Gietijzer:Soorten, Samenstellingsmateriaal, Effecten van onzuiverheden (PDF)

In dit artikel leer je wat gietijzer is ? en verschillende soorten gietijzer uitgelegd met hun compositie , toepassing , voordelen , en nadelen .

Download ook het PDF-bestand van dit artikel onderaan dit artikel.

Gietijzer

Het gietijzer wordt verkregen door het opnieuw smelten van ruwijzer en met cokes en kalksteen in een oven die bekend staat als een koepel. Het is een legering van ijzer en koolstof. De koolstofgehaltes in gietijzer verschillen van 1,7% tot 4,5%. Het bevat ook een zeer kleine hoeveelheid silicium, zwavel, mangaan en fosfor.

Koolstof is aanwezig in de volgende twee vormen:

1. Gratis koolstof of grafiet
2. Gecombineerde koolstof of cementiet

Hieronder volgen de belangrijke eigenschappen van gietijzer waardoor het een waardevol materiaal is voor technische doeleinden.

1. Lage kosten.
2. Goede werpeigenschappen.
3. Hoge druksterkte.
4. Slijtvastheid.
5. Uitstekende bewerkbaarheid.

De gietijzeren druksterkte is groter dan de treksterkte.

Hieronder volgen de waarden van de ultieme sterktes van gietijzer.

1. Trek – 100 tot 200 N/mm2
2. Samendrukkend – 400 tot 100 N/mm2
3. Afschuiving – 120 N/mm2

Soorten gietijzer

Hieronder volgen Soorten gietijzer die worden gebruikt voor technische doeleinden:

1. Grijs gietijzer
2. Wit gietijzer
3. Gekoeld gietijzer
4. Gevlekt gietijzer
5. Smeedbaar gietijzer
6. Nodulair gietijzer
7. Gelegeerd gietijzer

Grijs gietijzer

Grijs gietijzer is commercieel ijzer heeft de volgende samenstellingen:

Het bestaat uit koolstof – 3 tot 3,5%, silicium – 1 tot 2,75%, mangaan – 0,40 tot 1%, fosfor – 0,15 tot 1%, zwavel – 0,02 tot 0,15% en de rest is ijzer.

De grijze kleur is te wijten aan het feit dat koolstof aanwezig is als vrij grafiet. Grijs gietijzer kan gemakkelijk worden bewerkt omdat het een hoge druksterkte, lage treksterkte en geen taaiheid heeft.

Een goede eigenschap van grijs gietijzer is dat vrij grafiet in zijn structuur als smeermiddel werkt. Om deze reden is het zeer geschikt voor onderdelen waar glijdende actie gewenst is.

De gietstukken van grijs ijzer worden veel gebruikt voor carrosserieën van werktuigmachines, buizen en hulpstukken, cilinderblokken voor auto's en landbouwwerktuigen.

Samenstelling grijs gietijzer:gietkwaliteit – PDF

Wit gietijzer

Wit gietijzer vertoont een witte breuk en heeft de volgende relatieve samenstellingen :

Het bestaat uit koolstof – 1,75 tot 2,3%, silicium – 0,85 tot 1,2%, mangaan – 0,10 tot 0,40%, fosfor – 0,05 tot 0,20%, zwavel – 0,12 tot 0,35%

Doordat de koolstof in de vorm van cementiet in metalen zit, ontstaat de witte kleur. Cementiet is het hardste element van ijzer en zorgt voor een snelle afkoeling van het gesmolten ijzer. Het witte gietijzer heeft een hoge treksterkte en een lage druksterkte en kan daarom niet worden bewerkt.

Het wordt gebruikt voor inferieur gieten en plaatsen waar de harde coating vereist is, zoals het buitenoppervlak van autowielen. Bij de productie van smeedbaar gietijzer en smeedijzer wordt het witte gietijzer ook als grondstof gebruikt.

Gekoeld gietijzer

Het is wit gietijzer dat wordt geproduceerd door het snel afkoelen van gesmolten ijzer. De snelle afkoeling wordt in het algemeen koeling genoemd en het aldus geproduceerde ijzer staat bekend als gekoeld ijzer. Alle gietvormen hebben contact met gesmolten ijzer met koel zand op hun buitenhuid. Maar bij de meeste gietstukken dringt deze hardheid door tot een zeer kleine diepte (minder dan mm).

Soms wordt het gieten opzettelijk gekoeld en soms wordt het gekoeld per ongeluk tot een aanzienlijke diepte gekoeld. Het opzettelijk koelen wordt gedaan door ijzeren of stalen inzetstukken in de mal te plaatsen. Wanneer het gesmolten metaal in contact komt met de kou, wordt de warmte snel afgevoerd en wordt het harde oppervlak gevormd.

Rillingen worden gebruikt op elk oppervlak van het gietstuk dat moeilijk bestand moet zijn tegen slijtage en wrijving. Het koelproces wordt gebruikt bij het gieten van rollen voor het breken van granen en kaakbrekerplaten. Het loopvlak van spoorwagenwielen wordt ook gekoeld.

Gevlekt gietijzer

Het is een product tussen grijs gietijzer en wit gietijzer in qua samenstelling, kleur en eigenschappen. Het wordt verkregen bij het gieten waar bepaalde slijtoppervlakken zijn gekoeld.

Smeedbaar gietijzer

Het smeedbare gietijzer wordt verkregen uit wit gietijzer door een geschikt warmtebehandelingsproces (d.w.z. uitgloeien). Het gloeiproces scheidt de gecombineerde koolstof van het witte gietijzer in knollen van vrij grafiet.

Het smeedbare gietijzer is kneedbaar en kan worden gebogen zonder de sectie te breken of te breken. De treksterkte is hoger dan die van grijs gietijzer en heeft uitstekende bewerkingseigenschappen.

Het wordt gebruikt om machineonderdelen te maken waarvoor staalsmeedwerk duur zal zijn en een behoorlijke mate van metaalnauwkeurigheid moet hebben.

Voorbeeld:naven van wagenwielen, kleine fittingen voor rollend materieel, remsteunen, onderdelen van landbouwmachines, pijpfittingen, deurscharnieren, sloten enz.

Nodulair gietijzer

Het is ook bekend als nodulair gietijzer, sferoïdaal grafiet (d.w.z. S.G.) gietijzer of gietijzer met hoge sterkte. Het nodulair gietijzer wordt geproduceerd door magnesium aan het gesmolten gietijzer toe te voegen. Magnesium zet grafiet van gietijzer om in een vlokvorm tot een bolvormige of nodulaire vorm.

Op deze manier worden de mechanische eigenschappen aanzienlijk verbeterd. Het nodulair gietijzer gedraagt ​​zich als staal. Het wordt meestal gebruikt voor drukvast gieten, hydraulische cilinders, cilinderkoppen, walsrollen en centrifugaal gegoten producten.

Gelegeerd gietijzer

Het hierboven besproken gietijzer wordt gewoon gietijzer genoemd. Het gelegeerde gietijzer wordt geproduceerd door elementen als nikkel, chroom, molybdeen, koper, silicium en mangaan toe te voegen.

Deze legeringen geven een grotere sterkte en resulteren in verbeterde elementeigenschappen.

Het gelegeerde gietijzer heeft,

1. Koolstof – 0,02%
2. Silicium – 0,15%
3. Mangaan – 0,03%
4. Fosfor – 0,12%
5. Zwavel – 0,02%
6. Slag – 3% (in gewicht) en de rest is ijzer.

Effect van onzuiverheden op gietijzer

We hebben besproken dat het gietijzer kleine percentages silicium, zwavel, mangaan en fosfor bevat. Het effect van deze onzuiverheden op gietijzer is als volgt:

1. Silicium
2. Zwavel
3. Mangaan
4. Fosfor

Silicium

Het is aanwezig in gietijzer tot 4%. Silicium zorgt voor de vorming van vrij grafiet dat het ijzer zacht en gemakkelijk bewerkbaar maakt. Silicium produceert geluid dat vrij is van blaasgaten in het materiaal vanwege de hoge affiniteit voor zuurstof.

Zwavel

Het maakt het gietijzer hard en broos. Aangezien te veel zwavel ondeugdelijke gietstukken geeft, moet het voor de meeste gieterijen ruim onder de 0,1% worden gehouden.

Mangaan

Mangaan maakt het gietijzer wit en hard. Het wordt vaak onder de 0,75% gehouden. Dit helpt de invloed op het schadelijke effect van zwavel te beheersen.

Fosfor

Het helpt de smeltbaarheid en vloeibaarheid in gietijzer, maar veroorzaakt broosheid. Het is zelden toegestaan ​​​​om 1% te overschrijden. Fosforijzers zijn het nuttige gietstuk van ingewikkeld ontwerp en voor veel licht technisch gieten wanneer goedkoopheid essentieel is.

Eigenschappen

Hieronder volgen de eigenschappen van gietijzer:

1. Gietijzer heeft een goede corrosieweerstand, dus het kan worden gebruikt voor watervoerende leidingen enz.
2. Het wordt niet aangetrokken door een magneet.
3. Het smeltpunt is ongeveer 1250 ºC.
4. Het heeft een soortelijk gewicht van 7,5.
5. Gietijzer bevat een treksterkte van ongeveer 150N/mm ² en de druksterkte is ongeveer 600N/mm ² . Daarom is het goed in compressie.
6. Het wordt zacht als het in zout water wordt bewaard en krimpt als het afkoelt.
7. Gietijzer is mogelijk niet bruikbaar voor smeedwerk vanwege gebrek aan plasticiteit.

Voordelen van gietijzer

1. Het heeft goede bewerkbaarheid en goede gieteigenschappen.
2. Gietijzer heeft een goede slijtvastheid en een goede trillingsdemping.
3. Het is bestand tegen grotere belastingen en heeft een goede weerstand tegen corrosie.
4. Gietijzer heeft een lage treksterkte en rekeigenschappen.
5. Het kan elke gecompliceerde vorm en afmeting krijgen zonder dure machinale bewerkingen.
6. Gietijzer beschikbaar tegen lage kosten en heeft een lage duurzaamheid.

Nadelen van gietijzer

1. Gietijzer heeft een slechte treksterkte.
2. Gietijzeren onderdelen zijn sectiegevoelig vanwege de langzame afkoeling van dikke secties.
3. Het falen van zijn onderdelen is plotseling en totaal, het weerspiegelt niet het vloeipunt.
4. In vergelijking met staal heeft het een slechte bewerkbaarheid
5. Gietijzer heeft een hoge brosheid.

Toepassingen van gietijzer

1. Het wordt gebruikt bij het maken van pijpen en voor het transporteren van geschikte vloeistoffen.
2. Het gietijzer dat werd gebruikt voor het maken van verschillende machines.
3. Gebruikt voor het maken van auto-onderdelen.
4. Voor het bouwen van het anker voor schepen wordt gietijzer gebruikt.
5. Gietijzer wordt ook gebruikt om kooktoestellen zoals potten en pannen en keukengerei te maken.

Dat was het, bedankt voor het lezen. Als je dit artikel nuttig vond, deel het dan met je vrienden. Als u vragen heeft over "soorten gietijzer ” kunt u vragen in de opmerkingen.

Abonneer u op onze nieuwsbrief om op de hoogte te blijven van nieuwe artikelen: