Sterowanie własnościami mechanicznymi żeliwa

Nasza ocena:

5
Wyświetleń: 630
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Sterowanie własnościami mechanicznymi żeliwa - strona 1 Sterowanie własnościami mechanicznymi żeliwa - strona 2 Sterowanie własnościami mechanicznymi żeliwa - strona 3

Fragment notatki:

Sterowanie własnościami mechanicznymi żeliwa dodatkiem mieszanki egzotermicznej.
Konsekwencją zmiany składu chemicznego żeliwa po jego obróbce chromonośnymi mieszankami egzotermicznymi jest wzrost wytrzymałości na rozciąganie Rm, twardości żeliwa i obniżenie skłonności do zabieleń (rys.3.7).
Wytrzymałość Rm wzrosła z 150 MPa do 270 MPa (rys.3.7), przy czym optymalny skład dodatku dla tego parametru pokrywa się ze składem optymalnym ze względu na uzysk chromu. Ten obszar składu jest charakterystyczny również dla obniżenia zawartości węgla oraz przyrostu poziomu zawartości glinu. Na uwagę zasługuje duży obszar składu chemicznego mieszanki nie wywołujący zmian wytrzymałości na rozciąganie, w obszarze tym 210 MPa ≤ Rm ≤ 230 MPa. Z dalszej analizy wynika, że czynnikiem decydującym o zmianie Rm jest udział w dodatku mieszanki S2. Wraz ze wzrostem wytrzymałości na rozciąganie żeliwa zmienia się również twardość obrobionego żeliwa (rys. 3.7b). Czynnikiem decydującym o wzroście twardości żeliwa jest udział w kompozycji składowej S3.
Zwiększenie zawartości w żeliwie chromu i obniżenie zawartości węgla sugerowało możliwość zwiększenia skłonności do zabieleń obrobionego stopu. Badania wykazały jednak, że skłonność do zabieleń żeliwa w zaproponowanej technologii obróbki obniżyła się (rys. 3.7c). Powyższy fakt można wytłumaczyć wzrostem zawartości glinu w żeliwie (rys. 3.5c).
Składowa S3 mieszanki, podobnie jak w przypadku twardości decyduje o maksymalnym poziomie głębokości zabielenia. Obróbka żeliwa chromonośnymi mieszankami egzotermicznymi wykazała działanie podobne do działania modyfikatorów.
Oprócz głębokości zabielenia ważkim praktycznym parametrem obróbki jest obniżenie temperatury żeliwa, wywołane zabiegiem. W obszarze optymalnego składu mieszanki, ze względu na uzysk chromu, istnieje słaby kierunek zmian analizowanego parametru (rys. 3.8a). Obniżenie temperatury żeliwa w tym obszarze składu jest zbliżone do naturalnego spadku temperatury 60 kg żeliwa w ciągu 120s. Obniżenie temperatury jest jednak faktem i należy go uwzględnić podczas obróbki.
Najniższą temperaturę żeliwa wyjściowego można określić ze wzoru:
Tpo = 0,367 Tw - 459,12 [K]
gdzie: Tpo - temperatura żeliwa po obróbce [K],
Tw - temperatura żeliwa przed zabiegiem [K].


(…)

… ma składowa S3, chociaż obróbka żeliwa mieszaniną tylko o tym składzie pozwala osiągnąć minimalną wartość PK.
Zwiększenie udziału składowej S3 w mieszance, tak ze składową S1, jak i S2, gwarantuje uzyskanie maksymalnej wartości PK ( PK > 9,5).
Wymagania stawiane tytanowym mieszankom egzotermicznym do obróbki pozapiecowej
W skład tytanowej mieszanki powinny wchodzić: dwutlenek tytanu,
utleniacz - tlenki żelaza, azotany,
reduktor - glin, kurzem, węgiel,
spoiwo - szkło wodne, cement, spoiwo organiczne,
inicjator reakcji (mieszanka zapalająca) - magnez + azotan sodu,
topnik - wapno lub fluorek wapnia.
Dwutlenek tytanu występuje w takich minerałach, jak rutyl i ilmenit. Po odpowiednim przerobieniu ilmenitu otrzymuje się koncentrat ilmenitowy o zwiększonej zawartości TiO2 . Koncentrat ilmenitowy, podstawowy surowiec do produkcji żelazotytanu, nie wymaga rozdrobnienia. Poddawany jest tylko prażeniu dla usunięcia siarki. Znaczną część koncentratu ilmenitowego stanowią tlenki żelaza, które są w bezpośrednim kontakcie z TiO2 i spełniają rolę utleniacza. Bliskość TiO2 z tlenkami żelaza zapewnia dostarczenie ciepła do przebiegu reakcji. W przypadku zawartości Fe3O4 < 68,5% w mieszance TiO2 + Fe3O4 należy do wsadu…
… reagowania. Przyjęto następujące kryteria oceny organoleptycznej:
stopień spojenia składników kompozycji,
łatwość suszenia,
zdolność do zapalania się,
łatwość usuwania żużla i jego stan tuż po reakcji,
rodzaj i wielkość piroefektów. W pierwszej serii badań, przyjmując stałą masę koncentratu ilmenitowego (100g), płynu aluminiowego (40g), opiłek Mg (4g) i tlenku wapnia (15g), zmieniono rodzaj dodatków spajających sprawdzając wymienione wcześniej cechy. Reakcję aluminotermiczną przeprowadzono w kadzi z żeliwem wytopionym w żeliwiaku. Wyniki ilustruje tabl. 1 Tablica 1 Badania wstępne - seria 1
Mieszanka
Dodatki
Przebieg suszenia, zmiana masy
Stopień spojenia
Przebieg reakcji
Żużel
1.1
Wodny roztwór krochmalu - 80g (bez Mg)
samosuszenie burzliwe
słaby
mieszanka nie spaliła się
brak
1.2
Szkło wodne - 80g…
….
Wskaźnikiem łączącym wartości Rm i HB eksperymentalne z Rm i HB teoretycznymi, wynikającymi ze składu chemicznego jest parametr PK:
PK = gdzie: Rm i HB - wytrzymałość i twardośc żeliwa eksperymentalne.
Przy czym stopień nasycenia eutektycznego
Sc = Gdzie: C, Si, P... zawartość pierwiastków w żeliwie.
Przebieg izolinii parametru PK (rys.3.8c) wskazuje, że decydującą rolę w kształtowaniu jego poziomu…
… tytanowej do obróbki pozapiecowej z wykorzystaniem aluminotermii do redukcji tlenków z ilmenitu jest trudny do ustalenia. Obok procesów pozytywnych przebiegają reakcje poboczne, które zmniejszają stopień redukcji TiO2 do Ti. Główny produkt procesu - ciekły tytan ze względu na swój ciężar właściwy i tworzenie azotków lub węglików jest trudny do oddzielenia od środowiska reakcji.
Próby określenia składu…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz