Tai, kas vadinama plienu ir ketaus. Ketaus. Ketaus savybės. Ketus yra geležies ir anglies lydinys. Ketaus naudojimo istorija senovės Kinijoje


Geležies ir anglies lydinys vadinamas ketaus. Straipsnį skirsime kaliajam ketui. Pastarasis lydinio struktūroje yra grafito arba cementito pavidalu. Be minėtų komponentų, ketaus sudėtyje yra priemaišų, kurių pagrindą sudaro šios cheminės medžiagos - silicis, manganas ir kt.

Į ketaus lydinius galima dėti legiruojančių komponentų, kurie turi didelę įtaką jų techniniams parametrams.

Ketaus gaminių gamyboje naudojamas liejant, pavyzdžiui, staklių korpusus, kurie veikia esant mažoms statinėms ir dinaminėms, įskaitant daugiakrypčius apkrovas.

Skirtingai nuo plieno, ketaus turi gerus liejimo parametrus ir mažą kainą. Be to, ši žaliava yra geriau apdorojama metalo pjovimo įrenginiu nei dauguma plieno lydinių. Tačiau, kita vertus, ketaus lydiniai, nepriklausomai nuo tipo, yra suvirinami su tam tikrais sunkumais. Be to, ketaus stiprumo, kietumo ir trapumo parametrai yra žemi.

Ketaus rūšys

Ketaus lydinio klasė nustatoma pagal anglies ir kitų medžiagų kiekį jo sudėtyje.

Šis metodas leidžia išskirti šiuos šios medžiagos tipus:

  • baltas;
  • pilka (GOST 1412);
  • kaliojo (GOST 1215);
  • didelio stiprumo (GOST 7293).

Baltas ketus

Šiame lydinyje anglis surenkama cementito pavidalu. Šios rūšies medžiaga yra atspari dilimui ir turi gerus kietumo parametrus. Tuo pačiu metu jis gana prastai apdorojamas metalo pjovimo įrangoje.

Baltasis ketus skirstomas į šias grupes:

  • hipoeutektinis, kurio anglies koncentracija nuo 2,14% iki 4,3%;
  • eutektinis - 4,3%;
  • hipereutektinis nuo 4,3% iki 6,67%.

Kitose ketaus rūšyse anglis yra grafito pavidalo.

Pilkasis ketus

Šios rūšies ketaus anglis yra plokščių pavidalo. Pilkajame ketaus sudėtyje taip pat yra tokių komponentų kaip:

  • silicio iki 0,8%;
  • mangano iki 0,3% ir kt.

Gaminant liejinius iš šios medžiagos, naudojamos liejimo formos arba plienas. Tokios formos vadinamos šaldymo formomis. Pagrindinė pilkojo ketaus naudojimo sritis yra mechaninė inžinerija. Iš jo gaminamos konstrukcijos, kurios veikia, kai nėra smūgių, pavyzdžiui, ratų trapecinės pavaros, guolių gaubtai ir kt. Tokio tipo ketaus lydinys žymimas taip: SCh 32 - 52. Pirmas skaičius rodo atsparumas tempimui, antrasis - lenkimo riba.

Kaip šios medžiagos dalis, anglis turi flokuliuojančios formos. Šios medžiagos cheminė sudėtis apima iki 1,4% silicio, 1% mangano ir kt. Kalusis ketus pagamintas iš baltojo ketaus.

Norėdami tai padaryti, jis yra termiškai apdorojamas, tai yra, šildomas ir laikomas tokioje būsenoje technologijos nurodytą laiką. Ši operacija vadinama lingavimu. Kalusis ketus žymimas CN 45 - 6. Pirmasis skaičius nurodo tempimo stiprumą, antrasis pailgėjimą procentais.

Kaip šio ketaus dalis, anglis turi sferinę formą. Tokio tipo ketaus gamybai naudojama modifikacija, tai yra, į lydalą įpilamas magnis. Tai užtikrina anglies susidarymą sferinių intarpų pavidalu. Šis sprendimas leido šios rūšies ketų priartinti prie anglinio plieno pagal daugybę savybių. Jo liejimo parametrai yra didesni nei kitų markių ketaus lydinių, išskyrus pilką.

Šios klasės ketaus naudojami gaminant tokias dalis kaip stūmokliai, alkūniniai velenai, stabdžių sistemų komponentai.

Didelio stiprumo ketus žymimas taip - HF - 45-5. Pirmasis skaičius nurodo tempimo stiprumą, antrasis – procentinį pailgėjimą.

Kaliojo ketaus gamybos ypatybės

KCh ketaus gamyba turi nemažai subtilybių, kurias lemia liejimo charakteristikos ir kitos savybės.

BC klasės ketus, kuris yra pagrindinis kaliojo ketaus gaminys, nepasižymi labai gerais liejimo parametrais. Visų pirma, jis turi sumažintą sklandumą, didelį susitraukimą aušinimo metu ir yra linkęs į įvairius liejimo defektus. Dėl šių priežasčių gamybos metu būtina perkaitinti metalą ir imtis priemonių kovai su liejimo defektais. Kaliojo ketaus gamyba gali būti atliekama privalomai atsižvelgiant į susitraukimą ir ruošinių matmenų pokyčius verdant. Ploni ruošiniai susitraukia maksimaliai, stori – minimaliai. Virimo operacija atliekama 1350 - 1450 laipsnių Celsijaus temperatūroje.

Atkaitinimas (troškinimas) yra pagrindinis ketaus gamybos etapas. Jis gaminamas atskirose dirbtuvėse, vadinamose „lantingais“. Preparatai dedami į puodus, pagamintus iš įvairių markių plieno arba ketaus lydinių, skirtus troškinimui. Į puodą galima sudėti iki 300 liejinių, remiantis tuo, kad kubiniame metre turėtų būti iki 1500 kg.

Kalusis ketus įgauna didžiausią stiprumą puoduose, pagamintuose iš baltojo ketaus su chromo priedais ir minimaliu fosforo kiekiu. Puodų suvartojimas matuojamas pagal svorį, jis gali svyruoti nuo 4 iki 15% ruošinių svorio. Štai kodėl jų patvarumo didinimas vaidina svarbų vaidmenį nustatant gatavo kaliojo ketaus kainą.

Norint išvengti gatavų liejinių deformacijos, ruošinius į puodus reikia dėti ypač atsargiai. Jie klojami kuo tvirčiau, norint sustiprinti efektą, ruošiniai apibarstomi smėliu arba rūda. Šios medžiagos apsaugo ruošinius nuo deformacijos ir perteklinės oksidacijos.

Kaliajam ketui gaminti naudojamos elektrinės krosnys. Taip yra dėl to, kad virimo metu turi būti įmanoma reguliuoti temperatūrą, staigų pakilimą kaitinant ir greitą sumažėjimą jos grafitizacijos stadijoje. Be to, nebus nereikalinga reguliuoti oro mišinį orkaitėje.

Dauguma krosnių, naudojamų kaliajam ketui gaminti, yra mufelinės krosnys. Tai yra, kuro degimo produktai nesiliečia su puodais, į kuriuos dedami ruošiniai.

Liejiniai, pagaminti iš kaliojo ketaus, kelis kartus valomi, o po atkaitinimo tiektuvai nuimami ir ištiesinami. Pirmasis valymas atliekamas siekiant pašalinti liejimo smėlio likučius. Valymui naudojama smėliavimo įranga arba specialūs būgniniai būgnai. Tiektuvo likučiai pašalinami švitriniu audiniu.

Dažniausiai pasitaikantys kaliojo ketaus defektai yra šie:

  • susitraukimo ertmės;
  • nepakankamas užpildymas;
  • įtrūkimai ir kt.

Kai kurių defektų negalima ištaisyti tolesniu terminiu apdorojimu. Reikėtų pažymėti, kad kaliojo ketaus gamyba reikalauja griežtai laikytis visų GOST reikalavimų, technologinių taisyklių ir reglamentų. Tik tokiu atveju galima kalbėti apie kokybiško kaliojo ketaus gavimą, kuriuo galima pakeisti kitas brangias medžiagas – plieną, spalvotuosius metalus.

Kaliojo ketaus rūšys

Ketaus lydinio KCh klasė yra tiesiogiai susijusi su sąlygomis, kuriomis atliekamas atkaitinimas. Po šios operacijos gaunamos trys ketaus klasės:

  • feritinis;
  • perlitas;
  • feritinis-perlitinis.

Pirmojo cheminėje sudėtyje yra flokulinės struktūros ferito ir anglies. Antrasis apima perlitą ir grafitą su flokuliuojančia struktūra. Trečiajame yra ferito, perlito ir dribsnių pavidalo anglies.

Kalusis perlitinis ketus atsiranda dėl greito ruošinio aušinimo, kai jis yra skilimo zonoje. Šiuo atveju, be ferito, ketaus struktūroje bus perlito. Jis išliks net ir toliau aušinant ruošinį iki žemesnės nei 727 laipsnių temperatūros.

Tai yra, galime pasakyti, kad ketaus struktūra yra griežtai susijusi su atkaitinimo temperatūros sąlygomis ir legiruojančių komponentų buvimu.

Pagrindinės metalo savybės

Pagrindinius ketaus parametrus lemia grafito formos anglies kiekis ir silicio buvimas. Perlitiniame kaliajame ketaus lydinyje yra dar du sudedamieji elementai – chromas ir manganas.

Kaliojo ketaus struktūros skirtumą atspindi ir galutinės iš jo gautų gaminių savybės. Pavyzdžiui, ruošiniai, pagaminti iš feritinio ketaus, turi mažesnį kietumą nei pagaminti iš perlitinės medžiagos, tačiau tuo pat metu pirmieji turi didesnį lankstumą. Grafitas dribsnių pavidalu užtikrina aukštus stiprumo parametrus baigtoms dalims, turinčioms palyginti gerą plastiškumą. Gaminiai iš KCh ketaus gali deformuotis esant kambario temperatūrai ir drėgmei. Būtent ši savybė lėmė šios medžiagos pavadinimą – kalioji. Tiesą sakant, tai yra sąlyginis pavadinimas ir nereiškia, kad iš jo gaunamos gatavos dalys naudojant kalimo įrangą. Liejimas naudojamas gaminiams gaminti. Pagrindinė šios medžiagos savybė yra ta, kad joje nėra įtempių.

Kaliojo ketaus mechaninės savybės yra tarp pilkojo ketaus ir plieno. Tai reiškia, kad tokio tipo ketus pasižymi dideliu sklandumu, atsparumu dilimui, korozijai ir agresyvioms medžiagoms. Be to, ši medžiaga pasižymi didelėmis stiprumo savybėmis. Taigi dalis, kurios sienelės storis 7–8 mm, gali atlaikyti iki 40 atm darbinį slėgį. Tai leidžia jį naudoti dujų ir vandens vamzdynų jungiamųjų detalių gamybai.

Reikia nepamiršti, kad žemoje temperatūroje ketus tampa labai trapus ir labai jautrus smūgiams.

Kaliojo ketaus savybės

Pagrindinė KCh ketaus lydinio savybė yra ta, kad jame yra įvairių formų anglies intarpų, kurie lemia jo stiprumą ir lankstumą. Ketaus su mažu anglies kiekiu (dekarbonizuotas) iš tikrųjų yra vienintelė medžiaga iš struktūrinių ketaus lydinių, gerai suvirinama ir naudojama suvirintoms metalinėms konstrukcijoms gaminti. Suvirinimui naudojama arba apsauga nuo dujų, arba užpakalinė technologija. Šios rūšies ketaus galima presuoti, įspausti ir paprasčiausiai užpildo tuštumus ir tarpus. Dalys, pagamintos iš kaliojo feritinio ketaus lydinio, yra apdorojamos šaltu būdu, o dalys, pagamintos iš perlitinio lydinio, kaitinamos.

Gamyboje naudojamas ketus gaminamas iš balto ketaus lydinio jį atkaitinant. Atlikus šią operaciją gauta struktūra gali būti feritinės arba perlitinės formos.

Vienas iš kaliojo ketaus lydinio pranašumų yra tas, kad jis turi vienodas skerspjūvio savybes, be to, gerai apdirbamas tekinimo-frezavimo staklėmis.

Pagrindiniai fiziniai ir techniniai kaliojo ketaus lydinio parametrai yra standartizuoti GOST 1215-79. Šios medžiagos žymėjimas grindžiamas leistinomis tempimo ir pailgėjimo vertėmis. Medžiagos kietumą lemia struktūra, o stiprumo parametrus ir plastiškumą – grafito buvimas.

Reikia suprasti, kad medžiagos savybėms įtakos turi ne tik forma, bet ir lydinyje esančio grafito kiekis. Kalusis ketus pasiekia didžiausias stiprumo charakteristikas, kai yra smulkaus perlito ir nedidelio grafito kiekio. Didžiausias šios klasės ketaus lankstumas ir kietumas pasiekiamas esant feritui ir tokiam pat kiekiui grafito.

Taikymo sritis

Kalusis ketus rado savo pritaikymą mechanikos inžinerijoje gaminant stakles, atskiras automobilių dalis, geležinkelio transporte naudojamas konstrukcijas ir mechanizmus ir kt.

Dažniausiai naudojami ferito liejiniai, kurie yra šiek tiek pigesni nei visi kiti. Perlito liejiniai naudojami gaminant dalis, kurios naudojamos gaminiams ir mazgams, veikiantiems padidintomis apkrovomis.

Kalusis ketus naudojamas plonasienių liejinių gamybai, jo dydis gali būti nuo 3 iki 40 mm.

Ketaus arba plieno gamybos pagrindas yra geležis. Gamtoje tai yra metalas su sidabriniu atspalviu ir neturi pakankamai kietumo. Pramonėje šis metalas praktiškai nenaudojamas, plačiai naudojami įvairūs geležies lydiniai.

Ketus ir plienas yra geležies ir anglies lydiniai, tačiau nuo šių elementų ir priemaišų kiekio priklausys metalo kokybė.

Ketaus

Ketus yra pagrindinis metalurgijos produktas. Jo sudėtyje yra daugiau nei 2% anglies ir nemažai priemaišų, turinčių įtakos metalo savybėms: mangano, fosforo, silicio, sieros, legiruojančių priedų.

Ketus yra trapus metalas, nuo smūgio jis gali lengvai suskilti į skeveldrą, todėl jį mažiau praktiška apdoroti ir naudoti. Ketaus sudėtyje esančios anglies rūšis turi įtakos jo savybėms, todėl išskiriami keli ketaus tipai:

Pilkas, minkštas metalas su žema lydymosi temperatūra;

Baltas, padidinto kietumo, bet trapus;

Kalusis, antrinis baltojo ketaus gaminys;

Itin patvarus.

Ketaus tankis yra 7000 kg/m3.

Plienas

Anglies procentas lydinyje neturi viršyti 2%, o geležies - ne mažiau kaip 45%. Likę 53% gali turėti įvairių legiruojančių priedų ir priemaišų, leidžiančių keisti jo savybes.

Yra daug veislių ir klasifikacijų. Priklausomai nuo jungiamųjų elementų skaičiaus, jie išskiriami:

Mažo lydinio;

Vidutinio legiruoto.

Taip pat išsiskiria anglies kiekiu:

Mažas anglies kiekis;

Vidutinė anglis;

Didelis anglies kiekis.

Metalo kokybei įtakos turi nemetalinių intarpų (oksidų, sulfidų, fosfidų) buvimas ir yra klasifikuojama pagal kokybę.

Bendra charakteristika yra ta, kad tai yra gero stiprumo, atsparumo dilimui, kietumo metalas, tinkamas įvairiems apdirbimo tipams. Plieno tankis 7700 – 7900 kg/m3.

Nepaisant daugybės ketaus ir plieno rūšių, galime pabrėžti pagrindinius šių metalų skirtumus:

Plienas turi didesnį stiprumą, lankstumą ir kietumą;

Jis yra plastiškesnis, todėl puikiai tinka apdirbimui (štampavimas, kalimas, valcavimas, suvirinimas), ketaus gaminiai gaminami liejant;

Ketaus kaina yra mažesnė;

Plienas pasižymi dideliu šilumos laidumu, kietėjant gerėja kokybė, o ketus dėl metalo poringumo geba išlaikyti šilumą;

Lydiniai turi skirtingą savitąjį svorį.

Metalurgija tiekia rinkai šimtus abiejų lydinių rūšių, kurios turi savo ypatybes ir savybes, tačiau esminiai šių metalų komponentai yra geležis ir anglis. Todėl plieną ir ketų galima sujungti į geležies ir anglies lydinių grupę.

Ketaus– geležies (Fe>90%) lydinys su anglimi (C nuo 2,14% iki 6,67%).
Ketaus anglis gali būti grafito (C) arba cementito (Fe3C) pavidalu.
Ketaus taip pat yra silicio, mangano, fosforo ir sieros priemaišų.
Ypatingų savybių turinčiame ketaus sudėtyje taip pat yra legiruojamųjų elementų – chromo, nikelio, vario, molibdeno ir kt.

Ketaus yra plačiausiai naudojama medžiaga lietų detalių gamyboje, naudojamų esant santykinai mažiems įtempiams ir mažoms dinaminėms apkrovoms. Ketaus pranašumai prieš plieną yra aukštos liejimo savybės ir maža kaina. Ketaus taip pat geriau pjaustyti nei dauguma plienų (išskyrus automatinį plieną), tačiau jie prastai suvirinami, turi mažesnį stiprumą, standumą ir lankstumą.

Priklausomai nuo anglies būklės ketuje, yra:
baltas ketus
pilkas ketus(GOST 1412 - "Ketus su dribsniu grafitu liejiniams")
kaliojo ketaus(GOST 1215 - "Smūginio ketaus liejiniai")
kaliojo ketaus(GOST 7293 - "Lijinių mazginis ketus")

Baltas ketus

Baltajame ketuje visa anglis yra surišta cementito Fe3C pavidalu.
Baltasis ketus pasižymi dideliu atsparumu dilimui ir kietumu, tačiau jis yra trapus ir prastai apdorojamas pjaustant, todėl jis ribotai naudojamas mechaninėje inžinerijoje ir daugiausia naudojamas perdirbant į plieną.
Pagal anglies kiekį pilkasis ketus skirstomas į:
Hipoeutektinis anglies kiekis nuo 2,14 % iki 4,3 %
Eutektika anglies kiekis 4,3 %
Hipereutektinis su anglies kiekiu nuo 4,3% iki 6,67%.

Pilkuose, kaliuosiuose ir didelio stiprumo ketuose visa arba didžioji anglies dalis yra įvairių formų grafito (jie dar vadinami grafitu) pavidalu.

Pilkasis ketus

Pilko ketaus struktūroje grafitas yra plokštės formos.
Pilkame ketaus sudėtyje yra: 3,2-3,5% anglies, 1,9-2,5% silicio, 0,5-0,8% mangano, 0,1-0,3% fosforo ir mažiau nei 0,12% sieros.
Pilko ketaus detalių liejiniai gaminami formomis – molinėmis arba metalinėmis formomis.
Pilkasis ketus plačiai naudojamas mechaninėje inžinerijoje. Dėl žemų pilkojo ketaus liejinių mechaninių savybių ir gamybos paprastumo jie naudojami gaminant detales, skirtas ne tokiems kritiniams tikslams, dalis, kurios veikia nesant smūginių apkrovų. Visų pirma, iš jų gaminami dangčiai, skriemuliai, mašinų lovos ir presai.
Pilko ketaus žymėjimo pavyzdys: SCh32-52. Raidės žymi pilkąjį ketų (GC), pirmasis skaičius – tempimo stiprumą (32 kgf/mm2 arba 320 MPa), antrasis skaičius – stiprumą lenkiant.

Kalusis ketus

Kaliojo ketaus struktūroje grafitas yra dribsnio formos.
Kaliajame ketuje yra: 2,4-3,0% anglies, 0,8-1,4% silicio, 0,3-1,0% mangano, mažiau nei 0,2% fosforo, ne daugiau kaip 0,1% sieros.
Kalusis ketus gaunamas iš baltojo ketaus ilgai kaitinant ir palaikant. Ši procedūra vadinama grafitizuojančiu atkaitinimu arba troškinimu.
Kaliojo ketaus žymėjimo pavyzdys: KCH45-6. Raidės žymi kaliąjį ketų (CC), pirmasis skaičius – tempiamasis stipris (45 kgf/mm2 arba 450 MPa), antrasis – santykinis pailgėjimas % (6%).

Kaliojo ketaus

Kaliojo ketaus sudėtyje yra mazginio grafito.
Jis turi didžiausias stiprumo savybes.
Kaliajame ketaus sudėtyje yra: 3,2-3,8% anglies, 1,9-2,6% silicio, 0,6-0,8% mangano, iki 0,12% fosforo ir ne daugiau kaip 0,3% sieros.
Didelio stiprumo ketus gaminamas modifikuojant (t.y. įvedant modifikavimo priedą – magnį) skystą lydalą. Modifikatoriai skatina sferinių grafito intarpų susidarymą, dėl to tokio ketaus mechaninės savybės priartėja prie anglinio plieno, o liejimo savybės yra aukštesnės (bet mažesnės nei pilkojo ketaus).
Iš didelio stiprumo ketaus gaminamos mechanikos inžinerijai svarbios dalys – stūmokliai, cilindrai, alkūniniai velenai, stabdžių kaladėlės. Vamzdžiai taip pat gaminami iš didelio stiprumo ketaus.
Didelio stiprumo ketaus žymėjimo pavyzdys: VC45-5. Raidės žymi didelio stiprumo ketų (DC), pirmasis skaičius nurodo tempimo stiprumą (45 kgf/mm2 arba 450 MPa), antrasis – pailgėjimą proc.

Ketus yra geležies lydinys su anglies (turinys daugiau nei 2,14 proc.).
Anglies viduje ketaus gali būti įtraukta į cementito ir grafito formos.
IN ketaus.
Ketaus V

Ketus yra geležies lydinys su turinčios anglies daugiau nei 2,14% (didžiausias tirpumo taškas). anglies viduje austenitas fazių diagramoje).
Anglies viduje ketaus gali būti įtraukta į cementito ir grafito formos.
IN priklausomai nuo grafito formos ir cementito kiekio, jie išskiriami: blyškūs, bespalviai, kaliojo ir didelio stiprumo ketaus.
Ketaus sulaiko nuolatines priemaišas (Si, Mn, S, P) ir V atskirais atvejais taip pat legiruojančius elementus (Cr, Ni, V, Al ir kt.).
Paprastai, ketaus trapios.

Kalus ketaus gautas ilgai atkaitinus baltą ketaus, V Dėl to susidaro dribsnio formos grafitas.
Šio metalo pagrindas ketaus: feritas ir rečiau perlitas.
Kalus ketaus gavo savo pavadinimą dėl padidėjusio plastiškumo ir klampumo (nepaisant to, kad jis nėra apdorojamas slėgiu).
Kalus ketaus padidino tempimo stiprumą ir padidino atsparumą smūgiams.
Iš kaliojo ketaus jie gamina sudėtingų formų dalis: automobilio galinės ašies korpusus, stabdžių kaladėles, trišakius, kampus ir kt.

Įskaitant mažus atsparumo liejinius iš pilkos spalvos ketaus tempimo ir smūginių apkrovų, ši medžiaga turėtų būti naudojama dalims, kurios yra veikiamos gniuždymo ar lenkimo apkrovų.
IN staklių gamyboje tai yra pagrindinės, kėbulo dalys, laikikliai, krumpliaračiai, pavaros;
V automobilių pramonė - cilindrų blokai, stūmoklių žiedai, skirstomieji velenai, sankabos diskai.
Pilki liejiniai taip pat naudojamas ketus elektrotechnika, plataus vartojimo prekių gamybai.

Anglies viduje ketaus gali būti cementito, grafito arba V tuo pačiu metu cementito ir grafito pavidalu.
Nuolatinės fazės išvaizda - grafitas V ketaus gali atsirasti dėl jo tiesioginio atskyrimo nuo silpno (kieto) tirpalo arba dėl iš anksto suformuoto cementito irimo (lėtai aušinant išlydytą medžiagą ketaus cementitas gali irti ResS -> Fe + GC, susidarant feritui ir grafitui).
Formavimo procesas ketuje(plieno) grafitas vadinamas grafitizacija.

Autorius anglies kiekis ketaus skirstomi į hipoeutektinius - 2, 14 ...
4,3% C, eutektinis - 4,3% C ir hipereutektinis - 4,3 ...
6,67 % C anglies.
Hipoeutektinis ketaus, įskaitant 2, 14 ...
4,3% C, po galutinio atšaldymo jie turi perlito, ledeburito (perlitas + cementitas) ir antrinio cementito struktūrą.
Eutektika ketaus(4,3% C), esant žemesnei nei + 727 ° C temperatūrai, susideda tik iš ledeburito (perlitas + cementitas).
Hipereutektika, kurios negalima atšaukti 4, 3...
6,67% C, esant žemesnei nei + 727 ° C temperatūrai, susideda iš pirminio cementito ir ledeburito (perlitas + cementitas).
Praktiškai plačiausiai naudojami hipoeutektiniai ketaus, įskaitant 2, 4 ...
3,8% C anglies.
Tvirta prasmė anglies kiekis ketuje lemia jo technologinės charakteristikos liejant – užtikrina gerą takumą.
Skystumas – tai metalų ir lydinių savybė V išlydytoje būsenoje užpildykite formos ertmę, tiksliai atkartodami liejimo kontūrus ir matmenis.
Padidinta anglies kiekis ketaus virš 3,8 % C smarkiai padidina kietumą ir trapumą.
Skystumas nustatomas spiralės testu, o jo vertė – pagal spiralės užpildymo ilgio.
Susitraukimas yra panardinto metalo linijinių ir tūrinių matmenų sumažėjimas V figūra jo kristalizacijos ir aušinimo metu.

Pramonėje ketaus rūšys yra pažymėti tokiu tipu: konversija ketaus- P1, P2;
konversija ketaus liejiniams (apdirbimas - liejykla) - PL1, PL2, pigmentinis fosforas ketaus- PF1, PF2, PF3, aukštos kokybės konvertavimas ketaus- PVK1, PVK2, PVK3;
ketaus su lameliniu grafitu - SCh (skaičiai po raidžių "SCh" reiškia tempimo stiprio vertę V kgf/mm);
antifrikcija ketaus antifrikcija pilka - AChS, antifrikcija didelio stiprumo - AChV, antifrikcija kalioji - AChK;
ketaus su sferiniu grafitu liejiniams - HF (skaičiai po raidžių "HF" reiškia laikiną atsparumą tempimui V kgf/mm ir santykinis pailgėjimas (%);
ketaus legiruotas specialiomis savybėmis – Ch.

Geležies ir anglies lydiniai, kurių anglies kiekis yra didesnis nei 2%, paprastai vadinami ketaus, neatsižvelgiant į legiravimo laipsnį. Išimtis yra kai kurie įrankių plienai ir didelio silicio ketaus, pavyzdžiui, silalas, kuriame, priklausomai nuo rūšies, yra nuo 1,6 iki 2,5 % C. Priimtas skirtumas tarp ketaus ploto ir plieno ploto sutampa su didžiausiu tirpumu anglies γ-geležyje.

Ketaus savybes lemia konstrukcinių komponentų kiekis, forma ir pasiskirstymo pobūdis. Ketaus fazinė sudėtis priklauso nuo ketaus cheminės sudėties, lydymosi sąlygų ir kristalizacijos sąlygų.

Geležies-anglies fazių diagrama

Geležies-anglies fazių diagrama koncentracijos diapazone nuo geležies iki cementito parodyta Fig. 1. ABCD eilutė yra sistemos likvidumas, AHJECF linija yra solidusas.

Trys horizontalios linijos diagramoje (HJB, ECF ir PSK) rodo trijų nekintamų reakcijų atsiradimą. 14850 (HJB linija) vyksta peritektinė reakcija LB+FN→AJ. Dėl peritektinės reakcijos susidaro austenitas. Ši reakcija vyksta tik lydiniuose, kuriuose anglies yra nuo 0,1 iki 0,5%. 11300 (horizontalus ECF) vyksta eutektinė reakcija LC→AE+C. Dėl šios reakcijos susidaro eutektinis mišinys. Eutektinis austenito ir cementito mišinys vadinamas ledeburitu. Ši reakcija vyksta visuose sistemos lydiniuose, kuriuose yra daugiau nei 2 % anglies. Prie 7230 (horizontalus PSK) vyksta eutektoidinė reakcija AS→FR+C. Transformacijos produktas yra eutektoidinis mišinys. Eutektoidinis ferito ir cementito mišinys vadinamas perlitu.

Visi lydiniai, kuriuose yra daugiau nei 0,02 % anglies, t. y. beveik visi pramoniniai geležies ir anglies lydiniai, pereina perlito (eutektoido) virsmą. Taigi, geležies ir anglies diagrama apibūdina eutektinių, eutektoidinių ir peritektinių transformacijų atsiradimą šiuose lydiniuose.

Geležies ir anglies diagramos išvaizda (jos dalyje iki cemento), t. y. linijų išdėstymas diagramoje yra gana konkretus ir nusistovėjęs. Tikrinamos tik koordinatės (t.y. charakteringiausių taškų temperatūra ir koncentracija).

Geležies ir anglies diagramos taškų koordinatės pateiktos 1 lentelėje.

Ryžiai. 1. Geležies – anglies diagrama

1 lentelė.

Geležies ir anglies diagramos būdingi taškai

Paskyrimas

Temperatūra 0C

Koncentracija

anglis %

Taško žymėjimas

Temperatūra 0C

Koncentracija

anglis %

Geležies ir anglies lydinių komponentai ir fazės

Pagrindiniai geležies ir anglies lydinių komponentai yra geležis, anglis ir cementitas. Geležis yra sidabriškai šviesios spalvos pereinamasis metalas. Ji turi aukštą lydymosi temperatūrą – 15390±50 C. Kietoje būsenoje geležies galima rasti dviejų modifikacijų. Polimorfinės transformacijos vyksta 9110 C ir 13920 C temperatūroje. Žemesnėje nei 9110 C temperatūroje egzistuoja α-Fe su kubine gardele, kurios centre yra kūnas. Temperatūros diapazone 9110÷13920 C γ-Fe su į veidą orientuota kubine gardele yra stabilus. Žemesnėje nei 7680 C temperatūroje geležis yra feromagnetinė, o aukščiau – paramagnetinė. Geležies Curie taškas yra 7680 C.

Techninio grynumo geležis turi mažą kietumą (80 HB) ir stiprumą (tempimo stipris - σ = 250 MPa) ir aukštas plastiškumo charakteristikas ( santykinis pailgėjimas – δ=50 %). Priklausomai nuo grūdelių dydžio, savybės gali skirtis tam tikrose ribose.

Geležis pasižymi dideliu elastingumo moduliu, kurio buvimas taip pat pasireiškia jo pagrindu pagamintuose lydiniuose, užtikrinant didelį iš šių lydinių pagamintų dalių tvirtumą. Geležis sudaro kietus tirpalus su daugybe elementų: su metalais - pakaitiniai tirpalai, su anglimi, azotu ir vandeniliu - intersticinius tirpalus.

Anglis yra nemetalas. Jis turi polimorfinę transformaciją, priklausomai nuo susidarymo sąlygų, egzistuoja grafito pavidalu su šešiakampe kristaline gardele (lydymosi temperatūra - 35000C, tankis - 2,5 g/cm3) arba deimanto pavidalu su sudėtinga kubine gardele su koordinacinis skaičius keturi (lydymosi temperatūra - 50000C).

Kadangi geležis, be to, kad su anglimi sudaro cheminį junginį Fe3C, turi dvi alotropines formas, sistemoje egzistuoja šios fazės: skystoji fazė, cementitas, feritas, austenitas.

Skysta fazė. Skystoje būsenoje geležis lengvai ištirpdo anglį bet kokiomis proporcijomis, kad susidarytų vienalytė skystoji fazė.

Cementitas yra cheminis geležies ir anglies junginys (geležies karbidas), kuriame yra 6,67% anglies. Nepatiria alotropinių transformacijų. Cementito kristalinę gardelę sudaro oktaedrų serija, kurių ašys yra pasvirusios viena į kitą. Cementito lydymosi temperatūra nėra tiksliai nustatyta (1250, 15500C). Esant žemai temperatūrai, cementitas yra silpnai feromagnetinis, praranda savo magnetines savybes maždaug 2170C temperatūroje.

Cementitas turi didelį kietumą (daugiau nei 800 HB, lengvai braižo stiklą), bet itin žemą, beveik nulinį, plastiškumą. Tokios savybės yra sudėtingos kristalinės gardelės struktūros pasekmė. Cementitas galintis sudaryti pakaitinius kietuosius tirpalus. Anglies atomus galima pakeisti nemetalų atomais: azoto, deguonies; geležies atomai – metalai: manganas, chromas, volframas ir tt Toks kietas tirpalas cementito gardelės pagrindu vadinamas legiruotu cementitu.

Cementitas– junginys yra nestabilus ir tam tikromis sąlygomis suyra, susidarant laisvai angliai grafito pavidalu. Šis procesas turi didelę praktinę reikšmę formuojant ketaus struktūrą.

Geležies ir anglies lydiniuose taip pat yra fazių: pirminio cementito (C I), antrinio cementito (C II) ir tretinio cementito (C III). Šių fazių cheminės ir fizinės savybės yra vienodos. Lydinių mechanines savybes įtakoja šių nuosėdų dydžio, kiekio ir vietos skirtumai. Pirminis cementitas išsiskiria iš skystos fazės stambių lamelinių kristalų pavidalu. Antrinis cementitas išsiskiria iš austenito ir yra tinklo pavidalu aplink austenito grūdelius (atšalus, aplink perlito grūdelius). Tretinis cementitas išsiskiria iš ferito ir yra nedidelių inkliuzų pavidalu ferito grūdelių ribose.

Feritas turi kintamą ribinį anglies tirpumą: mažiausiai – 0,006 % kambario temperatūroje (taškas Q), maksimalus – 0,02 % esant 7270C temperatūrai (taškas P). Anglis yra gardelės defektuose. Aukštesnėje nei 13920C temperatūroje yra aukštos temperatūros ferito, kurio ribojamas anglies tirpumas yra 0,1%, esant 14990C temperatūrai (taškas J).

Ferito savybės yra artimos geležies savybėms. Jis yra minkštas (kietumas - 130 HB, tempiamasis stipris σв = 300 MPa) ir plastikinis (santykinis pailgėjimas δ = 30%), magnetinis iki 7680C.

Austenitasγ-Fe (C) yra kietas intersticinės anglies tirpalas γ-geležyje. Veido centre esančios kubinės ląstelės centre yra anglies atomas. Austenitas turi kintamą ribinį anglies tirpumą: minimalus – 0,8% esant 7270C temperatūrai (taškas S), didžiausias – 2,14% esant 11470C temperatūrai (taškas E). Austenitas yra 200÷250 HB kietumo, plastiškas (santykinis pailgėjimas – δ=40÷50%), paramagnetinis. Kai austenite ištirpsta kiti elementai, gali pasikeisti egzistavimo savybės ir temperatūros ribos.

Ketaus mikrostruktūra

Konkrečios ketaus struktūros gavimas priklauso nuo daugelio veiksnių: ketaus cheminės sudėties, metalo lydymo ir apdirbimo ne krosnyje technologijos, kristalizacijos ir lydalo aušinimo formoje greičio, taigi ir nuo Liejimo sienelės storis, liejimo medžiagos termofizinės savybės ir kt. Metalinio ketaus pagrindo struktūrą taip pat galima pakeisti termiškai apdorojant. 2 lentelėje pateikiamos dažniausiai pasitaikančios ketaus konstrukcijos ir konstrukciniai komponentai bei kai kurios jų savybės.

2 lentelė.

Ketaus konstrukcijos ir konstrukciniai komponentai

Struktūra

Apibrėžimas

Charakteristika

Kietumas NV

Cementitas

Geležies karbidas, anglies masės dalis 6,67 %

Magnetinis esant žemesnei nei 217 0C temperatūrai.

Sudėtinga rombinė kristalų gardelė

Ledeburitas

Mechaninis mišinys, kurį sudaro austenito ir cementito susidarymo momentu (eutektika). Toliau aušinant, austenitas suyra ir susidaro ferito-cementito mišinys

Anglies masės dalis 4,3%. Jis išsiskiria dideliu kietumu ir trapumu. Susidaro 1147 0C temperatūroje (ECF linija geležies ir anglies diagramoje)

Viena iš grynos anglies atmainų

Jis yra juodos spalvos ir gali būti matomas mikropjūvyje be ėsdinimo. Šešiakampė kristalinė gardelė

Austenitas

Kietas anglies ir kitų elementų tirpalas γ-geležyje

Nemagnetinis.

Į veidą orientuota kubinė kristalinė gardelė

Kietas anglies ir kitų elementų tirpalas α-geležyje

Magnetinė esant žemesnei nei 768 0C temperatūrai, į kūną orientuota kubinė kristalinė gardelė, anglies masės dalis iki 0,02 %

Mechaninis cementito ir ferito dalelių mišinys, susidarantis visiško austenito irimo metu (eutektoidas)

Magnetinis Anglies masės dalis 0,8%. Kai sluoksninė cementito forma vadinama sluoksnine, kai granuliuota cementito forma – granuliuota

Mechaninis ferito ir cementito mišinys, nuo perlito skiriasi smulkesne struktūra (didelė dispersija)

Magnetinis Susidaro pagreitinto aušinimo procese skaidant austenitą 600-700 0C temperatūrų intervale (kietėjantis sorbitolis) arba grūdinant martensitą. Anglies masės dalis yra ribota.

Troostitas

Mechaninis ferito ir cementito mišinys, kuris nuo sorbitolio skiriasi dar didesniu dispersijos laipsniu

Magnetinis Susidaro pagreitinto aušinimo metu austenitui skaidant 400-600 0C temperatūrų intervale (gesinant troostitą), taip pat kai atostogos martensitas (grūdintas troostitas). Anglies masės dalis neribojama.

Mechaninis α-kieto tirpalo mišinys, persotintas anglimi ir karbidais. Susidaro dėl austenito irimo intensyvaus peršalimo sąlygomis (dažniausiai 450-200 0C)

Magnetinis Skiriamas viršutinis bainitas, susidaręs viršutinėje tarpinės transformacijos zonoje, ir apatinis bainitas, susidaręs esant temperatūrai, artimai temperatūrai, kurioje prasideda martensitinė transformacija.

Martenzitas

Persotintas kietas anglies ir kitų elementų tirpalas α-geležyje, gautas iš austenito dėl transformacijos be difuzijos (γ-geležies kristalinės gardelės pertvarkymas nekeičiant anglies masės dalies)

Magnetinis

Kristalinė gardelė yra kubinio kūno centre. Mikrostruktūra dažniausiai yra adata. Susidaro greito aušinimo metu žemesnėje nei 200-2500C temperatūroje.

Anglies masės dalis neribojama

Ketaus klasifikacijos

Ketaus klasifikavimas pagal cheminę sudėtį

Be geležies ir anglies, ketaus sudėtyje yra tam tikras kiekis silicio, mangano, fosforo ir sieros kaip nuolatinių priemaišų. Iš jų fosforas ir siera laikomi kenksmingomis priemaišomis.

Pagal cheminę sudėtį ketus skirstomas į nelegiruotąjį, mažai legiruotą, vidutinį ir labai legiruotą. Ketus, kuriame yra iki 2 % mangano ir iki 4 % silicio, iki 0,1 % chromo ir iki 0,1 % nikelio, laikomas nelegiruotu. Jei šių elementų yra dideliais kiekiais arba juose yra ypatingų priemaišų, ketus laikomas legiruotu.

Mažo legiruoto ketaus ypatingų priemaišų (nikelio, vario, chromo ir kt.) kiekis paprastai neviršija 3 %; vidutinio legiruotojo ketaus legiruojamųjų priemaišų kiekis yra 7-10%, o labai legiruotame ketuje gerokai viršija 10%.

Mažai legiruojant ketaus, jie siekia pagerinti jo bendras savybes, gauti vienalytę struktūrą, padidinti atsparumą tempimui ir elastingumą, išlaikant šias savybes kaitinant, pagerina kietumą ir atsparumą dilimui, antifrikciją ir kt. Naudojant vidutinį ir didelį legiravimą, stipriai keičiasi kietų tirpalų ir karbidų sudėtis, todėl metalo pagrindo pokytis tampa svarbiausias.

Ketaus klasifikacija pagal struktūrą ir grafito susidarymo sąlygas

Pagal grafitizacijos laipsnį, grafito formas ir jų susidarymo sąlygas išskiriami šie ketaus tipai: baltas, pusnis, pilkasis, kalusis ir didelio stiprumo su mazginiu grafitu (žr. diagramą 2 pav.). Ketaus metalinio pagrindo pobūdį lemia grafitizacijos ir legiravimo laipsnis, taip pat terminio apdorojimo tipas.

Pagal grafitizacijos laipsnį baltasis ketus gali būti laikomas mažiausiai arba visai negrafitizuotas, pusė ketaus gali būti laikomas iš dalies grafituotu, o likusieji ketaus gali būti laikomi žymiai grafitizuotu.

Ryžiai. 2. Ketaus klasifikavimo schema

Baltajame ir pusiau ketaus sudėtyje turi būti ledeburito (mechaninio kieto anglies tirpalo geležyje ir geležies karbido mišinys), tačiau žymiai grafitizuotame ketuje ledeburito neturėtų būti.

Baltasis ketus yra ketus, kuriame visa anglis yra chemiškai surišta. Baltasis ketus yra labai kietas, trapus ir labai sunkiai pjaustomas. Nelegiruoto baltojo hipoeutektinio ketaus mikrostruktūra susideda iš ledeburito, perlito ir antrinio cementito. Legiruotame arba termiškai apdorotame ketuje vietoj perlito galima gauti martensitą ar net austenitą. Baltas ketus naudojamas dilimui, korozijai ir karščiui atsparių dalių gamybai. Be to, liejiniai iš tinkamos sudėties baltojo ketaus naudojami detalėms iš kaliojo ketaus gaminti atkaitinant grafitizuojant. Baltasis ketus taip vadinamas, nes jo lūžių raštas yra lengvas kristalinis, švytintis. Pusei ketaus būdinga tai, kad kartu su ledeburitu jame taip pat yra grafito.

Pusiau ketaus struktūra yra perlitas-ledeburitas su grafitu. Legiruotame arba termiškai apdorotame ketuje vietoj perlito galima gauti austenitą, martensitą arba bainitą.

Pusiau ketaus taip vadinamas, nes jo lūžių raštas yra šviesių (baltų) ir tamsių (grafituotų) sričių derinys. Pusiau ketaus yra kietas ir trapus. Balinto ketaus dalyse paviršiniai sluoksniai turi baltojo ketaus struktūrą, o šerdis – grafitinto ketaus struktūrą. Tarp paviršinių sluoksnių ir šerdies yra pusiau ketaus zona.

Pilkasis ketus yra labiausiai paplitusi inžinerinė medžiaga. Pilkasis ketus pažymėtas raidėmis C – pilka ir H – ketus. Po raidžių rašomi skaičiai, nurodantys vidutinį tempimo stiprumą (kgf/mm2) ir santykinę deformaciją.

Pagrindinis skiriamasis pilkojo ketaus bruožas yra tai, kad jame nėra nepriimtino cementito ir ledeburito kiekio ir tai, kad poliruotos dalies plokštumoje esantis grafitas yra sluoksninės formos. Kai grafito plokštės yra labai išsklaidytos, tai vadinama taškuota. Grafito sluoksniuotos formos gali būti tiesios ir įvairaus sūkurio laipsnio. Norint gauti lamelinę grafito formą, terminis apdorojimas ir specialus modifikavimas nėra būtini. Nepageidaujamų formų ir derinių grafito intarpų pašalinimas pasiekiamas modifikuojant grafitizuojančius priedus. Pilko ketaus lūžio tipas labai priklauso nuo grafito kiekio: kuo daugiau grafito, tuo ketaus lūžis tamsesnis.

Pilkasis ketus pasižymi beveik visišku santykinio pailgėjimo nebuvimu (iki 0,5%) ir labai mažu atsparumu smūgiams. Ši pilkojo ketaus savybė yra labai stipraus dribsnių grafito metalo pagrindą silpninančio poveikio pasekmė.

Kadangi pilkasis ketus, nepaisant metalinio pagrindo pobūdžio, turi labai mažą lankstumą, jame stengiamasi gauti perlitinį metalinį pagrindą, nes perlitas yra daug stipresnis ir kietesnis nei feritas. Dėl to sumažinus perlito kiekį ir padidinus ferito kiekį konstrukcijoje, prarandamas stiprumas ir atsparumas dilimui, nepadidinant plastiškumo.

Legiruotame ir termiškai apdorotame ketuje vietoj perlito galima gauti austenitą, martensitą arba bainitą. Antrinio ir eutektinio cementito intarpai dažniausiai yra nepageidaujami. Esminis skirtumas tarp didelio stiprio ketaus yra sferinė grafito forma, kuri gaunama į skystą ketų įdedant specialių modifikatorių.

Sferinė grafito forma yra pati palankiausia iš visų žinomų formų. Mazginis grafitas silpnina metalinį pagrindą mažiau nei kitos formos. Šio ketaus metalinis pagrindas dažniausiai būna perlitinis, perlitinis-feritinis ir feritinis, priklausomai nuo reikiamų savybių. Legiruojant ir termiškai apdorojant taip pat galima gauti austenitinį, martensitinį ar bainitinį pagrindą.

Didelio stiprumo ketaus konstrukcijoje gali būti leidžiamas tam tikras dribsnių grafito kiekis, jei jo savybės atitinka reikiamą rūšį. Leidžiamos ir netaisyklingos (iškreiptos) sferinio grafito formos. Didelio stiprumo ketus žymimas raidėmis HF, po kurių pateikiami skaičiai, rodantys vidutinę tempiamojo stiprio reikšmę (kgf/mm2).

Pagrindinis skirtumas tarp kaliojo ketaus yra tas, kad jame esantis grafitas gaunamas atkaitinant baltąjį ketų ir yra dribsnio arba sferinės formos. Sferinė forma išgaunama specialiai modifikuojant arba atkaitinant angliavandenius. Smulkintas grafitas yra skirtingo kompaktiškumo ir dispersijos, o tai daro didelę įtaką mechaninėms ketaus savybėms.

Kalusis ketus gaminamas ne tik su feritiniu, bet ir feritiniu-perlitiniu bei perlitiniu metaliniu pagrindu.

Ketaus su feritiniu pagrindu pasižymi didžiausiu lankstumu, todėl jis dažniausiai naudojamas. Feritinio kaliojo ketaus lūžis yra juodas ir aksominis, padidėjus perlito kiekiui konstrukcijoje, lūžis tampa lengvesnis.

Kalusis ketus pažymėtas raidėmis KCH ir skaičiais. Pirmieji du skaitmenys nurodo tempimo stiprumą (kgf/mm2), antrasis – santykinį pailgėjimą (%).

Ketaus klasifikavimas pagal savybes

Ketaus galima klasifikuoti pagal jo mechanines ir ypatingas savybes. Pagal savo mechanines savybes ketaus liejiniai skirstomi į kietumą, stiprumą ir plastiškumą.

3 lentelė.

Ketaus klasifikacija pagal savybes.

Pagal kietumą:

minkštas (kietumas ≤149 НV)

vidutinio kietumo (149÷197 НV)

padidėjęs kietumas (197÷269 НV)

kietas (daugiau nei 269 HV)

Pagal stiprumą:

Įprasto stiprumo yra tik pilkasis ketus. Yra didelio stiprumo pilkojo ir kaliojo ketaus, o kaliojo ir sferoidinio grafito ketaus yra didelio stiprumo.

įprastas stiprumas (tempiamasis stipris σВ≤200 MPa),

padidėjęs stiprumas (σВ=200÷380 MPa)

didelio stiprumo (σВ≥400 MPa)

Pagal plastiškumą:

neplastiškas (santykinis pailgėjimas δ≤1%)

mažas plastiškumas (δ=1÷5%)

plastikas (δ=5÷10%)

padidėjęs lankstumas (δ≥10%)

Pagal specialias savybes:

atsparus nusidėvėjimui

antifrikcija

atsparus rūgštims

atsparus karščiui

nemagnetiniai ir kt.

GOST 7769-82 „Ypatingų savybių turintis ketus liejimui“ pateikia devynių markių baltų, dilimui atsparių ketų: mažai legiruoto chromo prekės ženklai Chx3t, labai legiruoto chromo prekės ženklai Chkh9N5, WHO16, ChH16M2, WH22, ChH29D2,,, oflorified manga. CG7X4 ir Low-Loire Disheated nikelio prekės ženklas Chn4x2. Pirmoji raidė reiškia „ketaus“. Skaičiai rodo legiruojančio elemento kiekį, nurodytą procentais po atitinkamos raidės. Jei po raidės nėra skaičiaus, tada atitinkamo legiravimo elemento kiekis yra 1%. Taip pat žymimi ir kiti legiruoti specialūs ketaus, išskyrus antifrikcinius, kur pirmoji raidė reiškia „antifrikcija“. Taip pat galite susidurti su šiais terminais: „nomag“ (nemagnetinis ketus), „niresist“, „silal“, „nikrosilal“ (atsparus korozijai), „chugal“ (atsparus karščiui) ir kai kurie kiti.

Pagal magnetines savybes šiuo metu naudojamus ketus galima suskirstyti į feromagnetinius ir paramagnetinius. Savo ruožtu feromagnetinis ketus gali būti skirstomas į magnetiškai minkštus ir magnetiškai kietus. Šis padalijimas yra labai savavališkas, nes ketus jokiu būdu negali būti minkšta ar kieta magnetinė medžiaga tikrąja prasme. Magnetiniam minkštumui priskiriami pilki, kaliojo ir didelio stiprumo ketaus.

Bendrosios pilkojo ketaus charakteristikos

Pilkasis ketus gaunamas tiesiogiai kristalizacijos procese, lėtai aušinant, o grafitas turi lamelinę formą. Priklausomai nuo grafitizacijos laipsnio, gali būti gaunamos skirtingos pilkojo ketaus metalinio pagrindo (matricos) struktūros: pilkasis perlitinis ketus su P+G struktūra; pilkas feritinis-perlitinis ketus, kurio struktūra F+P+G; pilkas feritinis ketus su F+G struktūra.

Pilko ketaus, kaip konstrukcinės medžiagos, mechaninės savybės priklauso tiek nuo metalinio pagrindo (matricos) savybių, tiek nuo grafito inkliuzų skaičiaus, geometrinių parametrų ir pasiskirstymo pobūdžio. Kuo mažiau šių inkliuzų ir kuo jie mažesni, tuo didesnis ketaus stiprumas. Metalinis pilkojo ketaus pagrindas suteikia didžiausią stiprumą ir atsparumą dilimui, jei jis turi perlito struktūrą. Pilkasis ketus su feritiniu pagrindu turi mažiausiai stiprumo. Pilko ketaus santykinis tempiamasis pailgėjimas, nepriklausomai nuo metalinio pagrindo savybių, praktiškai lygus nuliui (δ≤0,5%).

Aukščiausiomis mechaninėmis savybėmis pasižymi pilkasis ketus, modifikuotas ferosiliciu ir silicio kalciu. Modifikacija – nelydančių smulkintų dalelių pridėjimas į lydalą – užtikrina grafito inkliuzų šlifavimą.

Feritinis ir feritinis-perlitinis pilkasis ketus naudojamas mažai apkrautoms žemės ūkio mašinų, automobilių ir traktorių dalims. Ketaus perlito pagrindu, kurie pasižymi labai didele savybe slopinti mechanines vibracijas (didelė slopinimo galia), naudojami staklių ir mechanizmų rėmams lieti, taip pat dyzeliniams cilindrams, vidaus degimo variklių detalėms gaminti. blokai (stūmoklių žiedai, strypai).

Pilko ketaus mikrostruktūra

Nagrinėjant pilkojo ketaus mikropjūvį per mikroskopą, aiškiai matomi lamelinio grafito intarpai (3 pav.). Grafito inkliuzų dydžiui ir vietai įtakos turi aušinimo greitis, išlydyto ketaus temperatūra ir laikymo laikas prieš liejimą, ketaus cheminė sudėtis ir tam tikrų priemaišų (modifikatorių) patekimas į ketų. Pavyzdžiui, aušinimo greitis įtakoja taip, kad su kitaisvienodomis sąlygomis grafitas susidaro tuo didesnislėtesnis aušinimas. Kuo didesnis skysčio perkaitimasketaus ir kuo ilgesnis laikymo laikas, tuografito inkliuzai tampa mažesni .

Ryžiai. 3. Lamelinio grafito intarpai. Neišgraviruoti skyriai(x100):

A)tiesus;b)sukosi; c) rozetė, d) interdendritinė

Pilkojo ketaus metalinis pagrindas labai panašus į plienų mikrostruktūrą ir, priklausomai nuo fiksuotos anglies kiekio, gali būti feritinis, feritinis-perlitinis ir perlitinis.

Ryžiai. 4. Feritinis pilkasis ketus – feritas ir dribsnių grafitas;

A)

Ryžiai. 5. Feritinis-perlitinis pilkasis ketus – feritas + perlitas + dribsnių grafitas: a) mikrostruktūra (x500); b) mikrostruktūros diagrama

Ryžiai. 6. Perlitinis pilkasis ketus – perlitas + lamelinis grafitas:

A)mikrostruktūra (x500); b) mikrostruktūros diagrama

Taigi galimi šie pilkojo ketaus konstrukcijų tipai: feritas + drožlių grafitas – feritinis pilkasis ketus (4 pav.). Feritas + perlitas + lamelinis grafitas – feritinis-perlitinis pilkasis ketus (5 pav.). Ferito ir perlito kiekio santykis ketaus struktūroje gali skirtis priklausomai nuo cheminės sudėties ir aušinimo sąlygų. Perlitas + drožlių grafitas – perlitinis pilkasis ketus pav. 6.

Ryžiai. 7.Pilko ketaus su fosfidine eutektika mikrostruktūra:

perlitas + plagrafitas + fosfidinis eutektikas(x500)

Esant didelei fosforo koncentracijai pilkajame ketuje yra fosfidinis eutektikas (7 pav.), kuris visiškai arba iš dalies pasklinda palei grūdų ribas.

Redaktoriaus pasirinkimas
Tipo blakstienos arba blakstienos yra patys sudėtingiausi pirmuonys. Kūno paviršiuje jie turi judėjimo organeles...

1. Kokių dokumentų reikia kreipiantis dėl priėmimo? Turėdami dokumentus, kurių reikia teikiant prašymą MSLU, galite...

Geležies ir anglies lydinys vadinamas ketaus. Straipsnį skirsime kaliajam ketui. Pastarasis yra lydinio struktūroje arba formoje...

Kas dabar yra populiariausias ir apmokamiausias mokytojas Rusijoje ir ką turėtų stojantieji į pedagoginius universitetus ir jau...
Miško trofėjai Miškai lankytojus vilioja ne tik vaizdinga gamta. Kas nemėgsta grybauti ar, kaip sakoma...
Profesija siuvėja Kas nenori atrodyti gražiai, madingai ir elegantiškai? Šią problemą gali išspręsti profesionali siuvėja. Tai jiems...
Nikolajus Petrovičius yra pagrindinis Levo Nikolajevičiaus Tolstojaus istorijos veikėjas. Jam neseniai sukako dešimt metų ir gyvena...
„Juodieji makleriai“ – tai asmenys ar įmonės, kurios užsiima sukčiavimu nekilnojamojo turto pramonėje. Yra akivaizdžių sukčių, kurie...
Vieno žymiausių Rusijos astrologų, profesoriaus A.V.Zarajevo (liaudies akademiko, Rusijos astrologinės mokyklos prezidento) vardas...