Heb je gehoord van wit gietijzer?

Gietijzer is een 2 gew. procent -4 gew. procent koolstof, 1 gew. procent-3 gew. procent silicium en kleinere hoeveelheden ijzerlegeringen van ondergeschikte componenten. Daarentegen heeft staal een lager koolstofgehalte en een lager siliciumgehalte tot 2 gew.%. Door vóór het gieten te legeren met beperkte hoeveelheden mangaan, molybdeen, cerium, nikkel, koper, vanadium en titanium, kan gietijzer ook verder worden geoptimaliseerd. Het staat bekend als wit gietijzer of grijs gietijzer op basis van het siliciumgehalte van het gietijzer en kan verder worden verwerkt onder specifieke temperaturen om smeedbaar of nodulair gietijzer te maken.

Algemene eigenschappen van wit gietijzer

Gietijzer heeft een sterke voorkeur vanwege het vermogen om gemakkelijk in gecompliceerde vormen te worden gegoten wanneer het gesmolten is en vanwege de lage kwaliteit. Bovendien kunnen de eigenschappen ervan gemakkelijk worden gewijzigd door de samenstelling en de afkoelsnelheid aan te passen zonder noemenswaardige veranderingen in de productieprocessen. De andere belangrijke voordelen ten opzichte van gegoten staal zijn snelle bewerking, trillingsdemping, druksterkte, slijtvastheid en corrosieweerstand. De corrosieweerstand van gietijzer wordt versterkt door de toevoeging van kleine elementen zoals silicium, nikkel, chroom, molybdeen en koper.

Vormen van gietijzer en zijn toepassingen

Gietijzer kan worden geclassificeerd als grijs gietijzer, wit gietijzer, smeedbaar gietijzer en nodulair gietijzer, afhankelijk van de samenstelling. Gietijzergrijs heeft een donkergrijze breukkleur door een grafietachtige microstructuur, grijs gietijzer of grijs ijzer. De aanwezigheid van grafietvlokken is te wijten aan de opname van silicium, dat in tegenstelling tot ijzercarbide helpt om koolstof in de vorm van grafiet te stabiliseren. Typisch heeft grijs gietijzer een samenstelling van 2,5 gew. procent-4,0 gew. koolstofpercentage en 1,0 gew. procent-3,0 gew. silicium procent.

Grijze gietijzeren toepassingen

De meest voorkomende kleur van gietijzer is grijs. Het wordt gebruikt in toepassingen zoals cilinderblokken voor verbrandingsmotoren, vliegwielen, versnellingsbakken, spruitstukken, schijfremrotors en kookgerei, waar de hoge stijfheid, bewerkbaarheid, wrijvingsdemping, hoge warmtekracht en hoge thermische geleidbaarheid gunstig zijn. De ASTM International norm A48 is een veelgebruikte classificatie voor grijs gietijzer. Grijs gietijzer wordt volgens dit schema beoordeeld op basis van de treksterkte, met bijvoorbeeld grijs gietijzer van categorie 20 met een minimale treksterkte van 20.000 psi (140 MPa).

Gietijzer Wit

Door de aanwezigheid van ijzercarbide, oftewel cementiet Fe3C, heeft wit gietijzer een witte breukkleur. In tegenstelling tot grafiet is de aanwezigheid van koolstof in deze vorm het gevolg van een lager siliciumgehalte ten opzichte van grijs gietijzer. Gewoonlijk bevat wit gietijzer 1,8 gew. procent - 3,6 gew. procent biomassa, 0,5 gew. procent -1,9 gew. Percentage silicium en 1,0 gew.% - 2,0 gew.% mangaan. Wit gietijzer is zeer slijtvast en delicaat. Als gevolg van hun microstructuur die massieve ijzercarbidefragmenten bevat, vertonen ze een hoge hardheid en zijn ze niet gemakkelijk te bewerken.

Toepassingen van wit gietijzer

In slijtvaste secties waar brosheid van beperkt belang is, zoals schaalvoeringen, slurrypompen, kogelmolens, hefstangen, extrusiemondstukken, cementmixers, buisleidingen, flenzen, brekers en pompwaaiers, wordt wit gietijzer gebruikt. Hoog chroom wit ijzer, ASTM A532, is een typische kwaliteit van wit ijzer. Dit omvat nikkel en chroom voor toepassingen met sterke slijtage met een laag effect.

Smeedbaar gietijzer

Via een langzaam uitgloeiende warmtebehandeling van wit gietijzer worden smeedbaar gietijzer gevormd. Dit resulteert in de omzetting van koolstof in grafiet in de vorm van ijzercarbide in wit ijzer, waarbij ferriet of perliet is samengesteld uit de resterende matrix. In het type cirkelvormige of nodulaire vormen is grafiet aanwezig. Sterke kneedbaarheid en goede ductiliteit worden aangetoond door smeedbaar gietijzer. Het vertoont een sterke scheurbestendigheid bij lage temperaturen vanwege het verminderde siliciumgehalte in vergelijking met ander gietijzer.

Toepassingen van smeedbaar gietijzer

Smeedbaar gietijzer wordt gebruikt voor elektrische fittingen en machines, handgereedschap, buisleidingen, sluitringen, beugels, landbouwmachines, bouwhardware en machineonderdelen, vanwege de hoge treksterkte en taaiheid. De ASTM A47 is een algemene classificatie voor smeedbaar gietijzer.

Ijzer Kneedbaar Gegoten

Het bestaan ​​van grafiet in de vorm van bolvormige knobbeltjes, zoals bij smeedbaar gietijzer, wordt gekenmerkt door nodulair gietijzer, ook bekend als nodulair gietijzer en sferoïdaal gietijzer. In tegenstelling tot smeedbaar gietijzer, wordt nodulair gietijzer gevormd door een bepaalde chemische samenstelling, niet door warmtebehandeling van wit ijzer. 3,2 gew. procent - 3,6 gew. procent koolstof, 2,2 gew. procent -2,8 gew. procent silicium en 0,1 gew. procent - 0,22 gew. procent mangaan, evenals lagere concentraties magnesium, arseen, koper en zwavel, de bolvormige structuur van de grafiet-insluitsels, is verantwoordelijk voor het bestaan ​​van mangaan.

Gietijzer Nodulair Uitvoeringen

Dit staal is door zijn microstructuur kneedbaarder dan grijs of wit gietijzer. Het wordt hiervoor gebruikt als een nodulair gietijzeren kanaal voor water- en sanitaire infrastructuur. Het is ook bestand tegen thermische cycli en wordt ook gebruikt in tandwielen en ophangingsmodules voor auto's, remmen en kleppen, pompen en hydraulische onderdelen, en windturbinebehuizingen. ASTM A536 is algemeen bekend als nodulair gietijzer.

Opslag en productie van wit gietijzer

IJzer moet uit ijzererts worden verwijderd om gietijzer te kunnen maken. In een hoogoven wordt het erts gesmolten waar het zich scheidt in ruwijzer en slakken. De oven wordt in een zuurstofatmosfeer verwarmd tot ongeveer 1800 graden Celsius en de geproduceerde slak stijgt naar de oppervlakte en kan worden verwijderd. Het gesmolten ruwijzer produceert koolstof van ongeveer 3 gew. procent-5 gew. procent. Vervolgens worden het ijzer, de kolen, de cokes en de kalksteen hiermee gemengd. Het koolstofgehalte wordt verlaagd totdat onzuiverheden selectief worden afgescheiden van dit ijzer. Om het koolstofgehalte om te zetten in grafiet of cementiet, kan in dit stadium silicium worden toegevoegd. Daarna wordt het ijzer in verschillende vormen gegoten en dit is wit gietijzer.