Żeliwa ● wcześniej, po zastosowaniu koksu (Anglia 1735), masowo produkowano tylko żeliwo, - ozdoby, meble ogrodowe, trumny, - mosty (pierwszy w 1779 – istnieje do dzisiaj), kolumny oraz sklepienia architektoniczne, statki, - cylindry silników parowych, łoża tokarek, różne części maszyn, - szczególnie w epoce wiktoriańskiej (Anglia 1837 ÷ 1901) – wszelkie możliwe zastosowania !!! ● w połowie XX wieku - modyfikowanie żeliw (zmiana kształtu grafitu - do sferoidalnego), (odlewnicze stopy żelaza, w których część lub cały węgiel jest w postaci wolnej – grafit) (konwertor) (piec martenowski) - możliwość wytapiania w prymitywnych piecach (wystarczy temperatura ok. 1160 °C !!!), - do dzisiaj żeliwa są dużo tańsze od stali i staliw (stal odlewana) – dla złożonych kształtów, ● właściwości żeliw szarych (z klasycznym grafitem płatkowym): - bardzo mała: wytrzymałość na rozciągania oraz odporność na obciążenia udarowe, - duża wytrzymałość na ściskanie, duża odporność na zużycie powierzchni ślizgowych, - dobre tłumienie drgań, mniejszy niż w staliwach skurcz odlewniczy oraz naprężenia własne, - renesans stosowania żeliw oraz nowe obszary zastosowań (zastępują stal i staliwo), - płatki grafitu krótkie, krępe, tępo zakończone, - zwarty węgiel żarzenia, - grafit sferoidalny – idealny kształt (prawie nie obniża właściwości wytrzymałościowych), - np. wały korbowe oraz wałki rozrządu w silnikach spalinowych, ● masowe wytwarzanie stali rozpoczęło się dopiero w drugiej połowie XIX wieku, - metody wynalezione przez Bessemera (1856), Siemensa (1863) oraz Martina (1865), - uzyskano aż dziesięciokrotny spadek ceny i niesłychany wzrost produkcji (na całym świecie z ok. 60 tys. ton w roku 1850 do ok. 28 mln ton w roku 1900), (+-) ● postać grafitu - wytrzymałościowo najgorsza (płatkowa) oraz najlepsza (kulista) nie trawione – grafit płatkowy (długi, cienki, ostro zakończony) grafit sferoidalny w osnowie ferrytycznej schemat grafitu płatkowego grafit sferoidalny schemat budowy L.A. Dobrzański) http://de.wikipedia.org/wiki/ (R.F. Cochrane) (R.F. Cochrane) (+) żeliwo szare z grafitem płatkowym – historycznie najstarsze ale dalej stosowane (zwykle modyfikowane) stan trawiony – osnowa ferrytyczna stan trawiony – osnowa perlityczno-ferrytyczna (A. Krajczyk) stan nietrawiony (R.F. Cochrane) (A. Krajczyk) grafit niemodyfikowany grafit modyfikowany (wermikularny) (+) brama z żeliwa – pałac Buckingham, Londyn (H.K.D.H. Bhadeshia) www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/
(…)
… – osnowa perlityczno-ferrytyczna (A. Krajczyk)
stan trawiony – osnowa bainityczna (hart. izotermiczne)
Wykres równowagi metastabilnej Fe – Fe3C oraz Fe - Cgr (opis fazowy)
fazy stałe: ferryt,
austenit, cementyt lub grafit
γ + Cgr
α + Cgr
(+)
Proces grafityzacji
(+)
● polega na rozkładzie metastabilnego cementytu na węgiel wolny (grafit) oraz roztwór stały,
● w zależności od temperatury grafityzacji:
T…
… ( im więcej węgla w stopie tym mniej trwały cementyt),
● modyfikowanie (dostarczanie podkładek do zarodkowania grafitu) ułatwia grafityzację,
- większość badaczy uważa, że w cieczy jednak najpierw krystalizuje cementyt (6,67 %C) a dopiero
później następuje jego rozkład na grafit (100 %C) i austenit,
- krystalizacja grafitu w cieczy jest mniej prawdopodobna (wymagałaby większego ruchu atomów),
Klasyfikacja żeliw…
… z przemianą izotermiczną osiąga
Rm = 800÷1400 MPa, przy wydłużeniu A = 8÷1%
(struktura iglastego lekko przesyconego węglem ferrytu oraz austenitu nieprzemienionego)
- duża odporność na zużycie i zmęczenie, ekonomiczne o bardzo dobrej kombinacji wytrzymałości
oraz ciągliwości, konkurencyjne do stali w wielu wyszukanych zastosowaniach (np. koła zębate),
(+)
(B. Kuźnicka)
(+)
(B. Kuźnicka)
(-+)
(L.A. Dobrzański…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)