Efectul impurităților asupra proprietăților fontei

Fonta este un aliaj de fier și carbon. Componenta de carbon poate varia între 2,4 și 4,5 procente. Cantitatea și starea carbonului prezent influențează proprietățile fontei și aplicațiile acesteia/

23.09.2021 Subiect: Producerea fontei Autor: Paxey

În acest articol:

Fierul turnat este unul dintre principalele materiale utilizate în ingineria mecanică. Acest lucru se datorează proprietăților sale — rezistență și rezistență la uzură. Un factor important este costul său scăzut. În funcție de necesități, se produc multe tipuri ale sale, cu proprietăți diferite.

Ce este fonta

Fierul turnat este un aliaj de fier cu carbon. Componenta de carbon poate varia între 2,4 și 4,5%. Cantitatea și starea carbonului prezent influențează proprietățile fontei și aplicațiile sale:

1. Fontă albă. Carbonul din acesta este sub formă de carbură de fier, care oferă o duritate excelentă. Structura acestui aliaj este cu granulație fină, slab prelucrabilă. La rupere — alb-argintiu. De obicei folosit pentru topirea oțelului.
2. Gri. Carbonul este conținut în stare liberă sub formă de grafit. Plăcile sale mici cresc fragilitatea și reduc rezistența. Acest aliaj are calități excelente de turnătorie și este ușor de prelucrat.
3. De înaltă rezistență. Incluziunile de grafit sunt de formă sferoidală. Rezistență decentă, caracteristici excelente de turnătorie.
4. Forjat. Produs din fontă albă. Incluziunile de grafit sunt sub formă de fulgi. Ductile și fuzibile.

Un parametru important care caracterizează influența carbonului și a celor mai importante componente din compoziția aliajului este echivalentul de carbon al fontei, determinat printr-o formulă specială.

Efectul impurităților asupra proprietăților fontei

În compoziția aliajelor de fontă, există întotdeauna și alte ingrediente care sunt prezente acolo inițial sau introduse într-un anumit scop. Și chiar și câteva impurități pot avea un efect asupra proprietăților fontei:

1. Manganul favorizează dizolvarea carbonului — adică crește posibilitatea de conservare a cementitei prin formarea carburilor. Conținutul este de aproximativ unu și jumătate la sută.
2. Siliciul, pe de altă parte, are ca efect creșterea eliberării grafitului din fontă, ceea ce reduce cantitatea de carbon dizolvată în acesta. Structura finală a aliajului depinde de raportul dintre carbonul disponibil și siliciu. Prin variația acestuia în diferite condiții de producție, se pot obține diferite niveluri de duritate, rezistență, prelucrabilitate.
3. Sulful afectează parametrii de rezistență și ductilitate, reducând indicatorii acestora, dar crește ușor rezistența la uzură. Este considerat un component indezirabil, crescând șansele de fisurare.
4. Influența fosforului este nesemnificativă, dar totuși prezentă — acesta crește într-o oarecare măsură fluiditatea, duritatea și rezistența la uzură.
5. Oxigenul are un efect negativ asupra proprietăților aliajului. De exemplu, sub formă de oxid de fier, acesta crește fracturarea la cald.
6. Hidrogenul este, de asemenea, dăunător, chiar și în doze mici. Eliberat în porii lingoului, gazul provoacă fragilizarea cu posibilitatea fisurării metalului.
7. Azotul crește rezistența, dar prea mult azot duce la fisurare.
8. Elementele de aliere au un efect pozitiv asupra proprietăților fontei. De exemplu, nichelul crește duritatea, rezistența la coroziune și îmbunătățește prelucrabilitatea. Molibdenul crește duritatea, rezistența la uzură.