Lijevano željezo. Klasifikacija lijevanog željeza Yu.A Dementyev Regionalna državna obrazovna ustanova osnovnog strukovnog obrazovanja „Strukovna škola. Prezentacija na temu Primjena lijevanog željeza u strojogradnji
Slajd 2
Blitz anketa
1. Fluidnost - sposobnost metala i legura u rastaljenom stanju da ispune šupljine kalupa za lijevanje (+) 2. Kristalizacija je prijelaz metala iz čvrstog stanja u tekuće stanje (-) 3. Puzanje - sposobnost materijala da se polagano i kontinuirano plastično deformira....(+) 4. Kovkost – sposobnost metala i legura da se podvrgnu različitim metodama mehaničke obrade i alata za rezanje (-) 5. Skupljanje – sposobnost od metali i legure skupljaju se nakon skrućivanja (+).
Slajd 3
Lijevano željezo je legura željeza i ugljika, s udjelom ugljika većim od 2,14%.
Slajd 4
Slajd 5
NEČISTOĆE
KORISNO ŠTETNO MANGANEZIS - povećava tvrdoću lijevanog željeza SILICION - povećava čvrstoću i žilavost, poboljšava svojstva lijevanja SUMPOR - smanjuje čvrstoću, pogoršava svojstva lijevanja FOSFOR - povećava lomljivost
Slajd 6
Podjela i svojstva lijevanog željeza.
ovisno o stupnju grafitizacije, koji određuje vrstu loma, na sive, bijele i polu (ili izbijeljene); ovisno o obliku grafitnih inkluzija - u lijevano željezo s lamelarnim, sfernim (lijevano željezo visoke čvrstoće), vermikularnim i ljuskastim (kovak) grafitom; ovisno o namjeni - za konstrukcijske i lijevano željezo posebna svojstva; Po kemijski sastav- na legirane i nelegirane.
Slajd 7
Klasifikacija lijevanog željeza:
1. Po strukturi: 1) Primarni lijev - bijelo ili sirovo željezo (c = 3,7% - 4,5%) Fe3C - cementit za proizvodnju čelika. 2) Sivo ili lijevano željezo. stupanj: SCh – 15 Označavanje sivog lijeva: Slova SCh – (označavaju sivi lijev) Brojevi – vlačna čvrstoća, kgf/mm2; Primjer SCh – 18 – Sivi lijev, 18 - – vlačna čvrstoća, 18 kgf/mm2;
Slajd 8
3) Tempirani lijev KCh - 40 - 10, KCh 40-20 Označavanje temperanog lijeva: Slova KCh - (označavaju nodularni lijev) Brojevi - (1 - broj - vlačna čvrstoća, kgf/mm2, 2 - relativno istezanje, % ) Primjer KN – 35 – 10 - Tempirani lijev, 35 - vlačna čvrstoća, 35 kgf/mm2, 10 - relativno istezanje, 10%)
Slajd 9
4) Nodularni lijev visoke čvrstoće - 35 Označavanje nodularnog lijeva: Slova nodularni lijev - (označavaju lijev visoke čvrstoće) Brojevi - (1 - broj vlačne čvrstoće, kgf/mm2, 2 - relativno istezanje, %) Primjer nodularni lijev - 42 - 12 - kovan lijev, 42 - vlačna čvrstoća, 35 kgf/mm2, 12 - relativno istezanje, 10%)
Slajd 10
5) Antifrikcijski lijev - dobiva se na bazi sivog, visokočvrstog i tempranog lijeva. Označavanje antifrikcijskog lijeva: Slova AČ– (označavaju antifrikcijski lijev) Brojevi – broj marke prema GOST-u Primjer AChS – 2, antifrikcijski sivi lijev, 2 – broj marke prema GOST-u.
Slajd 11
6) Legirani ljevovi su ljevovi u koje se uvode posebni elementi za poboljšanje svojstava lijeva.
X – KROM; D – BAKAR T – TITAN M – MOLIBDEN N – NIKAL Y – ALUMINIJ C – SILICION G – MANGAN F - VANADIJ
Slajd 12
ChN 1KhMD - legirano lijevano željezo, sadržaj nikla - 1%, sadržaj molibdena i bakra - do 1,5%
Slajd 13
Oblik odgovora: kombinacija broja pitanja i slova odgovora. Mogućnosti odgovora: a) siva b) bijela c) savitljiva d) visoka čvrstoća
Kako se zove lijevano željezo u kojem se ugljik nalazi u obliku cementita? Kako se zove lijevano željezo proizvedeno sporim hlađenjem? Kako se zove kuglasti lijev? Koja se vrsta lijevanog željeza pretvara u čelik? Kako se zove lijevano željezo dobiveno žarenjem? Kako se zove lijevano željezo u kojem je ugljik u obliku grafitnih ploča? Kako se zove lijevano željezo dobiveno modifikacijom? Kako se zove lijevano željezo s grafitom u obliku ljuskica? Koji lijev ima visoka svojstva lijevanja? Koji lijev ima visoku duktilnost?
Podjela lijevanog željeza prema dijagramu stanja: lijevano željezo s udjelom C od 2,14 do 4,3% - hipoeutektičko lijevano željezo s udjelom C od 2,14 do 4,3% - hipoeutektičko lijevano željezo s udjelom C od 4,3% - eutektičko lijevano željezo s sadržaj C od 4,3% - eutektički lijev s sadržajem C od 4,3 do 6,67% - hipereutektički lijev s sadržajem C od 4,3 do 6,67% - hipereutektički
Označavanje bijelog lijeva Bijeli ljevovi se označavaju prema načinu njihovog naknadnog pretapanja u čelik. M0 B1 T1 M-Marten M1 B2 T2 B-Bessemer M2 B3 T3 T-Tomaov M3 0,1,2,3-broj serije Namjena: za daljnje pretaljivanje u čelik i proizvodnju temperanog lijeva Namjena: za daljnje pretaljivanje u čelik i proizvodnju temperable cast iron lijevano željezo
Sivi lijev (ljevaonica) Sivi lijev sadrži ugljik u slobodnom stanju u obliku grafitnih ploča. Imaju dobra svojstva lijevanja (visoka fluidnost, nisko skupljanje - 1%), dobro se obrađuju rezanjem, ali imaju vrlo nisku duktilnost do 1%. Sivi lijevi se označavaju prema čvrstoći.
Označavanje sivog lijeva nemodificiranog (sadrže velike grafitne ploče, koje smanjuju čvrstoću) SCh10 SCh15 SCh20 SCh25 nemodificiranog (sadrže velike grafitne ploče, koje smanjuju čvrstoću) SCh10 SCh15 SCh20 SCh25 Namjena: utezi, bučice, tave, baterije, kade Namjena: utezi , bučice, tave, baterije, modificirane kade (sadrže zdrobljene grafitne ploče) SCh30 SCh50 SCh35 SCh55 SCh40 SCh60 SCh45 modificirane (sadrži zdrobljene grafitne ploče) SCh30 SCh50 SCh35 SCh55 SCh40 SCh60 SCh45 Namjena: različiti dijelovi stroja koji rade u stacionarnim uvjetima Namjena: razni strojevi dijelovi koji rade u stacionarnim uvjetima
Žarenje temperanog lijevanog željeza U oksidirajućoj okolini, otpadna željezna ruda kamenac T= T tip. = min V hlađenje - zajedno s peći Rezultat: dobiva se perlitni lijev s crnom jezgrom; dobivaju se veće vrijednosti čvrstoće u oksidirajućoj sredini, kamenac željezne rude T = T. = min V hlađenje - zajedno s peći Dobiva se crna perlitna čvrstoća. KCH KCH 60-3 U neutralnom okruženju 1) T prikaz = 50-60 h. max) T pogled = 50-60 sati Crnac se smanjuje. 750 Rezultat: bijela jezgra feritnog lijevanog željeza CN U neutralnom okruženju 1) T prikaz = 50-60 h Crni raste. max) T pogled = 50-60 sati Crnac se smanjuje. 750 Rezultat: feritno lijevano željezo s bijelom jezgrom KCH 37-12
Lijevano željezo visoke čvrstoće Lijevano željezo visoke čvrstoće sadrži ugljik u slobodnom stanju u obliku grafitnih kuglica (globula) koje se dobivaju modificiranjem magnezijem. Oznaka: HF b-8 HF 60-2 HF HF 60-2 HF Namjena: dijelovi strojeva (radilica, zupčanici, spojke, glavčine kotača) Lijevano željezo visoke čvrstoće zamjenjuje čelik.
Tempirani lijev Sadrži ugljik u slobodnom stanju u obliku grafitnih ljuskica. Oznaka: CN G kg/mm-6% Namjena: razni strojni dijelovi koji se proizvode u velikim serijama Proizvodnja tempiranog lijeva 1) Lijevanje od bijelog lijeva debljine stijenke do 30 mm 2) Toplinska obrada (žarenje)
Slajd prezentacija
Tekst slajda: Tema: "Lijevano željezo. Klasifikacija lijevanog željeza"
Tekst slajda: 1. Fluidnost - sposobnost metala i legura u rastaljenom stanju da ispune šupljine kalupa za lijevanje (+) 2. Kristalizacija je prijelaz metala iz čvrstog stanja u tekuće stanje (-) 3. Puzanje - sposobnost materijala da se polagano i kontinuirano plastično deformira.... (+) 4. Kovkost - sposobnost metala i legura da budu podvrgnuti različitim metodama mehaničke obrade i reznim alatima (-) 5. Skupljanje -. sposobnost skupljanja metala i legura nakon skrućivanja (+) Blitz pregled
Tekst slajda: Lijevano željezo je legura željeza i ugljika, sadržaj ugljika je veći od 2,14%.
Tekst slajda:
Tekst slajda: NEČISTOĆE KORISNE ŠTETNE MANGANEZIS - povećava tvrdoću lijevanog željeza SILICION - povećava čvrstoću i žilavost, poboljšava svojstva lijevanja SUMPOR - smanjuje čvrstoću, pogoršava svojstva lijevanja FOSFOR - povećava lomljivost
Tekst slajda: ovisno o stupnju grafitizacije, koji određuje vrstu loma - na sivu, bijelu i polu (ili izbijeljenu); ovisno o obliku grafitnih inkluzija - u lijevano željezo s lamelarnim, sfernim (lijevano željezo visoke čvrstoće), vermikularnim i ljuskastim (kovak) grafitom; ovisno o namjeni - za konstrukcijsko i lijevano željezo s posebnim svojstvima; prema kemijskom sastavu - legirani i nelegirani. Podjela i svojstva lijevanog željeza.
Tekst slajda: Klasifikacija lijevanog željeza: 1. Prema strukturi: 1) Primarni lijev - bijelo ili sirovo željezo (c = 3,7% - 4,5%) Fe3C - cementit za proizvodnju čelika. 2) Sivo ili lijevano željezo. stupanj: SCh – 15 Označavanje sivog lijeva: Slova SCh – (označavaju sivi lijev) Brojevi – vlačna čvrstoća, kgf/mm2; Primjer SCh – 18 – Sivi lijev, 18 - – vlačna čvrstoća, 18 kgf/mm2;
Tekst slajda: 3) Tempirano lijevano željezo KCh - 40 - 10, KCh 40-20 Označavanje temperanog lijeva: Slova KCh - (označavaju temperasto lijevano željezo) Brojevi - (1 - broj - vlačna čvrstoća, kgf/mm2, 2 - relativna produljenje, %) Primjer CN - 35 - 10 - Tempirani lijev, 35 - vlačna čvrstoća, 35 kgf/mm2, 10 - produljenje, 10%)
Tekst slajda: 4) Lijevano željezo visoke čvrstoće nodularno željezo - 35 Označavanje nodularnog lijevanog željeza: Slova nodularno željezo - (označavaju lijev visoke čvrstoće) Brojevi - (1 - broj vlačne čvrstoće, kgf/mm2, 2 - relativno istezanje, %) Primjer HF - 42 - 12 - Tempirani lijev, 42 - vlačna čvrstoća, 35 kgf/mm2, 12 - relativno istezanje, 10%)
Slajd br. 10
Tekst slajda: 5) Antifrikcijski lijev - dobiven na bazi sivog, visokočvrstog i temperanog lijeva. Označavanje antifrikcijskog lijeva: Slova AČ– (označavaju antifrikcijski lijev) Brojevi – broj marke prema GOST-u Primjer AChS – 2, antifrikcijski sivi lijev, 2 – broj marke prema GOST-u.
Slajd br. 11
Tekst slajda: X – KROM; D – BAKAR T – TITAN M – MOLIBDEN N – NIKAL Y – ALUMINIJ C – SILICION G – MANGANEZ F – VANADIJ 6) Legirani ljevovi su ljevovi u koje se uvode posebni elementi za poboljšanje svojstava lijeva.
Slajd br. 12
Tekst slajda: ChN 1KhMD - legirano lijevano željezo, sadržaj nikla - 1%, sadržaj molibdena i bakra - do 1,5%
Slajd br. 13
Tekst slajda: Kako se zove lijevano željezo koje sadrži ugljik u obliku cementita? Kako se zove lijevano željezo proizvedeno sporim hlađenjem? Kako se zove kuglasti lijev? Koja se vrsta lijevanog željeza pretvara u čelik? Kako se zove lijevano željezo dobiveno žarenjem? Kako se zove lijevano željezo u kojem je ugljik u obliku grafitnih ploča? Kako se zove lijevano željezo dobiveno modifikacijom? Kako se zove lijevano željezo s grafitom u obliku ljuskica? Koji lijev ima visoka svojstva lijevanja? Koji lijev ima visoku duktilnost? Obrazac za odgovor: kombinacija broja pitanja i slova odgovora. Mogućnosti odgovora: a) siva b) bijela c) savitljiva d) visoke čvrstoće
Slajd br. 14
Tekst slajda: 1.b 2.a 3.d 4.b 5.c 6.a 7.d 8.c 9.a 10.c Odgovori:
Slajd br. 15
Tekst slajda: 1. Lijevano željezo Prijevoz drva rijekom 2. Metal Glavna komponenta lijevanog željeza 3. Nemetal Nepoželjna komponenta lijevanog željeza Križaljka "Asocijacija"
Slajd br. 16
Tekst slajda: 4. Legirajući aditivi Legure željeza sa silicijem, manganom 5. Legirajući element Koža 6. Nemetal u lijevanom željezu komponenta stijena
Slajd br. 17
Tekst slajda: 7. Nemetal Glavni sastojak lijevanog željeza 8. Legirajući element Istaknuta osobnost 9. Legirajući element Šuma
Slajd br. 18
Tekst slajda: Poruka: “Lijevano željezo koje se koristi u strojogradnji” Naučiti klasifikaciju lijevanog željeza i njihove oznake. Domaća zadaća.
Bijeli lijev Bijeli lijev karakterizira prisutnost ugljika u obliku cementita (Fe 3 C). Bijeli lijev se odlikuje: visokom tvrdoćom krtošću visokom otpornošću na habanje Obično se bijeli lijev ne obrađuje i koristi se za pretvorbu u temperirani lijev.
Svojstva sivog lijeva Sivi lijev ima visoka svojstva lijevanja i lako se reže. Široko se koristi u strojarstvu. Da bi se poboljšala mehanička svojstva, sivi lijev se modificira dodavanjem aluminija ili kalcija.
Antifrikcijski lijevi Antifrikcijski ljevovi proizvode se na bazi sivog, visokočvrstog i temperanog lijeva. ASF lijevano željezo je legirano sa: kromom (0,2-0,4%), niklom (0,2-0,4%), bakrom (0,3-2%), aluminijem (0,4-0,8%). AChV lijevano željezo je legirano s: bakrom (0,7%), magnezijem (0,03%). ABC lijevano željezo je legirano sa: bakrom (1-1,5%).
Lijevano željezo otporno na toplinu Uvođenjem legirajućih elemenata, lijevano željezo s posebnim fizičkim i kemijska svojstva. Lijevano željezo otporno na toplinu dizajnirano je za rad na temperaturama do 600° C. Legirano niklom, kromom, manganom. Lijevano željezo otporno na toplinu koristi se za izradu dijelova plinske turbine, pumpe, motori s unutarnjim izgaranjem.
Označavanje lijevanog željeza otpornog na toplinu Oznaka marke lijevanog željeza otpornog na toplinu uključuje: slovo CH (označava "lijevano željezo"); slova H, X, G (označavaju legirajuće elemente nikal, krom, mangan); slovo Š (pokazuje da grafit ima sferni oblik); brojevi iza slova (označavaju postotak legirajućih elemenata).
Lijevano željezo otporno na toplinu Lijevano željezo otporno na toplinu ima sposobnost otpornosti na oksidaciju kada povišene temperature. Legirano kromom, silicijem, aluminijem. Lijevano željezo otporno na toplinu zadržava svoja svojstva na temperaturama do °C.
Označavanje lijevanog željeza otpornog na toplinu Oznaka marke lijevanog željeza otpornog na toplinu uključuje: slova ZhCH (označavaju "lijevano željezo otporno na toplinu"); slova X, C, Yu (označavaju legirajuće elemente krom, silicij, aluminij); slovo Š (pokazuje da grafit ima sferni oblik); brojevi (označuju postotak legirajućih elemenata).
Označavanje lijevanog željeza otpornog na koroziju Oznaka uključuje: slovo CH (označava "lijevano željezo"); slova X, T, M, D, N (označavaju legirajuće elemente krom, titan, molibden, bakar, nikal); slovo Š (pokazuje da grafit ima sferni oblik); brojevi (označuju postotak legirajućih elemenata).
3. Bijeli lijev sadrži ugljik u obliku: a) cementita; b) sferni grafit; c) lamelarni grafit.
34
Lijevano željezo je legura željeza i ugljika s udjelom ugljika od >2,14% i nečistoćama u desetinkama postotka. Osim toga, lijevano željezo sadrži nečistoće u desetinama: silicij, mangan, sumpor, fosfor itd. Da bi se poboljšala svojstva, u lijevano željezo se mogu unijeti legirajući elementi kao što su krom, nikal, bakar itd.
Vrste lijevanog željeza
Sivi lijev Sivi lijev je legura željeza, silicija (od 1,2-3,5%) i ugljika, koja sadrži i trajne primjese Mn, P, S. U strukturi takvog lijeva većina ili sav ugljik nalazi se u oblik pločastog grafita. Lom takvog lijevanog željeza je sive boje zbog prisutnosti grafita. Sivi lijev se koristi za izradu lako opterećenih dijelova koji rade u laganim uvjetima. Na primjer, kućišta mjenjača, pumpi, elektromotora, raznih poklopaca, grijaćih baterija itd.
Bijeli lijev Bijeli lijev je lijev u kojem je ugljik kemijski povezan sa željezom. Ugljik u bijelom livu je u obliku cementita Fe3C – vezano stanje. Cementit daje sjaj lomovima lijevanog željeza, a grafit daje sivu boju. Stoga se lijev, u kojem je sav ugljik u vezanom stanju, naziva bijeli lijev. Relativno mekan i pogodan za strojnu obradu. Mekoća dolazi od slobodnog ugljika.
Tempirani lijev Tempirani lijev proizvodi se dugotrajnim žarenjem bijelog lijeva pri čemu nastaje grafit u obliku ljuskica. Metalna baza takvog lijevanog željeza je ferit i, rjeđe, perlit. Tempirani lijev dobio je ime zbog svoje povećane duktilnosti i viskoznosti (iako nije podložan obradi tlakom). Tempirani lijev ima povećanu vlačnu čvrstoću i visoku otpornost na udarce. Dijelovi složenih oblika izrađeni su od kovanog lijevanog željeza: kućišta stražnjih osovina automobila, kočione pločice, T-kolice, uglovi itd.
Lijevano željezo visoke čvrstoće u svojoj strukturi ima sferoidni grafit koji nastaje tijekom procesa kristalizacije. Nodularni grafit slabi metalnu bazu isto koliko i lamelarni grafit i nije koncentrator naprezanja. U polulijevanom željezu dio ugljika (više od 0,8%) sadržan je u obliku cementita. Strukturne komponente takvog lijevanog željeza su perlit, ledeburit i ljuspičasti grafit. Nodularno željezo, polulijevano željezo
Lijevano željezo naširoko se koristi u proizvodnji proizvoda za razne namjene. Glavne kvalitete lijevanog željeza su niska cijena, dobra svojstva lijevanja, čvrstoća i tvrdoća. Lijevano željezo se koristi tamo gdje je potrebno dobiti dijelove složenih oblika i dovoljnu čvrstoću. Na primjer, kreveti strojeva, dijelovi tijela ili umjetničke ograde od lijevanog željeza. Svi su dobro upoznati s umjetničkim ukrasima nasipa Sankt Peterburga, izrađenih od lijevanog željeza. Ažurna lijevana vrata Zimske palače, kao i drugi spomenici, nisu ništa manje lijepo ukrašena. Opseg lijevanog željeza
U automobilskoj industriji blokovi cilindra za motore s unutarnjim izgaranjem izrađuju se od lijevanog željeza (na moderna proizvodnja koristite lijevano željezo s vermikularnim grafitom), kao i koljenasta vratila dizel motori. Lijevano željezo ima široku primjenu u vodovodnoj opremi - od lijevanog željeza izrađuju se kade, umivaonici i kuhinjski sudoperi, kao i radijatori za grijanje, cijevi i armatura. Na primjer, kade od lijevanog željeza stručnjaci visoko cijene zbog svoje pouzdanosti, izdržljivosti i jednostavnosti korištenja. Takve kupaonice mogu služiti desetljećima, zadržavajući svoj izvorni izgled bez promjena.
