Znanje - Sanxin

Što je nodularno željezo?

Nodularni lijev je vrsta lijevanog željeza poznata po svojoj otpornosti na udarce i zamor, istezanju i otpornosti na habanje zbog sferičnih (okruglih) grafitnih struktura u metalu. Nodularni lijev se također naziva nodularni lijev, sferoidni grafitni lijev ili nodularni lijev.

Kako se izrađuje nodularni ljevak?

Ugljik se dodaje u kupku rastaljenog lijevanog željeza tijekom procesa taljenja. U strukturu se dodaje više ugljika nego što bi željezo inače moglo apsorbirati. Objašnjavanje odnosa željezo-ugljik na drugi način je kao dodavanje toliko soli vašoj vodi da dođete do točke u kojoj se sol više neće otopiti. To je ono po čemu se nodularni ljevak razlikuje od čelika. Čelik ima samo onoliko ugljika koliko željezo može apsorbirati. Osim ugljika, dodaju se i razni drugi elementi kako bi se dobilo željeno rješenje. Silicij, sumpor, mangan i kisik čine svoju ulogu u mješavini kako bi pomogli ugljiku da se formira u sferne grafitne strukture dok se željezo hladi.

Međutim, najvažniji element u procesu je magnezij, koji pomaže u proizvodnji kuglastih grafitnih nodula umjesto ljuskica. Prema Millisu, ovo je bila iznenađujuća interakcija. Osim što učinkovito potiče ovaj proces, također je vrlo učinkovit u smanjenju sadržaja sumpora u željezu. Smanjenje sadržaja sumpora je važno jer sumpor čini željezo i čelik krhkijim.

Ovo je, doduše, pretjerano pojednostavljenje procesa (uostalom, ne obučavamo vas za metaluršku diplomu, iako ako je želite, volimo inženjerske diplome koje se nalaze u Wisconsinu, ne obazirite se na našu geografsku pristranost).

Što je u nodularnom željezu?

Kao što je gore navedeno, postoji niz elemenata koji se nalaze u nodularnom željezu. Metalurzi proučavaju učinke različitih udjela ovih elemenata kako bi odredili njihov učinak na kvalitetu željeza koje proizvode. Svaka ljevaonica ima nešto drugačije kombinacije koje nudi. Na primjer, kako bi se poboljšala čvrstoća nodularnog željeza, može se dodati još kositra ili bakra. Osim toga, ako želite poboljšati otpornost željeza na koroziju, tada bakar, nikal i/ili krom mogu zamijeniti bilo koje od 15-30% željeza.

Međutim, postoji nekoliko glavnih oslonaca. Kad biste radili kemijsku analizu nodularnog željeza, ovo biste obično pronašli:

Koje su prednosti nodularnog lijeva?

Odljevci od nodularnog lijeva su vrlo čvrsti u usporedbi s običnim lijevanim željezom (sivim željezom). Vlačna čvrstoća lijevanog željeza je 20,000 60,000 – 60,000 120,000 psi, dok nodularno željezo počinje od 40,000 90,000 psi i može ići do XNUMX XNUMX psi. Granica tečenja nodularnog željeza općenito je XNUMX XNUMX – XNUMX XNUMX psi, ali je granica tečenja lijevanog željeza toliko niska da se smatra nemjerljivom.

Stavimo snagu na drugačiji način. Vidjeli smo kako se dijelovi od sivog željeza lome kada udare o tlo nakon pada od deset stopa. Kod lijevanja od nodularnog željeza možete cijeli dan udarati po dijelu maljem od osam funti i malo je vjerojatno da će puknuti.

Ono što uzrokuje problem kod sivog željeza su grafitne ljuskice koje potiču lomove duž ljuskica, dok kvržice u nodularnom lijeva sprječavaju lomljenje po tim linijama. S obzirom na potpuno isti scenarij istog dijela izrađenog od dva različita metala, veća je vjerojatnost da će krti sivi liv napuknuti, dok će se nodularni liv savijati.

Nodularno željezo također ima ono što se naziva izvrsnom otpornošću na trošenje zbog grafita u željezu. Kada nešto trljate o nodularno željezo, nodularno željezo se troši puno sporije od mnogih drugih metala. Otpornost na habanje djelomično je rezultat grafitnih struktura koje mogu djelovati slično suhom mazivu na željezo.

Nodularno željezo vrlo dobro odvodi toplinu i može se prilično lako obraditi, iako je s nodularnim željezom teže raditi nego s običnim sivim lijevanim željezom. Nodularno lijevano željezo prigušuje vibracije i zvuči mnogo bolje od čelika što bi učinilo nodularno željezo dobrim za korištenje na velikim strojevima.

Za što se koristi nodularni lijev?

Nodularno željezo je izvrsno za upotrebu tamo gdje vam je potreban jak metal otporan na habanje. Evo primjera popisa stvari izrađenih od ili koje sadrže nodularno željezo:

Cijevi i priključci za cijevi (gotovo 50% nodularnog željeza prodanog u SAD-u je za cijevi i priključke)

Osovine

Klipnjače (kao kod motora)

radilice

Cilindri

Čeljusti disk kočnica

Zupčanici i mjenjačke kutije

Kućišta i razdjelnici

Hidrostatske bačve

Prazne ruke

Veliki strojevi

Alatna obrada strojeva

Vojne namjene

Klavirske harfe (dio koji drži žice klavira)

Oslonci vretena

Upravljački zglobovi

Dijelovi sustava ovjesa

Kamionske osovine

Ventili (osobito visokotlačni ventili)

Glavčine kotača

Jaram za prijenos snage