.8 мкм герметикалық беттерді.
- Жабу:
-
- Эпокси / ұнтақты жабын: Теңіздегі немесе өндірістік ортада коррозиядан қорғайтын 50-200 мкм фильм түседі.
- Металлдандыру (Мырыш немесе алюминий): Жылу спрейі a қолданады 100 - 150 Ұйымсыз немесе су астындағы бөліктерге арналған мкм құрбандық қабаты.
7. Темірді үтік дегеніміз не (Адди)
Темірбелі үтік (Адди) Күшті шойынның мамандандырылған қосалқы қосындысын ұсынады, ол күшті күш үйлесімін ұсынады, икемділік, Шаршауға төзімділік.
Әдетте ферритикалық-жүгері немесе толығымен інжу-маркерлік матрицасы бар кәдімгі клиникалды темірден айырмашылығы,
ADI-дің ерекше микроқұрылымы айыппұлдан тұрады Бейниттік ферритті нөмірлер матрицаға батырылған көміртекті байытылған остенит.
Бұл микроқұрылым жылуды үш сатылы өңдеу процесінен туындайды: түсіндіру, аралық температураны өшіру, және тамыр.
Аяқталғаннан кейін, Темірбелі үтік созылып, созылу мықтап күш береді 1 400 МПа (ADI-де 900-650 дәреже) Ұзақ уақыт ішінде консервілеу кезінде 2 - 5% тау тізбектері.

Темірбелі темір өндірісі: Түсіндіру, Сөндіру, және тамыр
Темірбелі үтіктердің негізгі қадамдары кіреді:
- Түсіндіру: Ыстық темір құюды қыздырыңыз 880 - 920 ° ° Карбидтер мен гомогенизация көміртекті еріту үшін 1-2 сағат.
- Сөндіру: Тұзды ваннаға беру 250 - 375 ° °. Бұл аралық температура мартенсидті болдырмайды.
- Тамшылар: Матрица өзгергенше ұстап тұрыңыз Бейниттік феррит ... қоса көміртекті байытылған остенит- ақырғы 1-4 сағат, Бөлшекке байланысты қалыңдығы.
- Салқындату: Бөлме температурасына арналған ауа немесе майлы сөндіру, Бейниттік микроқұрылымдастыру.
Темірбелі темір микроқұрылым: Вайнитті феррит және көміртекті байытылған аустенит
ADI-дің микроқұрылымы кіреді:
- Бейниттік феррит инелері: Остенит шекарасындағы нуклеатқа өте жақсы α-темір феррит пышақтары.
- Сақталған Остенит: Бөлме температурасында тұрақты болып қалған көміртегі байлық фильмдері, Қатты сіңіру және қаттылықты арттыру.
Бұл комбинацияны ұсынады «Трансформация-қатаңдық» әсер: Қолданылған стресстің астында, Сақтандырылған аустенитке мартенситті айналдырады, Матрицаны жергілікті нығайту.
Механикалық артықшылықтар: Жоғары беріктік-құрылымның балансы, Шаршауға төзімділік
| ADI бағасы | Созылу күші (МПа) | Бергі күш (МПа) | Іуу (%) | Бринеллдің қаттылығы (Б) | Шаршау шегі (МПа) |
|---|---|---|---|---|---|
| Адди 400-120 | 400 - 550 | 275 - 415 | 8 - 12 | 180 - 260 | 220 - 260 |
| Адди 600-350 | 600 - 900 | 350 - 600 | 4 - 8 | 260 - 360 | 300 - 350 |
| Адди 900-650 | 900 - 1 400 | 650 - 1 000 | 2 - 5 | 350 - 450 | 400 - 450 |
Ұқсас композицияның қалыпты құрбалы темірімен салыстырғанда, Ыстыққанбиналды үтік жетеді 50% Жоғары UTS сақтау кезінде 2 - 5% іуу.
Оның шаршауға төзімділігі жиі асып түседі 400 МПа, Сұр темір және көптеген легірленген болаттарды иілу.
Темірбелі дайындалған темірдің әдеттегі қосымшалары
Инженерлер қатты тозуға төзімді, киюге арналған үтікті пайдаланады, Жоғары беріктігі, және өмірдің сенімді өмірі:
- Автомобиль: Берікек, ик-жағалаулар, Камшектер, және мойынтіректер.
- Ауылшаруашылық техникасы: Спрокеттер, Пластиналар киіңіз, және ролик біліктері.
- Майлау & Газ: Дауыспен, Сорғы біліктері, Коррозияның шаршауына төзімділігін қажет ететін клапан компоненттері.
- Тау-кен жабдықтары: Өсті, Ұрлаушы орамдар, және диірмен төсеніштері абразивті шаңға ұшырайды.
8. Ішкі шойынның қосымшалары
Автомобиль компоненттері: Ик-жағалаулар, Берікек, Суспензия бөлшектері
Автомобильдер Dercilial шойынның жоғары шаршауының беріктігі (≥ 250 МПа) және орта дирельдік қозғалтқыштардағы иранттар мен түйреуіштер үшін демпинг.
Дүңгіршектер шуды азайту кезінде соққыға төтеп беруге төзімді. Бақылау Қару-жарақтар мен рульстің рульдері Дидің қаттылығынан пайда көреді (≈ 180 Gpa) және әсерге төзімділік.
Құбыр және сұйықтықты өңдеу: Құбырлар, Фланецтер, Сорғы корпустары, Клапанның денелері
Ішкі шойын құбырлары жүйелері (En-gjs-400-15) ауыз су немесе ағынды суларды қысымға дейін тасымалдаңыз 25 төр.
Ішкі темір клапандары мен фланецтер циклдік қысыммен көтеріледі. Сілтілі немесе бейтарап рН астындағы коррозия мөлшерлемелері минималды болып қалады, Көптеген маршруттық қосымшалардағы тот баспайтын болаттан жасалған ди-шығындар жасау.

Ауылшаруашылық және құрылыс жабдықтары: Спрокеттер, Роликтер, Жақтаулар
Дала жабдықтары компоненттері абразивті топырақтарға және жоғары механикалық кернеулерге үнемі кездеседі.
Жүру саңылаулары және роликті біліктер қол жеткізеді Өмірді киіңіз 1 000 сағат Қатты ортада,
Жақтау және құрылымдық құйма дәнекерлеу шығындарын азайтады және шаршауды жақсарту.
Энергетика саласы: Жел турбиналы корпустары, Беріліс қораптарының корпустары, Майлардағы компоненттер
Дүңгіршектегі үтіктің жоғары демпфирлеуі Жел турбиналық редукторлардағы бұршақ дірілдейді, Сенімділікті арттыру.
ADI-дан жасалған редуктордың корпусы салмақты азайтады 10% Болат және төменгі ротор инерциясымен салыстырғанда.
Мұнай кен орындарында, Төменгі жағалаулар мен клапандар денелері циклдік қысымға төтеп бере отырып, коррозиялық тұздарды төтеп береді 50 МПа.
Тұтынушылар мен құралдар
Ішкі шойын жылу массасын және ыдыс-аяқ үшін беріктігін ұсынады (Голланд пештері, шойындар).
Ірі розеткалар мен құбырлардың корпустары мен құбырлардың денелері сындырмай соққыны сіңіреді, Құрал өмірін кеңейту.
9. Ішкі шойынның негізі және жақтары
Әдепті
Теңгерімді күш пен қаттылық:
Ішкі үтік созылу мықты жақтарын береді 400-1 000 МПа және ұзарту 2-18%, Мерзімділігі жоғары деңгейге жету.
Автомобиль қосымшаларында, мысалы, имешігі бар салмағы 20-30% Болат әріптестерімен салыстырғанда.
Тамаша тозу және шаршауға төзімділік:
Сфералық графит түйіндері стресстің концентрациясын азайтады, Шаршауды қосу шектеулі 300 МПа.
Бұл ымырық темірге берілістерге мінсіз етеді, Суспензия компоненттері, және циклдік жүктеме астындағы басқа бөліктер.
Керемет кернеу:
Салыстырмалы түрде төмен сұйықтықпен 1 150-1 200 ° ° және жақсы сәйкессіздік, Ішкі үтік минималды шөгуі бар күрделі геометрияларды құрайды (0.8-1,0%).
Кастинг және өңдеу шығындары 30-50% төмен Салыстырмалы болаттан жасалған.
Коррозия және жылу тұрақтылығы:
Графит түйіндері коррозиядан табиғи тосқауыл ұсынады. Беттік емдеуден кейін, Жүру саңылаулары көбінесе топырақта немесе су ортасында өткен ғасырға созылады.
Ол температураға төтеп береді 300 ° ° Жылу кеңеюінің төмен коэффициенті бар.
Шығындар тиімділігі:
Шикізат арзан, және балқу салыстырмалы түрде төмен энергияны қажет етеді.
Қазіргі заманғы бағалар - Ыстық қанық-тәсіл сияқты, ыстық өңдеуден кейін болаттан жасалған болат, Жалпы шығындарды үнемдеуді ұсыну.
Тыныш
Тығыз процесті басқару:
Бірыңғай түйіндерге қол жеткізу нақты бақылауды талап етеді Мг / ce деңгейлері және минималды күкірт / оттегі. Сапа кепілдігі өндірістік күрделілік пен шығындарға қосады.
Жоғары температураның шектеулі өнімділігі:
Жофары 350 ° °, Күш күрт төмендейді және графитті кальсервингке апарады.
Ішкі үтік шығуға арналған үтік, таусылған коллекторларға немесе басқа тұрақты жылу компоненттеріне жарамсыз.
Өте өңдеу қиындықтар:
Көміртектің жоғары мөлшері крекингтің алдын алу үшін алдын-ала жылу немесе одан кейінгі балл жинауды қажет етеді.
Графит тез құралдарды тозады, Карбидті кескіштер мен мамандандырылған өңдеу стратегияларын қажет етеді.
Төменгі қаттылық:
Айналасындағы серпімділік модулі 160-170 GPA (Болаттың ≈ 210 Gpa), Жүктеме шойын Деформалар. Дизайнерлерге өтемақы үшін жиі қалың бөліктер керек.
Қоршаған ортаға әсер:
Еріген және түйіндiк едәуір энергияны тұтынады және ластаушы заттарды құра алады.
Қалдықтарды жою нормативтік стандарттарға сәйкес келуі керек. Теңіз немесе қышқыл ортада, Ішкі шойын қосымша қорғаныс жабындарын қажет етеді.
10. Басқа материалдармен салыстыру
Инженерлер сұмдық шойынды бағалайды (-Ден) Белгілі бір қосымша үшін, Олар көбінесе сұр шойындарға қарсы қасиеттерін салады, Орталық үтік, болат қорытпалар, алюминий, және қола.
Сұр шойын vs. Ішкі үтік
| К рсету | Сұр шойын (Г.И) | Ыстық шойын (-Ден) |
|---|---|---|
| Графит пішіні | Қабырға | Сфералық (түйін) |
| Созылу күші (МПа) | 200 - 300 | 400 - 900 |
| Іуу (%) | < 2 % | 3 - 18 % |
| Шаршау төзімділік (МПа) | 80 - 120 | 200 - 400 |
| Әсер ету қаттылық (CVN, Ж) | 10 - 20 | 15 - 60 |
| Серпімділік модулі (Gpa) | 100 - 120 | 170 - 200 |
| Кастинг құны vs. Болат | Аласа | 10 - 20 % гидан жоғары |
| Жалпы құны | Төмен | 20 - 30 % gi-ден төмен (Қашан күшті-сыни) |
| Әдеттегі пайдалану | Машина төсектері, тежегіш роторлары, Қозғалтқыштың сыни емес блоктары | Ик-жағалаулар, берікек, Қолданбалы қарулар, Сорғы корпустары |
Икемді темір vs. Ішкі үтік
| К рсету | Орталық үтік | Ыстық шойын (-Ден) |
|---|---|---|
| Өндірістік процесс | Ақ темір ұйқышы (48-72 H @ 900 ° °) | Бір сатылы түйіндiк (Мг, Қайта) |
| Созылу күші (МПа) | 200 - 350 | 400 - 900 |
| Іуу (%) | 3 - 10 % | 3 - 18 % |
| Жылуды өңдеудің күрделілігі | Ұзын, Энергияны қажет етеді | Түйіндестіру + Қосымша термиялық өңдеу |
| Цикл уақыты | 2-3 күн (Аша) | Сағат (кастинг + түйіндестіру) |
| Құны (бір кг үшін) | Байсалды | Түсіру (Қарапайым процесс) |
| Әдеттегі пайдалану | Қол құралдары, Шағын кронштейндер, Фитингтер | Автомобиль компоненттері, Ауыр машиналар бөлшектері |
Болат қорытпалар vs. Ішкі үтік
| К рсету | Төмен легірленген болат (E.Г., 4140) | Ыстық шойын (-Ден) |
|---|---|---|
| Тығыздық (g / cm³) | ~ 7.85 | ~ 7.20 |
| Серпімділік модулі (Gpa) | ~ 200 | 170 - 200 |
| Созылу күші (МПа) | 800 - 1 100 | 400 - 900 |
| Іуу (%) | 10 - 15 % | 3 - 18 % |
| Шаршау шегі (МПа) | 300 - 400 | 200 - 400 |
| Басшылық | Жарлы (соғуды / өңдеуді қажет етеді) | Үздік (Таза шойын) |
| Техникалық тұрақтылық рейтингі | 30 - 50 % (Анықтамалық болат = 100) | 60 - 80 % |
| Дәнекерлеушілік | Дәнекерлеу / дәнекерлеуден кейінгі жылумен емдеу жақсы | Жарлы (алдын ала қыздыру және стрессті жеңілдету қажет) |
| Құны (кастинг + өңдеу) | Биік (Жасанды немесе өңделген балықтар) | 20 - 50 % түсіру (Желіге жақын) |
| Әдеттегі пайдалану | Жоғары деңгейлі біліктер, Қысым кемелері, Ауыр құрылымдық компоненттер | Ик-жағалаулар, Сорғы корпустары, беріліс қораптары, Машина кадрлары |
Иктальды темір vs. Алюминий және қола
| К рсету | Алюминий қорытпасы (E.Г., 6061-Т6) | Қола (E.Г., C93200) | Ыстық шойын (-Ден) |
|---|---|---|---|
| Тығыздық (g / cm³) | ~ 2.70 | 8.4 - 8.9 | ~ 7.20 |
| Созылу күші (МПа) | 290 - 310 | ~ 350 | 400 - 900 |
| Іуу (%) | 12 - 17 % | 10 - 15 % | 3 - 18 % |
| Жылу өткізгіштік (М / м /) | ~ 205 | ~ 50 - 100 | 35 - 50 |
| Коррозияға төзімділік | Үздік (анодталған) | Үздік (Теңіз ортасы) | Байсалды (Қаптау немесе легирлеу қажет) |
| Тозуға төзімділік | Байсалды | Өте жақсы (үйкеліске қарсы) | Жақсы (Бағаға байланысты) |
| Құны (бір кг үшін) | Байсалды | Биік (2-3 × ID) | Төменге дейін |
| Айналымдылық | Үздік (RA ~ 0,2-0.4 мкм) | Байсалды | Жақсы (Карбидс-құралдарын қажет етеді) |
| Әдеттегі пайдалану | Әуе құрылымдары, Жылу алмастырғыштар, Тұтынушы электроника | Бағдарлау, бұталар, теңіз аппараттық құралдары | Берікек, Суспензия компоненттері, Сорғы корпустары, Қозғалтқыш блоктары |
Жүгіруге арналған үтікті қашан қолдайды
- Циклдік немесе жоғары жүктеме компоненттері: Дидің созылу күші (≥ 500 МПа), Шаршау төзімділік (≥ 200 МПа), және демпинг оны өте жақсы етеді ик-жағалаулар, берікек, және тоқтата тұру.
- Желіаралық пішіндегі күрделілік: Құм немесе қабықтың құюға арналған саңылаулы үтік шығындар азайтады 30-50% Болатпен салыстырғанда, жалпы бөлігін төмендету.
- Шығындарға сезімтал орташа көлемді өндіріс: Болат соғу немесе өңделген алюминий шамадан тыс шығындар болған кезде, Ішкі үтік қойылым мен экономиканың балансын ұсынады.
- Коррозиялық немесе тозуға төзімді фитингтер: Қолайлы жабындармен немесе легирлеумен, Ішкі шойын құбырлары мен сорғы корпусы агрессивті ортада ондаған жылдар бойына шыдайды.
Басқа материалдар басым болған кезде
- Ультра жеңіл талап: Аэроғарышта фюзеляж терілері, Электрлік көліктер, немесе портативті электроника, Алюминий немесе магний қорытпалары салмақ жинақтауды жеткізеді.
- Төтенше коррозиялық орта: Шашыраңаш аймақтар, Хлорланған технологиялық сызықтар,
немесе қышқыл дренаждар көбінесе тот баспайтын болаттарды талап етеді (E.Г., 316, дуфлекс) оның пассивті фильмдері ди-ди-дің немесе қорытынды кедергілерден асып түседі. - Жоғары температуралы қызмет (> 350 ° °): Турбиналық компоненттерде немесе сорғыштарда,
Никельге негізделген суперальдойлар немесе ыстыққа төзімді болаттар (E.Г., 17-4 Р) Жүру мильлі шойын салған жерде күш береді. - Максималды қаттылық пен дәнекерлеу: Құрылымдық болат сәулелер мен жалатылған құбырлар соғу кезінде қалайды, дәнекерлеу, немесе суық қалыптастыру дәйекті қажет, Құжатталған жұмыс.
11. Қорытынды
Ішкі шойын жан-жақты құрайды, Инженерлік-экономикалық материалдар.
Сондай-ақ Сфералық графит Микроқұрылым сирек кездесетін қоспаны береді Жоғары созылу күші, едәуір икемділік, жіне Тамаша шаршау.
Өндірушілер желіге жақын пішінді қоя алады, Кейінгі өңдеуді азайту, және генералды емдеу арқылы тігінші, ең қызығы, өте күрделі кию темірі түрінде (Адди).
Кәдімгі коррозияға қарамастан, Темірді қайта өңдеу, демпингтік қабілеттілік,
және стандартталған бағалардың кең спектрі оны автомобиль бойынша орындамайды, құбыр жолы, ауыл шаруашалафы, энергия, және тұтынушылық нарықтар.
-Та Осы, Біз сіздермен сіздермен серіктес болуға дайынбыз, компоненттердің дизайнын оңтайландыру үшін осы жетілдірілген әдістерді қолданамыз, Материалдар, және өндірістік жұмыс ағындары.
Сіздің келесі жобаңыздың әр қойылымнан және тұрақтылық бойынша эталоннан асып кетуін қамтамасыз ету.
ЖҚС
Ішкі шойын үтікті сұр шойыннан не ажыратады?
Ыстық шойын (-Ден) сында сфералық (түйіншекілік) графигі сұр темірден табылған гүл графиті емес.
Бұл сфералық түйіндер жарылып кетеді, едәуір жоғары созылу күші (400-900 МПа) және созылу (3-18 %) Сұр темірдің 200-300 МПа және < 2 % іуу.
Ішкі үтіктерге қандай өңдеулер қолданылады?
Көміртекті болаттан, бірақ қажет Карбид-құрылғы Жоғары көміртекті түйіндеріне байланысты.
Ұсынылатын кесу жылдамдығы 150-250 м / мен, 0,1-0,3 мм / акциямен.
Тиісті салқындатқышты пайдалану кірістірілген жиектің алдын алады. Жоғары қаттылық немесе ADI бағалары алдын-ала тозудан аулақ болу үшін баяу жылдамдық немесе керамикалық құралдарды қажет етуі мүмкін.
Кірісқой үтік балама материалдармен қалай шығындалады?
- Иктальды темір vs. Сұр темір: Ішкі шойын шикізат шығындары ~ 10-20 % жоғарырақ.
Дегенмен, Қабырғалардың қалыңдығы мен өңдеуге арналған резервтер көбінесе 20-30-ға бағаланады % Күшті-сыни қосымшалардан төмен. - Болат vs. Ішкі үтік: Жүру темір құюлары жиі құны 20-50 тұрады % баламалы болаттан аз немесе ауыр компоненттерден аз.
- Алюминий / қола қарсы vs. Ішкі үтік: Қоладан гөрі кг үшін саңылаулы темір аз (2-3 × жоғары құны) жіне, алюминийден ауыр болса да,
үлкен күш ұсынады, Шаршау өмірі, Салмақ бастапқы алаңдаушылық туындаған кезде, аз мөлшерде төмен материалдар.



