Ductile لوہے: خصوصیات، نشانات اور گنجائش

آئرن - مشکل، سنکنرن مزاحم، لیکن ایک کاربن 2.14 سے 6.67 فیصد تک کی حد میں سی کے مواد کے ساتھ نازک لوہے کاربن مصر. ایک مخصوص مسئلے کے وجود کے باوجود، یہ اقسام، خصوصیات، کی ایک قسم ہے ایپلی کیشنز. وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا Ductile کاسٹ آئرن ہے.

کہانی

یہ مواد IV صدی قبل مسیح کے بعد سے جانا جاتا ہے. ای. اپنے چینی جڑوں VI میں ہیں. BC. ای. XVI صدی - یورپ میں، مصر کی صنعتی پیداوار کا پہلا ذکر XIV، اور روس میں مورخہ رہے ہیں. لیکن ductile لوہے کی پیداوار کی ٹیکنالوجی XIX صدی میں روس میں پیٹنٹ ہے. AD Annosovym کی ترقی کے بعد.

بھوری رنگ بیڑی کی وجہ سے کم یانترک خصوصیات، اور سٹیل کو استعمال میں محدود ہیں چونکہ - مہنگی ہیں اور ایک کم سختی اور استحکام ہے، سوال ایک قابل اعتماد، پائیدار، ٹھوس، اضافہ ہونے جبکہ طاقت اور ایک خاص لچک پیدا کرنے کی دھات سے اٹھ گئی.

wrought لوہے نہیں، تاہم، کی وجہ سے پلاسٹک کی خصوصیات کے لئے، یہ پلاسٹک ورکنگ کی کچھ اقسام (جیسے، قائم) کے لئے خود کو ڈھال لیتا ہے.

پیداوار

اہم طریقہ - میں نے smelting بھٹیوں.

دھماکے کی پروسیسنگ کے لئے شروع کر رہا مواد:

• چارج - فارم Ferum میں دھات آکسائڈ پر مشتمل لوہے.
• ایندھن - کوک اور قدرتی گیس.
• آکسیجن - خصوصی لانس کے ذریعے انجکشن ہے.
• Fluxes - مینگنیج اور (یا) سلکان کی بنیاد پر کیمیائی تشکیل.

دھماکے فرنس کے مراحل:

1. tuyeres ذریعے فراہم کی آکسیجن کے ساتھ لوہے کے کیمیائی عوامل سے خالص لوہے کی وصولی.
2. کوک کی تشکیل اور کاربن آکسائیڈ کے دہن.
3. CO اور CO ₂ کے ساتھ خالص لوہے رد عمل میں _{کآربریزانگ.}
4. فے ₃ C کی سیرابی مینگنیج اور سلکان پیداوار کے مطلوبہ خصوصیات پر منحصر ہے.
5. taphole ذریعے سانچوں میں ختم دھات draining کے؛ ایک سلیگ نل سوراخ کے ذریعے سلیگ draining کے.

دھماکے فرنس آپریٹنگ سائیکل کی تکمیل پر لوہے، سلیگ اور flue گیسوں حاصل کی.

دھات کی مصنوعات کی مینوفیکچرنگ ڈومین

کولنگ شرح کے لحاظ سے، کاربن سنترپتی اور additives کی ماکرعثتروکری لوہے کے کئی قسم موصول کر سکتے ہیں:

1. سور (سفید) ایک پابند شکل میں کاربن، بنیادی سیمنٹ. دیگر لوہے کاربن مرکب دھاتیں پروسیسنگ کی smelting کے لئے خام مال کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے. تیار کیا مصر ڈومین کے 80 فیصد تک.
2. فاؤنڈری (گرے) کو مکمل طور پر یا جزوی طور پر مفت گریفائٹ، یعنی اس کی پلیٹوں کی شکل میں کاربن. Malootvetstvennyh جسم کے حصوں کی پیداوار کے لئے استعمال کیا. دھماکے فرنس کاسٹنگ کی طرف سے تیار 19 فیصد تک.
3. خصوصی: امیر ferroalloys. 1-2٪ قسم سمجھا پیداوار.

ductile لوہے سور کے ہیٹ ٹریٹمنٹ کی طرف سے تیار کی گئی تھی.

لوہے کے ڈھانچے کے اصول

ماکرعثتروکری کا پیکر میں دکھایا گیا ہے Ferum ساتھ کاربن کرسٹل جعلی قسم کے لئے مرکب کی کئی مختلف اقسام کی تشکیل کر سکتے ہیں.

1. ٹھوس حل α لوہے میں دخول - فیرائٹ.
2. ٹھوس حل γ لوہے میں دخول - austenite.
3. فے ₃ C (پابند ریاست) کی کیمیائی تشکیل - cementite. پرائمری پگھلے مائع کی تیزی سے ٹھنڈا کرنے کی طرف سے قائم کیا جاتا ہے. ثانوی - austenite سے ایک سست درجہ حرارت کی کمی. ترتییک - فیرائٹ کے بتدریج ٹھنڈک.
4. فیرائٹ اور cementite اناج کے میکینکل مرکب - perlite کے.
5. Ledebur - austenite اناج اور pearlite یا cementite کے میکینکل مرکب.

کاسٹ لوہے کے لئے ایک خصوصی ماکرعثتروکری کی طرف سے خصوصیات ہے. گریفائٹ فارم اور اوپر کی ساخت کے پابند شکل میں ہو سکتا ہے، اور مختلف نجاست کی شکل میں آزاد ریاست میں ہو سکتا ہے. خصوصیات پر بنیادی اناج، اور ان فارمیشنوں دونوں کو متاثر کیا. گریفائٹ کسور دھاتی پلیٹیں، فلیکس یا شعبوں ہیں.

پتی کی شکل سرمئی لوہے کاربن مرکب دھاتیں کے لئے مخصوص ہے. یہ ان کی بنگرتا اور ناقابل بھروسہ سبب بنتا ہے.

inclusions پر ان میکانی کارکردگی پر مثبت اثر کے مقابلے میں بندوق ductile لوہے ہیں.

کروی گریفائٹ کی ساخت کو مزید سختی، استحکام، برداشت اہم بوجھ میں اضافہ کو متاثر کرنے والے، دھات کے معیار کو بہتر بناتا ہے. اس طرح کی خصوصیات اعلی طاقت کاسٹ لوہے ہے. ductile لوہے خواص اس کی وجوہات فیرائٹ یا flake کی گریفائٹ inclusions کی موجودگی کی pearlite مبادیات.

ferritic سے ductile لوہے کی تیاری

اس سے تیار کیا جاتا ہے ایک سفید سور کاربن مواد 2.4-2.8٪ اور additives (MN، سی، ایس، پی) کی اسی موجودگی کے annealing طرف کم کاربن مصر ڈلیاں proeutectoid سے. دیوار کی موٹائی کے لئے annealed حصوں نہیں 5 سینٹی میٹر سے زیادہ ہونا ضروری ہے. کاسٹنگ کافی موٹائی گریفائٹ پلیٹوں کی شکل میں ہے اور مطلوبہ خصوصیات حاصل نہیں کر رہے ہیں.

حاصل کرنے ferritic سے بیس دھات کے ساتھ کاسٹ لوہے خصوصی خانوں میں رکھا اور ریت ڈال رہا ہے. مضبوطی سے بند کنٹینر ایک حرارتی فرنس میں رکھا گیا تھا. annealing کے دوران مندرجہ ذیل مراحل کیری:

1. تعمیرات درجہ حرارت 1000؟ سی کو بھٹی میں گرم کیا اور 10 سے 24 گھنٹے کے لئے ایک مسلسل گرمی پر کھڑے کرنے کی اجازت ہے. الگ کرتا ہے اور بنیادی cementite Ledebur کے نتیجے کے طور پر.
2. دھات کی بھٹی میں 720 کو ٹھنڈا کیا جاتا ہے؟ C.
3. 720 کے درجہ حرارت میں؟ 15 سے 30 گھنٹے سے طویل برداشت ج یہ درجہ حرارت ثانوی cementite کے ویگھٹن یقینی بناتا ہے.
4. آخری مرحلہ میں ایک بار پھر 500؟ C کرنے کے لئے کام کر تندور کے ساتھ ٹھنڈا کیا گیا تھا، اور پھر ہوا کو واپس لے.

یہ annealing عمل graphitizing کہا جاتا ہے.

کام کی ماکرعثتروکری بعد گریفائٹ flake کی کے اناج کے ساتھ فیرائٹ ہے. ایک وقفے کالا ہے کے بعد سے اس قسم کی "chernoserdechnym" کہا جاتا ہے.

pearlitic malleable ہونے کاسٹ لوہے کی تیاری

لوہے کاربن مصر، بھی proeutectoid سفید سے پیدا ہو جس میں، لیکن کاربن مواد کی یہ قسم اس میں اضافہ ہوا ہے: 3-3.6٪. pearlitic بنیاد کے ساتھ کاسٹنگ کے لئے، وہ ڈبوں میں رکھا اور پسے پاؤڈر لوہے یا چکی پیمانے ڈال رہے ہیں. annealing کے طریقہ کار خود آسان ہے.

1. دھاتی درجہ حرارت 1000 میں اٹھایا گیا تھا؟ C، 60-100 گھنٹے رکھا.
2. بھٹی کے ساتھ ٹھنڈا ڈیزائن.

ایک دھاتی کے ماحول میں گرمی کی کارروائی کے تحت پیلی سرایت کیونکہ: cementite سڑن گریفائٹ میں releasable جزوی طور پر سطح پرت حصوں لئے annealed پتیوں، ایسک یا سلیگ سطح پر آباد. ایک ٹھوس وسط ساتھ ductile لوہے "beloserdechnogo" معتدل، سخت اور ductile topsheet تیار کیا.

یہ annealing کے نامکمل کہا جاتا ہے. یہ مناسب گریفائٹ کے ساتھ پلیٹ پر cementite اور pearlite ledeburite کے ویگھٹن فراہم کرتا ہے. ضروری دانے دار pearlitic جفاکشی اعلی جفاکشی اور plasticity کا، کے ساتھ کاسٹ لوہے تو استعمال اضافی مواد 720 پر گرم؟ C. لہذا flake کی گریفائٹ شامل inclusions ساتھ perlite، کے اناج بنائے گئے ہیں.

پراپرٹیز، لیبلنگ اور ferritic ductile لوہے کی درخواست

طویل مدتی "چڑھ" فیرائٹ میں ledeburite اور cementite کی ایک مکمل ویگھٹن میں فرنس نتائج میں دات. تکنیکی پیچیدگیوں کی وجہ سے، ایک اعلی کاربن مواد کے ساتھ مصر - کے ferritic سے ڈھانچہ خصوصیت کم کاربن سٹیل. لیکن خود کی طرف سے کاربن دور نہیں جا رہا ہے - یہ مفت میں لوہے کی متعلقہ ریاست کی طرف سے چلا جاتا ہے. درجہ حرارت کا اثر flake کی کو گریفائٹ inclusions کی شکل تبدیل.

فیرائٹ ساخت، سختی میں کمی کا سبب بنتا ہے طاقت اقدار میں اضافہ، اسی طرح کی خصوصیات کی موجودگی جفاکشی اور تنیتا.

نشان wrought لوہے فیرائٹ کلاس: KCH30-6، KCH33-8، KCH35-10، KCH37-12 کہاں:

CN - پرجاتیوں کی شناخت - malleable ہونے؛

30، 33، 35، 37: σ _ایک، 300، 330، 350، 370 N / ملی میٹر ² - زیادہ سے زیادہ بوجھ اسے توڑنے کے بغیر برداشت کر سکتی ہے؛

6، 8، 10، 12 - بڑھاو، δ،٪ - plasticity کا اشاریہ (اعلی قدر، زیادہ حساس دھاتی کے دباؤ کے علاج).

سختی کے بارے میں - 100-160 HB.

یہ مواد جن کی کارکردگی سٹیل اور لوہے کاربن مصر کے طور پر اس طرح کے درمیان انٹرمیڈیٹ ہے سرمئی ہے. لباس مزاحمت، سنکنرن مزاحمت اور تھکاوٹ طاقت کے لحاظ سے کمتر ferritic سے pearlitic بنیاد، لیکن اعلی میکانی برداشت، تنیتا، خصوصیات کاسٹنگ کے ساتھ ductile لوہے. : اس کی کم قیمت بڑے پیمانے پر حصوں کم اور درمیانے درجے کے بوجھ میں کام کی تیاری کے لئے صنعت میں استعمال کیا جاتا ہے کے ساتھ گئیر، housings کے، پیچھے ایکسل، پلمبنگ.

خصوصیات، لیبل اور pearlitic malleable ہونے کاسٹ لوہے کی درخواست

نامکمل annealing کے بنیادی، کو مکمل طور پر austenite، 720 کے درجہ حرارت میں؟ C perlite کے میں تبدیل کر دیا جاتا ہے جس میں تحلیل کرنے کے ثانوی اور cementite Ledebur وقت کی وجہ سے. مؤخر الذکر ترتییک فیرائٹ اور cementite اناج کے ایک میکانی مرکب ہے. دراصل، کاربن کا حصہ، پابند شکل میں رہتا ہے ایک ڈھانچہ، ایک حصہ کا سبب بنتا ہے - flake کی گریفائٹ میں "جاری". جب اس perlite کے ایک پلیٹ یا دانےدار ہو سکتا ہے. لہذا pearlitic malleable ہونے کاسٹ لوہے کی بنیاد رکھی. اس کی خصوصیات کی وجہ سے سنترپت مشکل اور کم لچیلا ڈھانچہ ہے.

یہ اعلی سنکنرن ہے جب ferritic سے کے ساتھ مقابلے میں، لباس مزاحم خصوصیات، ان کے استحکام میں کافی زیادہ ہیں لیکن نچلے تنیتا اور castability خصوصیات ہے. بنیادی مصنوعات کی سختی اور جفاکشی برقرار رکھنے جبکہ میکانی کشیدگی کا خطرہ سطح میں اضافہ ہوا.

نشان wrought لوہے pearlitic: KCH45-7، KCH50-5، KCH56-4، KCH60-3، KCH65-3، KCH70-2، KCH80-1،5.

پہلی ہندسوں - عہدہ طاقت: 450، 500، 560، 600، 650، 700 اور 800 N / ملی میٹر ^2، بالترتیب.

دوسرا - تنیتا سنکیتن بڑھاو δ،٪ - 7، 5، 4، 3، 3، 2 اور 1.5.

اعلی بوجھ کر کام ہے کہ ڈیزائن کے لئے میکینکل انجینئرنگ اور انسٹرومنٹ میں پایا Pearlite ductile لوہے ایپلی کیشنز - جامد اور متحرک دونوں: camshafts، کرینک شافٹ، کلچ حصوں، پسٹن، سلاخوں سے منسلک.

ہیٹ ٹریٹمنٹ

ہیٹ ٹریٹمنٹ کی وجہ سے حاصل کردہ مواد، یعنی، annealing کے بار بار درجہ حرارت کے اثرات کے طریقوں کا نشانہ بنایا جا سکتا ہے. ان کا بنیادی مقصد - اس سے بھی زیادہ طاقت، استحکام، سنکنرن اور عمر بڑھنے کے خلاف مزاحمت.

1. ٹیمپرنگ اعلی سختی اور جفاکشی ضرورت ہوتی ڈھانچے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے؛ 900 ہیٹنگ کی طرف سے تیار؟ C، حصوں انجن تیل استعمال کرنے کے بارے میں 100؟ C / سیکنڈ کی اوسط شرح سے ٹھنڈا کر رہے ہیں. یہ 650˚S کرنے حرارتی اور ائر ٹھنڈک کے ساتھ ایک اعلی چھٹی ہونا چاہئے کے بعد.
2. معمول پر 900؟ C کرنے کے ہیٹنگ کی طرف سے ایک بھٹی میں درمیانے درجے سادہ حصوں کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، ہوا میں 1 سے 1.5 گھنٹے کی مدت اور اس کے نتیجے ٹھنڈک کے لئے اس درجہ حرارت پر کھڑا چھوڑ دیا. Troostite دانے دار perlite کے، اس کے درڑھتا اور رگڑ کی وشوسنییتا اور پہننے کے فراہم کرتا ہے. یہ ایک pearlitic بنیاد کے ساتھ مخالف رگڑ malleable ہونے کاسٹ لوہے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.
3. فرنس ساتھ کولنگ، یہ طویل مدتی گرمی میں انعقاد، 900 C کرنے کے لئے - حرارتی: کے annealing کے antifriction تیاری میں بار بار اپنے فن کا مظاہرہ کر رہا ہے؟ بشرطیکہ ferritic سے یا ferritic سے-pearlitic ساخت antifriction ductile لوہے.

کاسٹ لوہے کی پیداوار گرمی مقامی طور پر یا پیچیدہ باہر کیا جا سکتا ہے. حالات اطلاقی اعلی تعدد داراوں یا acetylene شعلہ (بجھانے انعقاد). حرارتی بھٹی - پیچیدہ ہے. جب صرف اوپری پرت کے مقامی ہیٹنگ کٹھور جاتا ہے، یہ اس کی سختی اور طاقت کو بڑھاتا ہے، لیکن کور کے تنیتا اور viscosity سوچکانکوں برقرار رکھا.

اس سے باہر نہ صرف ناکافی میکانی خصوصیات کی، بلکہ پانی کی ٹھنڈک کے ساتھ بجھانے جب ناگزیر ہے جس اچانک درجہ حرارت میں تبدیلی کو اس کے اعلی سنویدنشیلتا، کی، کیونکہ ناممکن ہے کہ لوہے کی جانب بڑھنے کی طرف اشارہ کرنا ضروری ہے.

اینٹی رگڑ malleable ہونے کاسٹ لوہے

یہ قسم بھی قائم (اے پی سی) اور اعلی طاقت (ACHV) malleable ہونے پر لاگو ہوتا ہے، اور doped، وہ سرمئی (اے ایس ایف) ہیں. APC جس کے annealing یا معمول پر لانے کا نشانہ بنایا جاتا ہے پیداوار Ductile کاسٹ لوہے، کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. دیگر حصوں کے ساتھ رگڑ میں عام لباس مزاحمت - عمل اس کے یانترک خصوصیات اور نئی خصوصیات کی تشکیل بہتر بنانے کے لئے کئے جاتے ہیں.

لیبل لگا: 1-APC، اے پی سی-2. کرینک شافٹ، گئیر، بیرنگ کی پیداوار کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.

خصوصیات پر additives کی اثر

مینگنیج، سلکان، فاسفورس، سلفر، کچھ alloying عناصر: علاوہ لوہے-گریفائٹ بنیاد سے ہے اور وہ ان کی ساخت میں دیگر اجزاء، بھی کاسٹ لوہے کی خصوصیات کی وجہ سے جس کے پاس، اور.

Mangan فلو کو بہتر بناتا پگھلا ہوا دھات کی سنکنرن مزاحمت اور عام لباس مزاحمت. یہ سختی اور کیمیائی فارمولا فے ₃ C، دانے دار perlite کے کی تشکیل میں لوہے کے ساتھ کاربن کی پابند کی مضبوطی کے لئے حصہ ہے.

سلیکن بھی پگھلے مصر کے ددرتا پر مثبت اثر پڑتا ہے، یہ cementite اور گریفائٹ inclusions پر تین ہلاک کے ویگھٹن کے لئے حصہ ہے.

سلفر - منفی، لیکن ایک ناگزیر جزو. یہ میکانی اور کیمیائی خصوصیات کو کم کر دیتا ہے درار کے قیام کو اتیجیت کرتا ہے. تاہم، دیگر عناصر کے اس کے مواد کے ساتھ عقلی کے تعلقات (جیسے، مینگنیج) microstructural عمل کی اصلاح. اس طرح، تناسب سے Mn ایس 0،8-1،2 perlite کے وقت کسی بھی درجہ حرارت کے اثرات پر محفوظ کیا جاتا ہے جب. سے 3 تناسب میں اضافہ کر کے اسے پیش سیٹ پیرامیٹرز کی بنیاد پر کسی بھی مطلوبہ ساخت حاصل کرنے کے لئے ممکن ہے.

بہتر ددرتا، طاقت اثر انداز ہوتا ہے کے لئے graphitization کی مدت پر جفاکشی اور تنیتا، اثر کم فاسفورس تبدیل کر رہا ہے.

گریفائٹ فلیکس کی کرومیم اور molybdenum میں رکاوٹ پیدا کی تشکیل، کچھ مندرجات میں دانے دار perlite، کے قیام کو فروغ دیں.

ٹنگسٹن اعلی درجہ حرارت کے علاقوں میں کام کرتے وقت پہننے کے خلاف مزاحمت بڑھ جاتی ہے.

المونیم، نکل اور تانبہ graphitization میں شراکت.

لوہے کاربن مصر، کے ساتھ ساتھ ان کا تناسب قضاء کہ کیمیائی عناصر کی رقم کو ایڈجسٹ کرنے کی طرف سے، اس کی کاسٹ لوہے کی حتمی خصوصیات کو متاثر کر سکتے ہیں.

فوائد و نقصانات

جفاکشی chugun- مواد فن میں بڑے پیمانے پر استعمال ہونے. اس کی اہم فوائد یہ ہیں:

• سختی کی اعلی سطح، مزاحمت، طاقت، ددرتا کے ساتھ ساتھ پہننے؛
• جفاکشی اور تنیتا کے عام خصوصیات؛
• پریشر کے علاج کے، بھوری رنگ کاسٹ لوہے کے برعکس میں کی طرف processability؛
• تھرمل اور کیمیائی تھرمل علاج کے بعض طریقوں کے تحت مختلف پیکر کی علامت اصلاح شے کی خصوصیات؛
• کم قیمت.

نقصانات انفرادی خصوصیات یہ ہیں:

• بنگرتا؛
• گریفائٹ کی inclusions کی موجودگی؛
• کاٹنے میں ناقص کارکردگی؛
• اہم وزن کاسٹنگ.

موجودہ کوتاہیوں کے باوجود، ductile لوہے مقدار تسلیم کی جاتی اور میکینکل انجینئرنگ میں انچارج لیتا ہے. سے جو کرینک شافٹ، وقفے پیڈ حصوں، گئیر، پسٹن، سلاخوں سے منسلک کرنے کے طور پر اس طرح کے اہم تفصیلات کو پیدا کیا. برانڈز میں سے ایک چھوٹی سی مختلف قسم کی ہو رہی ہے، اس صنعت میں انفرادی طاق ایک ductile لوہے قبضہ. اس درخواست بوجھ جس کے تحت دیگر مواد کے استعمال کا امکان نہیں ہے کے لئے مخصوص ہے.