Alles wat je moet weten over gietijzer

In dit artikel leer je de definitie, toepassingen, eigenschappen, samenstelling en soorten gietijzer. Ook leer je de voor- en nadelen van gietijzer kennen.

Wat is gietijzer?

Gietijzer is een groep koolstoflegeringen die 2 tot 4% koolstof en een variërende hoeveelheid silica en mangaan bevat. Het bevat ook onzuiverheden zoals fosfor en zwavel. Het wordt geproduceerd door ijzererts te reduceren in een hoogoven en het primaire materiaal is ruwijzer, geproduceerd uit gesmolten ijzererts in een oven. Dit ijzer wordt rechtstreeks gemaakt van gesmolten ruwijzer of door ruwijzer opnieuw te smelten, vaak samen met aanzienlijke hoeveelheden ijzer, kalksteen, staal of cokes.

Het kan worden gesmolten op een speciaal type hoogoven, Cupola genaamd, maar het wordt vaker gesmolten in elektrische inductieovens of vlamboogovens.

Lees meer: Eigenschappen en samenstelling van ruwijzer

Zoals eerder vermeld, wordt gietijzer geproduceerd uit ruwijzer, kalksteen en cokes. Het productieproces vindt plaats in een koepeloven door deze drie materialen opnieuw te smelten. De koepeloven is min of meer hetzelfde als de hoogoven. Het is cilindrisch van vorm en heeft een diameter van ongeveer 1 meter en een hoogte van ongeveer 5 meter. De materialen worden vanaf de bovenkant van de oven gegoten en vervolgens verwarmd. Op dit punt worden onzuiverheden van ruwijzer tot op zekere hoogte verwijderd door oxidatie die het gesmolten ijzer vormt. De slak wordt vervolgens met regelmatige tussenpozen van de bovenkant van het gesmolten ijzer verwijderd. Het gesmolten ijzer wordt vervolgens in een mal gegoten om de gewenste vormen te vormen.

Toepassingen van gietijzer

De toepassingen van gietijzer zijn gebruikelijk in de technische wereld, zoals machinebouw, bouwplaats, houtwerkplaats, enz. Hieronder worden toepassingen van gietijzer uitgelegd.

Een van de toepassingen is voor siergietwerk zoals poorten, lantaarnpaal, beugel, een ijzeren kolom voor kleine dekking.

Het wordt gebruikt voor compressielid

De toepassingen ervan omvatten de productie van stortbakken, waterleidingen, gasleidingen, rioleringen, sanitaire voorzieningen en putdeksels. en

gietijzer wordt gebruikt voor het maken van spoorkettingen, wagenwielen, enz.

Lees meer: Smeedijzer begrijpen

Veelvoorkomende toepassingen van soorten gietijzer zijn onder meer:

• Grijs ijzer is bestand tegen slijtage en wordt daarom gebruikt voor de productie van motorblokken en cilinderkoppen, spruitstukken, losse onderdelen voor gasbranders, behuizingen en behuizingen.
• wit gietijzer is een bros materiaal vanwege het koelproces dat bij de productie wordt gebruikt. Dit is de reden waarom wit gietijzer wordt gebruikt voor toepassingen die slijtvastheid en slijtage vereisen, zoals straalpijpen, walsvoering, spoorwegremschoenen, walsrollen, slurrypompbehuizingen en brekers.
• De toepassingen van nodulair gietijzer zijn zo groot omdat ze kunnen worden onderverdeeld in verschillende kwaliteiten. Het materiaal kan gemakkelijk worden bewerkt, heeft een goede vermoeiings- en vloeigrens en ook een goede slijtvastheid. het wordt gebruikt voor het maken van fusees, krukassen, zware tandwielen, auto-ophangingscomponenten, hydraulische componenten en autodeurscharnieren.
• Ten slotte is smeedbaar ijzer ook van verschillende kwaliteit. het heeft het vermogen om smeermiddelen, niet-schurende slijtagedeeltjes en het poreuze oppervlak dat ander schurend vuil opsluit, vast te houden en op te slaan. Daarom wordt smeedbaar ijzer gebruikt voor zware lageroppervlakken, kettingen, tandwielen, drijfstangen, aandrijflijn- en ascomponenten en rollend spoorwegmaterieel.

Mechanische eigenschappen van gietijzer

Hieronder staan ​​de mechanische eigenschappen van gietijzer:

Hardheid – weerstand van het materiaal tegen slijtage en deuken

Taaiheid – het vermogen van materiaal om energie te absorberen

Ductiliteit – het vermogen van het materiaal om te vervormen zonder breuk

Elasticiteit – het vermogen van het materiaal om terug te keren naar zijn oorspronkelijke afmetingen nadat het is vervormd

Kneedbaarheid – het vermogen van het materiaal om onder druk te vervormen zonder te scheuren

Treksterkte – de grootste langsspanning die een materiaal kan verdragen zonder te scheuren

Vermoeidheidskracht – de hoogste belasting die een materiaal een bepaald aantal cycli kan weerstaan ​​zonder te breken.

Andere legeringselementen worden toegevoegd om te produceren:

• Mangaan :Verhoogt de weerstand tegen slijtage en schuren
• Chroom :Verhoogt de hardbaarheid, slijtvastheid, corrosie- en oxidatieweerstand
• Nikkel :Verhoogt de treksterkte
• Tungsten :Het verhoogt de hete hardheid en hete sterkte
• Molybdeen :Verhoogt de hardbaarheid
• Vanadium :Verhoogt de hardbaarheid en hete hardheid
• Silicium :Verhoogt de hardbaarheid en elektrische weerstand
• Aluminium :Werkt als deoxidator in staal
• Titanium :Werkt als deoxidator in staal
• Niobium :Het vermindert de hardbaarheid en verhoogt de ductiliteit, wat resulteert in een verhoogde slagvastheid
• Kobalt :Het vermindert de hardbaarheid en is bestand tegen verweking bij verhoogde temperaturen

Soorten gietijzer

Hieronder staan ​​de verschillende soorten gietijzer:

Grijs ijzer:

Deze soorten gietijzer zien er grijzig uit, veroorzaakt door hun grafietachtige microstructuur die tot kleurbreuken leidt. Het heeft minder treksterkte en weerstand dan staal en de druksterkte is vergelijkbaar met staal met een laag en gemiddeld koolstofgehalte. Deze zijn gebaseerd op de grootte en vorm van de grafietvlokken die aanwezig zijn in de microstructuur in het gietijzer.

Wit ijzer:

wit ijzer vertoont witte gefractioneerde oppervlakken omdat het een ijzercarbide bevat dat "cementiet" wordt genoemd. Door laag siliciumgehalte en snellere afkoelsnelheid. Koolstof in wit gietijzer slaat neer en laat het smelten als cementiet metastabiele fase, fe3c, in plaats van grafiet. Het cementiet slaat als relatief grote deeltjes uit de smelt neer. Terwijl het ijzercarbide neerslaat, onttrekt het koolstof aan de oorspronkelijke smelt, waardoor het mengsel wordt verplaatst naar een die dichter bij eutectisch is, en de resterende fase is de lagere ijzer-koolstofausteniet (die bij koeling in martensiet kan veranderen).

Lees meer: Verschillende methoden van het staalproductieproces

Smeedbaar ijzer:

Het proces van smeedbaar ijzer begint met wit gieten dat wordt verwarmd tot ongeveer 950 ° C (1.740 ° f) en vervolgens een dag of twee afkoelt, de koolstof in ijzercarbide verandert vervolgens in grafiet en ferriet plus koolstof (austeniet). Door het langzame proces kan de oppervlaktespanning het grafiet in bolvormige deeltjes vormen in plaats van vlokken.

Nodulair gietijzer:

Deze soorten gietijzer worden ook wel nodulair of nodulair gietijzer genoemd. Het werd ontwikkeld in 1948. Nodulair gietijzer heeft grafiet in de vorm van zeer kleine knobbeltjes met het grafiet in de vorm van concentrische lagen die de knobbel vormen. De eigenschappen van ductiel deze ijzers zijn dat sponsachtig staal met het spanningsconcentratie-effect dat grafietvlokken zouden produceren - kleine hoeveelheden van 0,02 tot 0,1% magnesium en slechts 0,02 tot 0,4% cerium toegevoegd aan deze legeringen vertragen de groei van grafietneerslagen door binding naar de randen van de grafietvlakken.

Lees meer: Verschillende soorten spanen bij het snijden van metaal

Voor- en nadelen van gietijzer

Voordelen:

Hieronder vindt u de voordelen van gietijzer in zijn verschillende toepassingen:

• goede gieteigenschappen.
• verkrijgbaar in grote hoeveelheden.
• lage kosten voor het materiaal
• goede bewerkbaarheid voor grijs gietijzer.
• goede gevoeligheid.
• uitstekende slijtvastheid.
• constante mechanische eigenschappen tussen 20 en 350 graden Celsius.
• hoge duurzaamheid.
• weerstand tegen vervorming.

Nadelen:

ondanks de goede voordelen van dit materiaal doen zich toch enkele beperkingen voor. Hieronder staan ​​de nadelen van gietijzer in zijn verschillende toepassingen:

• slechte treksterkte.
• gevoelig voor roest.
• de materialen zijn sectiegevoelig, vanwege de langzame afkoeling van dikke secties.
• hoge broosheid
• wit gietijzer kan niet worden bewerkt.
• geen weergave van vloeigrens.

Dat is alles voor dit artikel, waar de definitie, toepassingen, eigenschappen, samenstelling en soorten gietijzer worden besproken. Ook leerde je de voor- en nadelen van gietijzer. Ik hoop dat je genoeg hebt van dit bericht, zo ja, deel het dan met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot de volgende keer!