Informacje
Czat SI

To jest dokument premium. Niektóre dokumenty na Studocu są premium. Przejdź na wersję premium, aby odblokować.

Żeliwa - podział i właściwości

Sprawozdanie na temat podziału i właściwości żeliw. Żeliwo to stop żel...

Kurs

Materiały konstrukcyjne dla energetyki (5.5)

12 Dokumenty

Studenci udostępnili 12 dokumentów w tym kursie

Uniwersytet

Politechnika Opolska

Rok akademicki: 2022/2023

Przesłane przez:

Anonimowy Student

Ten dokument został przesłany przez studenta, takiego jak Ty, który zażyczył sobie zachować anonimowość.

Politechnika Opolska

Komentarze

Aby publikować komentarze, zaloguj się lub zarejestruj się.

Inni studenci przeglądali również:

Inne powiązane dokumenty

Przejrzyj tekst

Politechnika Opolska Wydział Mechaniczny

Ćwiczenie wykonano dnia: 13.10.

Wydział: Mechaniczny Kierunek: Energetyka i inżynieria środowiska Rok akademicki: 2022/ Semestr: V

Sprawozdanie z laboratorium: Żeliwa Wykonała: Natalia Pytel

ŻELIWA

I. WSTĘP TEORETYCZNY

Żeliwo – wysokowęglowy stop żelaza z węglem, zazwyczaj także z krzemem, manganem, fosforem, siarką i innymi składnikami. Zawiera od 2,11 do 6,67% węgla w postaci cementytu lub grafitu. Występowanie konkretnej fazy węgla zależy od szybkości chłodzenia i składu chemicznego stopu. Chłodzenie powolne sprzyja wydzielaniu się grafitu. Także i dodatki stopowe odgrywają tu pewną rolę. Według obowiązującej normy żeliwo definiuje się jako tworzywo, którego głównym składnikiem jest żelazo i w którym zawartość węgla przekracza 2%.

Krzem ma wpływ zarówno na proces modyfikowania grafitu, jak i na sam proces grafityzacji. W procesie modyfikowania dodawany najczęściej w postaci stopu, żelazokrzemu, do ciekłego żeliwa, wpływa na zarodkowanie grafitu, w wyniku czego płatki grafitu stają się drobniejsze i bardziej równomiernie rozmieszczone. Podczas procesu grafityzacji pierwiastek ten, zwiększa skłonność do tworzenia grafitu, a nie cementytu podczas krystalizacji i przemiany eutektoidalnej.

Mangan, wykazując większe powinowactwo do węgla niż żelazo, tworzy bardziej trwałe niż cementyt węgliki Mn3C lub (Fe, Mn)3C. W rezultacie mangan zapobiega grafityzacji. Dodatkowo łatwo wiąże się z siarką, usuwając jej niekorzystny wpływ w żeliwie.

Siarka jest domieszką szkodliwą. Jej obecność powoduje pogorszenie właściwości odlewniczych żeliwa przez zmniejszenie rzadkopłynności i zwiększenie skłonności do tworzenia się pęcherzy gazowych.

Fosfor stosuje się w ilości od 0,2 do 1,8%. Nie wpływa w istotny sposób na proces grafityzacji, jednak tworzy eutektykę fosforową (steadyt), która charakteryzuje się niską temperaturą topnienia (około 950 °C) i bardzo dużą twardością (około 500 HB).

Żeliwo otrzymuje się przez przetapianie surówki z dodatkami złomu stalowego lub żeliwnego w piecach zwanych żeliwiakami. Tak powstały materiał stosuje się do wykonywania odlewów. Wyroby odlewnicze po zastygnięciu, by usunąć ewentualne ostre krawędzie i pozostałości formy odlewniczej, poddaje się szlifowaniu. Odlew poddaje się także procesowi sezonowania, którego celem jest zmniejszenie wewnętrznych naprężeń, które mogą doprowadzić do odkształceń lub uszkodzeń wyrobu.

Żeliwo dzieli się na następujące kategorie:

żeliwo szare - w jego składzie występuje grafit. Ostateczne właściwości żeliwa szarego zależą od postaci zastosowanego grafitu. W przypadku pyłku żeliwo nie jest zbyt wytrzymałe, a do tego ma małą ciągliwość.
żeliwo sferoidalne – stop żelaza i węgla, który powstaje w wyniku krzepnięcia stopionego wsadu z wydzieleniami węgla w kształcie podobnym do kuli. Żeliwo sferoidalne jest tworzywem ciągliwym. stosowane do produkcji części samochodowych, takich jak wałki rozrządu, elementy układu kierowniczego czy wały korbowe, a także do wytwarzania elementów armatury, kół zębatych czy wrzecion obrabiarek.
żeliwo modyfikowane – zawiera drobny grafit płatkowy
żeliwo wermikularne
żeliwo ciągliwe – zawiera grafit postrzępiony (grafit kłaczkowy), w przeciwieństwie do żeliwa sferoidalnego ciągliwość uzyskuje na skutek obróbki cieplnej, która nazywana jest wyżarzaniem grafityzującym.
żeliwo białe - wyróżnia się twardością, a zarazem kruchością. Nie nadaje się do obróbki mechanicznej (poza szlifowaniem). stosowane jest do wykonywania odlewów o wysokiej odporności na ścieranie. Wśród nich wyróżnia się m. kule młynów, klocki hamulcowe czy elementy mieszalników materiałów sypkich.
żeliwo połowiczne
żeliwo stopowe – zawiera dodatki stopowe, takie jak krzem, nikiel, chrom, molibden, aluminium i inne, to rodzaj żeliwa, można je łączyć, dzięki czemu nadaje się im specjalnych właściwości, takich jak odporność na powstawanie rdzy czy żaroodporność.

Podział żeliw ze względu na zawartość węgla:

Podeutektyczne – zawierające do 4,3% węgla
Eutektyczne – zawierające 4,3% węgla
Nadeutektyczne – zawierające powyżej 4,3% węgla

Przykłady zastosowania żeliwa:

przemysł motoryzacyjny, np. obudowy skrzyni biegów, kadłuby silników, głowice.
piece żeliwne, kaloryfery
inżynieria sanitarna (włazy kanałowe, rury, wpusty uliczne)
wyposażenie kuchenne (m. patelnie, garnki lub brytfanny).

Właściwości żeliwa.

Żeliwo to stop, który posiada stężenie węgla powyżej 2%, a jego maksymalna zawartość nie jest stała. Może bowiem wynosić od 3,8 do nawet 6,7%. Ponadto warto wiedzieć, że żeliwo powstaje w procesie odlewania i nie jest poddawane procesowi obróbki plastycznej.

dobra lejność, dzięki niskiej temperaturze topnienia i dobrej rzadkopłynności;
skurcz odlewniczy żeliwa białego jest taki sam jak staliwa (1,6 - 2%), natomiast skurcz odlewniczy żeliwa szarego jest bardzo mały 0,6 - 1,1%,
skrawalność żeliwa jest różna - białe są trudno skrawalne ze względu na wysoką twardość, szare dzięki wydzieleniom grafitu przerywającym osnowę metaliczną są dobrze skrawalne;
kruchość spowodowana obecnością cementytu w żeliwie białym lub grafitu w żeliwie szarym;
mała plastyczność i wrażliwość na naprężenia cieplne sprawia, że żeliwa są trudnospawalne
niewrażliwość na działanie karbu (zewnętrznego),
dobre własności ślizgowe żeliw szarych,
dobra odporność na ścieranie;
duża zdolność do tłumienia drgań,
niski koszt wytwarzania wyrobów.

Spawanie żeliwa

Najpopularniejsze metody spawania żeliwa, to wyróżnia się spawanie na zimno oraz na gorąco. Rzadziej wykorzystywana metoda to metoda na półkorców. Spawanie żeliwa gazowego to połączenie elementów płomieniem oraz prętem z wypełniającego metalu. Spawanie wykorzystywane jest do zespalania części metalowych, niemetalicznych, a także stopów o różnych temperaturach topnienia, jednak ich grubość nie może przekraczać 30 mm. Najpopularniejszą metodą spawania jest spawanie żeliwa łukiem elektrycznym.

Próbka 15

Osnowa ferrytyczna
Grafit kulkowy regularny Gf

Próbka 22

Brak osnowy
Grafit płatkowy prosty Gf

Próbka 1

Osnowa ferrytyczno - perlityczna
Grafit postrzępiony Gf

Próbka 2

Osnowa ferrytyczno - perlityczna
Grafit płatkowy zwirzchony Gf

III. OPRACOWANIE WYNIKÓW

Czy ten dokument był pomocny?

Premium

To jest dokument premium. Niektóre dokumenty na Studocu są premium. Przejdź na wersję premium, aby odblokować.

Żeliwa - podział i właściwości

Kurs: Materiały konstrukcyjne dla energetyki (5.5)

12 Dokumenty

Studenci udostępnili 12 dokumentów w tym kursie

Uniwersytet: Politechnika Opolska

Czy ten dokument był pomocny?

To jest podgląd

Chcesz uzyskać pełny dostęp? Wykup pakiet Premium i odblokuj wszystkie strony :5

Uzyskaj dostęp do wszystkich dokumentów
Zdobądź nieograniczoną ilość pobrań
Popraw swoje oceny

Prześlij

Udostępnij dokumenty, aby odblokować

Masz już pakiet Premium?

Politechnika Opolska Wydział Mechaniczny

Ćwiczenie wykonano dnia: 13.10.2022r.

Wydział: Mechaniczny

Kierunek: Energetyka i inżynieria środowiska

Rok akademicki: 2022/2023

Semestr: V

Sprawozdanie z laboratorium:

Żeliwa

Wykonała: Natalia Pytel

ŻELIWA

I. WSTĘP TEORETYCZNY

Żeliwo – wysokowęglowy stop żelaza z węglem, zazwyczaj także z krzemem, manganem, fosforem,

siarką i innymi składnikami. Zawiera od 2,11 do 6,67% węgla w postaci cementytu lub grafitu.

Występowanie konkretnej fazy węgla zależy od szybkości chłodzenia i składu chemicznego stopu.

Chłodzenie powolne sprzyja wydzielaniu się grafitu. Także i dodatki stopowe odgrywają tu pewną rolę.

Według obowiązującej normy żeliwo definiuje się jako tworzywo, którego głównym składnikiem jest

żelazo i w którym zawartość węgla przekracza 2%.

Krzem ma wpływ zarówno na proces modyfikowania grafitu, jak i na sam proces grafityzacji. W

procesie modyfikowania dodawany najczęściej w postaci stopu, żelazokrzemu, do ciekłego żeliwa,

wpływa na zarodkowanie grafitu, w wyniku czego płatki grafitu stają się drobniejsze i bardziej

równomiernie rozmieszczone. Podczas procesu grafityzacji pierwiastek ten, zwiększa skłonność do

tworzenia grafitu, a nie cementytu podczas krystalizacji i przemiany eutektoidalnej.

Mangan, wykazując większe powinowactwo do węgla niż żelazo, tworzy bardziej trwałe niż cementyt

węgliki Mn3C lub (Fe, Mn)3C. W rezultacie mangan zapobiega grafityzacji. Dodatkowo łatwo wiąże

się z siarką, usuwając jej niekorzystny wpływ w żeliwie.

Siarka jest domieszką szkodliwą. Jej obecność powoduje pogorszenie właściwości odlewniczych żeliwa

przez zmniejszenie rzadkopłynności i zwiększenie skłonności do tworzenia się pęcherzy gazowych.

Fosfor stosuje się w ilości od 0,2 do 1,8%. Nie wpływa w istotny sposób na proces grafityzacji, jednak

tworzy eutektykę fosforową (steadyt), która charakteryzuje się niską temperaturą topnienia (około 950

°C) i bardzo dużą twardością (około 500 HB).

Żeliwo otrzymuje się przez przetapianie surówki z dodatkami złomu stalowego lub żeliwnego w piecach

zwanych żeliwiakami. Tak powstały materiał stosuje się do wykonywania odlewów. Wyroby

odlewnicze po zastygnięciu, by usunąć ewentualne ostre krawędzie i pozostałości formy odlewniczej,

poddaje się szlifowaniu. Odlew poddaje się także procesowi sezonowania, którego celem jest

zmniejszenie wewnętrznych naprężeń, które mogą doprowadzić do odkształceń lub uszkodzeń wyrobu.

1. Żeliwo dzieli się na następujące kategorie:

• żeliwo szare - w jego składzie występuje grafit. Ostateczne właściwości żeliwa szarego zależą

od postaci zastosowanego grafitu. W przypadku pyłku żeliwo nie jest zbyt wytrzymałe, a do

tego ma małą ciągliwość.

• żeliwo sferoidalne – stop żelaza i węgla, który powstaje w wyniku krzepnięcia stopionego

wsadu z wydzieleniami węgla w kształcie podobnym do kuli. Żeliwo sferoidalne jest

tworzywem ciągliwym. stosowane do produkcji części samochodowych, takich jak wałki

rozrządu, elementy układu kierowniczego czy wały korbowe, a także do wytwarzania

elementów armatury, kół zębatych czy wrzecion obrabiarek.

• żeliwo modyfikowane – zawiera drobny grafit płatkowy

• żeliwo wermikularne

Dlaczego treść niniejszej strony jest nieostra?

To dokument dla subskrybentów wersji Premium. Zostań subskrybentem wersji Premium, aby przeczytać cały dokument.