Уласцівасці, перавагі і прымяненне высокатрывалага чыгуну

Каваны чыгун, таксама вядомы як сферычны або вузлаваты чыгун, — гэта група жалезных сплаваў з унікальнай мікраструктурай, якая надае ім высокую трываласць, гнуткасць, даўгавечнасць і эластычнасць. Ён утрымлівае больш за 3 працэнты вугляроду і можа згінацца, скручвацца або дэфармавацца без разбурэння дзякуючы графітавай структуры. Каваны чыгун падобны да сталі па сваіх механічных уласцівасцях і значна больш трывалы, чым звычайны чыгун.

Адліўкі з высокатрывалага чыгуну атрымліваюцца шляхам залівання расплаўленага высокатрывалага чыгуну ў формы, дзе чыгун астывае і застывае, набываючы патрэбныя формы. У выніку гэтага працэсу ліцця атрымліваюцца цвёрдыя металічныя вырабы з выдатнай трываласцю.

Што робіць каванага чыгуну унікальным?

Каваны чыгун быў вынайдзены ў 1943 годзе як сучаснае ўдасканаленне традыцыйнага чыгуну. У адрозненне ад чыгуну, дзе графіт выглядае ў выглядзе лускавінак, каваны чыгун мае графіт у форме сфероідаў, адсюль і тэрмін «сфероідны графіт». Такая структура дазваляе каванаму чыгуну вытрымліваць выгібы і ўдары без расколін, прапаноўваючы значна большую ўстойлівасць, чым традыцыйны чыгун, які схільны да далікатнасці і расколін.

Каваны чыгун вырабляецца ў асноўным з чыгуну — высокачыстага чыгуну з утрыманнем жалеза больш за 90%. Чыгун пераважнейшы, бо ён мае нізкі ўзровень рэшткавых або шкодных элементаў, мае паслядоўны хімічны склад і спрыяе аптымальным умовам шлакавання падчас вытворчасці. Гэты зыходны матэрыял з'яўляецца ключавой прычынай, чаму ліцейныя заводы па вытворчасці каванага чыгуну аддаюць перавагу чыгуну перад іншымі крыніцамі, такімі як металалом.

Уласцівасці высокатрывалага чыгуну

Розныя маркі высокатрывалага чыгуну ствараюцца шляхам маніпулявання матрычнай структурай вакол графіту падчас ліцця або шляхам дадатковай тэрмічнай апрацоўкі. Гэтыя нязначныя варыяцыі складу прызначаны для дасягнення пэўных мікраструктур, якія, у сваю чаргу, вызначаюць уласцівасці кожнай маркі высокатрывалага чыгуну.

Каваны чыгун можна разглядаць як сталь з убудаванымі графітавымі сферыёідамі. Характарыстыкі металічнай матрыцы, якая атачае графітавыя сферыёіды, істотна ўплываюць на ўласцівасці каванага чыгуну, у той час як сам графіт спрыяе яго эластычнасці і гнуткасці.

Існуе некалькі тыпаў матрыц з высокатрывалага чыгуну, найбольш распаўсюджанымі з'яўляюцца наступныя:

1. 1. Ферыт– Чыстая жалезная матрыца, якая валодае высокай пластычнасцю і гнуткасцю, але нізкай трываласцю. Ферыт мае дрэнную зносаўстойлівасць, але яго высокая ўдаратрываласць і лёгкасць апрацоўкі робяць яго каштоўным кампанентам у вырабах з каванага чыгуну.
2. 2. Перліт– Кампазіт з ферыту і карбіду жалеза (Fe3C). Ён адносна цвёрды з умеранай пластычнасцю, забяспечвае высокую трываласць, добрую зносаўстойлівасць і ўмераную ўдаратрываласць. Перліт таксама забяспечвае добрую апрацоўку.
3. 3. Перліт/ферыт– Змяшаная структура з перлітам і ферытам, якія з'яўляюцца найбольш распаўсюджанай матрыцай у камерцыйных гатунках высокатрывалага чыгуну. Яна спалучае ў сабе характарыстыкі абодвух, забяспечваючы збалансаваны падыход да трываласці, пластычнасці і апрацоўваемасці.

Унікальная мікраструктура кожнага металу змяняе яго фізічныя ўласцівасці:

Распаўсюджаныя маркі каванага чыгуну

Нягледзячы на ​​тое, што існуе мноства розных спецыфікацый высокатрывалага чыгуну, ліцейныя заводы звычайна прапануюць 3 распаўсюджаныя маркі:

Перавагі высокатрывалага чыгуну

Каваны чыгун прапануе некалькі пераваг для дызайнераў і вытворцаў:

• • Яго лёгка адліваць і апрацоўваць на станку, што зніжае вытворчыя выдаткі.
• • Ён мае высокае суадносіны трываласці да вагі, што дазваляе выкарыстоўваць трывалыя, але лёгкія кампаненты.
• • Каваны чыгун забяспечвае добры баланс паміж трываласцю, эканамічнай эфектыўнасцю і надзейнасцю.
• • Яго выдатная ліцейнасць і апрацоўваемасць робяць яго прыдатным для вырабу складаных дэталяў.

Прымяненне каванага чыгуну

Дзякуючы сваёй трываласці і пластычнасці, высокатрывалы чыгун мае шырокі спектр прамысловага прымянення. Ён звычайна выкарыстоўваецца ў трубаправодах, аўтамабільных дэталях, шасцярнях, корпусах помпаў і асновах машын. Устойлівасць высокатрывалага чыгуну да расколін робіць яго ідэальным для прымянення ў галіне бяспекі, такіх як агароджы і абарона ад удараў. Ён таксама шырока выкарыстоўваецца ў ветраэнергетыцы і іншых асяроддзях з высокімі нагрузкамі, дзе трываласць і гнуткасць маюць важнае значэнне.