Основными элементами, присутствующими в материале, являются железо и углерод. По количеству железо составляет 90%, а углерод 2,14- 6,67%. Сплав характеризуется высокой твёрдостью и хрупкостью. Для увеличения пластичности материала в него добавляются элементы: алюминий, хром, никель или ванадий. Фазовое состояние сплава отображается на диаграмме, носящей название железо-углерод.
Разновидности сплава
Чугун разделяется на виды:
1. Белый. Обладает прочностью и хрупкостью. Формируется в виде отливок. Металл плохо обрабатывается. Внутренняя структура характеризуется неоднородностью, поэтому при сварке материале появляются трещины.
2. Половинчатый. Не нашёл в промышленности большого применения.
3. Серый. Содержит 3,5 % углерода. Обладает низкой ударной вязкостью. Хорошо сваривается при нагреве.
4. Ковкий. Обладает относительно высокой пластичностью. Технология производства основана на томлении белого чугуна при температуре 800-950°.
5. Высокопрочный. Для его получения используется серый чугун, в который добавляется магний.
Все разновидности чугуна нашли широкое применение в быту.
Характерные свойства
Сплав обладает следующими характеристиками:
1. Физическими. Имеет достаточно большой удельный вес. Он изменяется в зависимости от содержания углерода. Это позволяет изготавливать из такого материала ванны.
2. Тепловыми. Металл обладает свойством удерживать тепло и распространять его по всем направлениям. В промышленности из него изготавливаются отопительные батареи.
3. Механическими. Чугун имеет высокую твёрдость, но не выдерживает ударных нагрузок.
Существенное влияние на свойства чугуна оказывают примеси. Это выражается в следующем:
1. Сера. Сокращает текучесть материала.
2. Фосфор. Уменьшает прочность. В результате появляется возможность изготавливать достаточно сложные изделия.
3. Кремний. Увеличивает текучесть сплава и снижает его температуру плавления.
4. Марганец. Снижает текучесть, и увеличивает прочность.
Увеличивая и уменьшая процентное содержание примесей, можно добиться необходимых характеристик чугунных изделий.
Для обмуровки доменных печей широко используют асбест(хризотил).
Положительные отрицательные качества
Среди положительных качеств чугуна выделяются следующие его характеристики:
1. Прочность.
2. Аккумулирование тепла.
3. Экологическая чистота.
4. Долговечность.
Среди минусов стоит отметить:
1. Высокую хрупкость.
2. Значительную стоимость металла.
3. Невысокую пластичность.
4. В условиях влажной среды материал покрывается ржавчиной.
Даже при некоторых недостатках, благодаря высокому содержанию углерода, чугун нашёл широкое применение в промышленности и бытовых условиях.
В литейной отрасли существует определенная классификация материалов, которая разделяет используемые вещества на основные (металлы для самих отливок) и вспомогательные материалы для литейного производства. Ко второй категории причисляют различные примеси, которые добавляются в формовочную смесь при создании форм и стержней для придачи им необходимых по технологическому процессу характеристик и свойств.
Применение вспомогательных материалов
Такие вещества в свою очередь разделяются на огнеупорные, противопригарные, разделительные, материалы для формовки и другие вспомогательные покрытия. Для защиты поверхности отливок от пригара широко используются противопригарные суспензии. Они наносятся на внутренние поверхности форм, после чего происходит полимеризация. Такой слой не дает остывающему металлу прилипать к оснастке и улучшает качество поверхности готовой продукции.
Для препятствования прилипания стержней и прочих элементов пресс-форм к моделям используются такие вещества, как графит, песок, ликоподий, древесные опилки и другие. Они облегчают разъединение полуформ, извлечение стержней, что уменьшает временные и трудовые затраты на проведение соответствующих операций. В случае использования магнитных сплавов используются защитные вспомогательные материалы, задачей которых является взаимодействие с воздухом в результате чего синтезируется тонкая пленка на поверхности отливки и защищает сплав от окисления.
При cold-box и no-bake процессах в качестве дополнительных веществ может служить оксид железа. Его добавляют в формовочную смесь для придачи стержням и полуформам необходимых характеристик. Это позволяет связать выделяемые в процессе литья углерод и азот, а также снизить процент дефектов за счет недопускания возникновения трещин при литье черных металлов. Преимущества использования вспомогательных материалов
К достоинствам использования множества специализированных смесей относится облегчение извлечения отливок, быстрое разъединение форм, защита деталей от пригаров, модификация свойств песчаных, хтс и других смесей. Кроме этого при их использовании наблюдается увеличение производительности труда, за счет сокращения времени цикла. Высокое качество готовых изделий позволяет снизить количество трудозатрат на проведение финишных операций и снижает себестоимость продукции, что является основным показателем рентабельности производства.
Понравилась статья? Узнали много нового? Оставляйте свои комментарии под постом - это помогает каналу развиваться и радовать вас новыми интересными статьями!
Предложения по сотрудничеству и не только , присылайте на почту: asbopostavka@yandex.ru