İÇINDEKILER TABLOSU önsöz ben.iletmek Vı.İŞLENEBILIRLIK VII ISıL İŞLEMI |
ana sayfa BÖLÜM V. ALAŞıMLı SÜNEK ÜTÜLER INTRODUCTIONSILICON-MOLYBDENUM SÜNEK DEMİrLERİ Molibden Uygulamaları ile Molibden Yüksek Silikon silikonun Silikon Etkisinin EtkileriAustenitic SÜNEK DEMİrLER Özellikleri ve Önerileri Mekanik Özellikler Elastik Özellikler Mukavemet ve Uzama Düşük Sıcaklık Özellikleri Yüksek Sıcaklık Özellikleri Termal Bisiklet Direnci Oksidasyon Direnci Korozyon Direnci Aşınması ve Safralı Erozyon Direnci Termal özellikler Termal İletkenlik Termal Genleşme Ele ctrical ve Manyetik Özellikler Üretim Gereksinimleri İşlenebilirlik Isıl İşlemREFERENCES |
Giriş Alaşımlı Sünek Ütü demirlerinin üç ailesi - austenitic (yüksek nikel - Ni - Resist), bainitik ve ferritik (yüksek silikon-molibden) - özel özellikler sağlamak veya geleneksel veya austempered Sünek Ütüler için çok ağır olan servis koşullarının taleplerini karşılamak için geliştirilmiştir. Konvansiyonel ve austempered Sünek Ütüler, öncelikle istenen mikroyapıyı sağlamak için sınırlı oranda alaşım elementi içerirken, alaşımlı Sünek Ütüler gelişmiş veya özel özellikler sağlamak için önemli ölçüde daha yüksek alaşım seviyeleri içerir. Yüksek silikon seviyeleri, molibden ile birlikte, ferritik Sünek Ütülere yüksek sıcaklıklarda üstün mekanik özellikler ve yüksek sıcaklık oksidasyonuna karşı geliştirilmiş direnç sağlar. Östenitik Sünek Ütülerin yüksek nikel içeriği, belirli sınıflardaki krom ile birlikte, gelişmiş korozyon direnci, hem yüksek hem de düşük sıcaklıklarda üstün mekanik özellikler ve kontrollü genleşme, manyetik ve elektriksel özellikler sağlar. Bainitik ütüler, yüksek mukavemetli ve iyi aşınma direncinin, döküm durumunda veya% 1 - 3 alaşım (Ni ve Mo) kullanılarak işlenmiş ısıda elde edilebildiği yerlerde kullanılır. Bainitik ütüler, austenitic veya Si-Mo Sünek Demirler kadar yaygın olarak kullanılmaz, bu nedenle bu bölümde ele alınmaz. Okuyucunun daha fazla bilgi için bizimle iletişime geçmesi veya Amerikan Dökümcüler Derneği aracılığıyla sunulan "Demir Döküm El Kitabı" gibi diğer yayınlara danışması teşvik edilir. En Üste Dön SILIKON- MOLIBDEN SÜNEK ÜTÜLER Tek başına veya % 2'ye kadar molibden ile birlikte% 4-6 silikon içeren Alaşımlı Sünek Ütüler, egzoz manifoldları veya turboşarj muhafazaları gibi uygulamalarda yüksek sıcaklıklarda çalışabilen yüksek mukavemetli Sünek Ütülere yönelik artan talepleri karşılamak için geliştirilmiştir. Bu tür uygulamalar için gerekli olan birincil özellikler oksidasyon direnci, yapısal stabilite, mukavemet ve termal bisiklete karşı dirençtir. Bu alaşımsız sınıflar orta sıcaklıklara (Şekil 3.21, 3.22, 3.23) güçlerini korur, düşük ila orta şiddette termal bisiklet altında iyi performans gösterir (Şekil 3.37) ve alaşımsız Gri Demirden daha üstün büyüme ve oksidasyona karşı direnç gösterir (Tablo 3. 1). Ferritik Sünek Demirler, mikroyapının stabilitesi nedeniyle yüksek sıcaklıklarda daha az büyüme sergiler. Silikon ve molibden ile alaşım, ferritik Sünek Ütülerin yüksek sıcaklık performansını önemli ölçüde artırırken, geleneksel Sünek Ütülerin üretim ve maliyet avantajlarının çoğunu korur. En Üste Dön Silikonun Etkisi Silikon, ferritik matrisi stabilize ederek ve oksidasyonu engelleyen silikon bakımından zengin bir yüzey tabakası oluşturarak Sünek Demirin yüksek sıcaklıklarda performansını artırır. Ferrit fazının stabilizasyonu, yüksek sıcaklık büyümesini iki şekilde azaltır. İlk olarak, silikon ferritin austenite dönüştüğü kritik sıcaklığı yükseltir (Şekil 5.1). Kritik sıcaklık, ferritik Sünek Ütüler için yararlı sıcaklık aralığının üst sınırı olarak kabul edilir. Bu sıcaklığın üzerinde ferritin östenite dönüşümü ile ilişkili genişleme ve daralma, yüzey oksit tabakasının dökümünün bozulmasına ve çatlayarak oksidasyon direncini azaltabilir. İkincisi, silikonun güçlü ferritizasyon eğilimi, matrisi karbür ve inci oluşumuna karşı stabilize eder, böylece bu fazların yüksek sıcaklıkta ayrışmasıyla ilişkili büyümeyi azaltır. Silikonun sunduğu oksidasyon koruması artan silikon içeriği ile artar (Şekil 5.2). % 4'ün üzerindeki silikon seviyeleri, ilk oksit tabakasının oluşumundan sonra önemli kilo alımını önlemek için yeterlidir. Tablo 5.1 Silikon ve molibdenin ferritik Sünek Demirin yüksek sıcaklık çekme ve sürünme kopma mukavemetleri üzerindeki etkisi. MaterialTensile Strength ksi(MPa)Stress Rupture ksi (MPa) 800oF 425oC1000oF 540oC1200oF 650oC1000oh @ 1000oF 540oCGra demir37(255)25(173)12(83)5.9(41)60-40-18 D.I.40(276)25(173)13(9 0)8.3(57)4% Si D.I.56(386)36(248)13(90)10(69)4% Si - 1% Mo D.I.61(421)) 44(304)19(131)14(97)%4 Si - %2 Mo D.I.65(449)46(317)20(138)17(117)Gri Demir:Alaşımsız, stresten kurtuldu.Sünek Demirler:1450'de Alt Kritik TavlandıeyF (788eyC). Silikon, ferrit matrisinin katı çözelti sertleşmesi yoluyla Sünek Demir'in oda sıcaklığı mekanik özelliklerini etkiler. Şekil 5.3, silikon içeriğinin artırılmasının verim ve çekme mukavemetlerini artırdığını ve uzaması azalttığını göstermektedir. %6'nın üzerindeki silikon seviyeleri için malzeme, herhangi bir derecede tokluk gerektiren mühendislik uygulamaları için çok kırılgan hale gelebilir. Böylece, ısı direnci ve mekanik özelliklerin en iyi kombinasyonu% 4-6 aralığında silikon içeriği tarafından sağlanır. Silikonun katı çözelti güçlendirme etkisi 1000 kadar yüksek sıcaklıklara devam edereyF (540eyC) ancak bu sıcaklığın üzerinde yüksek silikon alaşımlarının çekme mukavemeti de azalır (Tablo 5.1). Şekil 5.4 ve 5.5% 4 silikon içeren ferritik Sünek Demirlerde elde edilen yüksek sıcaklık sürünme ve stres-kopma mukavemetlerini göstermektedir. En Üste Dön Molibden Etkisi Çeliklerin sürünme ve stres-kopma özellikleri üzerindeki yararlı etkisi iyi bilinen Molibden, Sünek Demirler üzerinde de benzer bir etkiye sahiptir. Şekil 5.6 ve 5.7 0 ilave olduğunu göstermektedir. Ferritik Sünek Demire % 5 molibden, sürünme ve stres yırtılma güçlerinde önemli artışlar sağlar, bu da 0 içeren bir dökme çeliğinkiyle karşılaştırılabilir yüksek sıcaklık özelliklerine neden olan yüksek sıcaklık özelliklerine neden eder. % 2 karbon ve 0. % 6 manganez. En Üste Dön Molibdenli Yüksek Silikon %2 molibden ile %4 silikon Sünek Demirlerin eklenmesi, yüksek sıcaklık çekme mukavemetinde (Tablo 5. 1), stres-kopma mukavemetinde (Tablo 5.1 ve 5.2 ve Şekil 5.5) ve sürünme mukavemetinde önemli artışlar sağlar (Şekil 5.4). Yüksek silikonlu Sünek Ütülere %0-1 aralığındaki molibden eklemelerinin termal yorgunluğa karşı direnci artırmada çok etkili olduğu bulunmuştur (Tablo 5.3 ve Şekil 3.37). Tablo 5.2 Silikon ve molibdenin ferritik Sünek Ütülerin stres-kopma mukavemeti üzerine etkisi. |
Demir türü | sıcaklık | Yırtılma stresi | |
| 100 saat | 1000 saat | ||
2.2% Si | 15W | 40 (5.8) | 20 (2.9) |
4% Si | 15W | 28 (4.1) | |
4% Si | 705 | 19 (2.7) | 12 (1.7) |
4% Si | 815 | 7 (1.0) | |
En Üste Dön Tablo 5.3 Silikon ve molibdenin ferritik Sünek Demirin termal bisiklet davranışı üzerindeki etkisi. IronTemperature bisiklet türü, oCCycles to failure2.1% Si200 - 650803.6% Si 3.6% Si 0.4% Mo200 - 650 200 - 650173 3754.4% Si 0.2% Mo 4.4% Si 0.5% Mo200 - 650 200 - 650209493En Üste Dön Uygulama Yüksek silikon molibden Sünek Ütüler, tasarımcıya ve son kullanıcıya düşük maliyet, iyi yüksek sıcaklık mukavemeti, oksidasyon ve büyümeye karşı üstün direnç ve termal bisiklet koşullarında iyi performans kombinasyonu sunar. Sonuç olarak, bu malzemeler 1200-1500 aralığında servis sıcaklıkları olan uygulamalarda çok uygun maliyetli olmuştur.eyF (650-820eyC) ve düşük ila orta şiddette termal bisiklete binmenin meydana gelebileceği durumlarda. %4 silikon ve %0,6-0,8 molibden içeren sünek ütüler şu anda çok sayıda otomotiv manifoldu ve turboşarj muhafazası için belirtilmiştir. % 1 molibden içeren yüksek silikon ütüler, özel yüksek sıcaklık egzoz manifoldları ve ısı işlem rafları için kullanılır. En Üste Dön Üretim Gereksinimleri Yüksek silikon-molibden Sünek Demirler, aşağıdaki önlemlerin alınması koşuluyla, iyi proses kontrolüne sahip herhangi bir yetkin Sünek Demir döküm atığı tarafından başarıyla üretilebilir. karbonseviyeleri %2.5-3.4 aralığında tutulmalıdır. Silikon seviyesi ve kesit boyutu arttıkça karbon içeriği azaltılmalıdır. silisyumuygulamaya göre %3,7 ile %6 arasında değişebilir. Silikon içeriğinin artırılması oksidasyon direncini artırır ve düşük ila orta sıcaklıklarda mukavemeti arttırır, ancak tokluğu ve işlenebilirliği azaltır. molibden%2'ye kadar olan içerikler kullanılabilir. Molibden seviyesini artırmak yüksek sıcaklık mukavemetini arttırır ve işlenebilirliği artırır, ancak tokluğu azaltır ve tahıl sınırı karbürleri oluşturmak için ayrışabilir. Karbür içermeyen ferritik matris sağlamak için diğer inci ve karbür stabilize elemanları mümkün olduğunca düşük tutulmalıdır. Normal nodülerizasyon ve aşılama uygulamaları kullanılmalı ancak dökme sıcaklıkları normal Sünek Demir'e göre daha yüksek olmalıdır. Artan dross seviyeleri iyi gating ve dökme uygulamaları gerektirir ve artan büzülme daha büyük yükselticiler gerektirir. Kırılmayı önlemek için dökümler çalkalanmalı ve dikkatlice ele alınmalı ve tokluğu artırmak için tüm dökümler ısıl işlemden geçilmelidir. Dökümlere genellikle subkritik bir tavlama verilir - 1450'de 4heyF (790eyC) ve fırın 400'e kadar soğutuldueyF (200eyC) - ancak matris önemli miktarda karbür ve inci içeriyorsa tam bir tavlama gereklidir. İşlenebilirlik, 200-230 BHN aralığında sertlik değerlerine sahip normal inci /ferritik Sünek Ütü demirlerine benzer. En Üste Dön USTENITIC SÜNEK ÜTÜLER Ticari adıyla tanımlanan austenitic, yüksek alaşımlı Sünek Demirler ailesi"Sünek Ni-Resist"sünek demirin ekonomisi ve üretim kolaylığı ile birlikte özel kimyasal, mekanik ve fiziksel özellikler gerektiren çok çeşitli uygulamaları karşılamak için uzun yıllardır üretilmektedir. %18-36 nikel ve %6'ya kadar krom içeren Sünek Ni-Resist ütüler, 55-80 ksi (380-550 MPa) çekme mukavemetlerini ve %4-40'lı uzamaları aşağıdaki özel özelliklerle birleştirir: ● korozyon, erozyon ve aşınma direnci, ● yüksek sıcaklıklarda iyi mukavemet, süneklik ve oksidasyon direnci, ● tokluk ve düşük sıcaklık stabilitesi, ● kontrollü termal genleşme, ● kontrollü manyetik ve elektriksel özellikler ve ● iyi kast edilebilirlik ve işlenebilirlik. En Üste Dön Özellikler ve Öneriler Tablo 5.4, Sünek Ni-Resist Ütüler için ASTM ve ASME belirtimlerini özetler ve her sınıf için tipik uygulamaları listeler. Bölüm XII, bu malzemeler için uluslararası özellikler hakkında daha fazla bilgi içerir. Her not için listelenen uygulamalar aşağıdaki genel özelliklerden yararlanır. D-2 Tipi, en sık kullanılan kalite, 1400 sıcaklıklara kadar korozyon, erozyon ve sürtünme aşınmasına karşı direnç gerektiren servis için önerilireyF (760eyC). |
