Burdinurtua% 2tik gorako karbono-edukia duten burdina-karbono aleazioen multzoa da.Bere erabilgarritasuna urtze-tenperatura nahiko baxutik dator.Aleazio-osagaiek bere kolorea hausten dutenean eragiten dute: burdinurtu zuriak karburozko ezpurutasunak ditu, eta horrek pitzadurak zuzenean igarotzen uzten ditu, burdinurtu grisak grafito-malutak ditu, pasatzen den pitzadura bat desbideratzen dutenak eta hamaika pitzadura berri sortzen ditu materiala hausten den heinean, eta burdinurtu harikorrak esferikoak ditu. grafitozko "noduluak" pitzadurak aurrera egiteari uzten diotenak.

Karbonoa (C) % 1,8 eta 4 pisu artekoa eta silizioa (Si) % 1-3 pisua dira burdinurtuaren aleazio-elementu nagusiak.Karbono-eduki txikiagoa duten burdin aleazioak altzairu gisa ezagutzen dira.

Burdinurtuak hauskorra izan ohi du, burdinurtu moldagarriak izan ezik.Bere urtze-puntu nahiko baxua, jariakortasun ona, galdagarritasuna, mekanizazio bikaina, deformazioarekiko erresistentzia eta higadura erresistentzia dutenez, burdinolak aplikazio ugari dituen ingeniaritza-materiala bihurtu dira eta hodietan, makinetan eta automobilgintzako piezetan erabiltzen dira, hala nola zilindroetan. buruak, zilindro-blokeak eta engranaje-kaxak.Oxidazioaren ondoriozko kalteen aurrean erresistentea da.

Burdinurtuzko artefaktu zaharrenak K.a. V. mendekoak dira, eta arkeologoek aurkitu zituzten gaur egun Txinan Jiangsu den tokian.Burdinurtua antzinako Txinan gerrarako, nekazaritzarako eta arkitekturarako erabiltzen zen.XV.mendean, burdina kanoirako erabili zen Borgoinan, Frantzian eta Ingalaterran Erreformaren garaian.Kanoiak egiteko erabilitako burdinurtu kantitateak eskala handiko ekoizpena behar zuen. Burdinurtuzko lehen zubia 1770eko hamarkadan eraiki zuen Abraham Darby III.ak, eta Shropshireko (Ingalaterra) Burdinazko zubia bezala ezagutzen da.Eraikinen eraikuntzan burdinurtua ere erabiltzen zen.

Elementu aleatzaileak

Burdinurtuaren propietateak hainbat aleazio-elementu edo aleatzaileak gehituz aldatzen dira.Karbonoaren ondoan, silizioa da aleaziorik garrantzitsuena, karbonoa disoluziotik kanporatzen duelako.Silizio-portzentaje baxu batek karbonoa disoluzioan geratzea ahalbidetzen du burdin karburoa eratuz eta burdinurtu zuria ekoiztea.Silizioaren ehuneko altu batek karbonoa disoluziotik kanporatzen du grafitoa eta burdinurtu grisa ekoizten ditu.Beste aleazio-agente batzuek, manganesoa, kromoa, molibdenoa, titanioa eta vanadioa silizioa kontrajartzen dute, karbonoaren atxikipena eta karburo horien eraketa sustatzen dute.Nikelek eta kobreak indarra eta mekanizagarritasuna areagotzen dituzte, baina ez dute sortzen den grafito kopurua aldatzen.Grafito moduan karbonoak burdina leunagoa lortzen du, uzkurdura murrizten du, indarra murrizten du eta dentsitatea murrizten du.Sufreak, gehienbat kutsatzailea dagoenean, burdina sulfuroa eratzen du, eta horrek grafitoa sortzea eragozten du eta gogortasuna areagotzen du.Sufrearen arazoa urtutako burdina likatsu bihurtzen duela da, eta horrek akatsak eragiten ditu.Sufrearen ondorioei aurre egiteko, manganesoa gehitzen da, biak manganeso sulfuroa sortzen baitute burdin sulfuroaren ordez.Manganeso sulfuroa urtua baino arinagoa da, beraz, urtzetik eta zepara flotatzen joan ohi da.Sufrea neutralizatzeko behar den manganeso kopurua 1,7 × sufre edukia + % 0,3 da.Manganeso-kopuru hori baino gehiago gehitzen bada, manganeso-karburoa sortzen da, eta horrek gogortasuna eta hoztea areagotzen du, burdina grisean izan ezik, non manganesoaren % 1ek indarra eta dentsitatea areagotzen baitu.

Nikela aleazio-elementu ohikoenetako bat da, perlita eta grafitoaren egitura fintzen duelako, gogortasuna hobetzen duelako eta sekzio-lodieren arteko gogortasun-diferentziak berdintzen dituelako.Kromoa kantitate txikietan gehitzen da grafito librea murrizteko, hotza sortzeko eta karburoen egonkortzaile indartsua delako;nikela gehitu ohi da batera.Lata-kopuru txiki bat gehi daiteke %0,5 kromoaren ordez.Kobrea labean edo labean gehitzen da, % 0,5-2,5eko ordenan, hotza murrizteko, grafitoa fintzeko eta jariakortasuna areagotzeko.Molibdenoa % 0,3-1eko ordenan gehitzen da hotza areagotzeko eta grafito eta perlita egitura fintzeko;nikelarekin, kobrearekin eta kromoarekin batera gehitzen da erresistentzia handiko burdinak sortzeko.Titanioa desgasifikatzaile eta desoxidatzaile gisa gehitzen da, baina jariakortasuna ere areagotzen du.Burdinurtuari % 0,15-0,5 banadio gehitzen zaio zementita egonkortzeko, gogortasuna areagotzeko eta higaduraren eta beroarekiko erresistentzia areagotzeko.% 0,1-0,3 zirkonioak grafitoa osatzen, desoxidatzen eta jariakortasuna areagotzen laguntzen du.

Burdina maleagarriko urtuetan bismutoa gehitzen da, % 0,002-0,01eko eskalan, silizio zenbat gehi daitekeen handitzeko.Burdin zurian, boroa gehitzen da burdina malgua ekoizten laguntzeko;bismutoaren lodi-efektua ere murrizten du.

Burdinurtu grisa

Burdinurtu grisa bere mikroegitura grafitikoa du ezaugarri, eta horrek materialaren hausturak itxura grisa izatea eragiten du.Gehien erabiltzen den burdina da eta pisuaren arabera gehien erabiltzen dena.Burdinurtu gehienek % 2,5-4,0 karbono, % 1-3 silizioko konposizio kimikoa dute eta gainerako burdina.Burdinurtu grisak altzairuak baino trakzio-ersistentzia eta talka-erresistentzia txikiagoa du, baina bere konpresio-erresistentzia karbono baxuko eta ertaineko altzairuaren parekoa da.Propietate mekaniko hauek mikroegituran dauden grafito malutaren tamainaren eta formaren arabera kontrolatzen dira eta ASTMk emandako jarraibideen arabera karakteriza daitezke.

Burdinurtu zuria

Burdinurtu zuriak hautsitako gainazal zuriak erakusten ditu zementita izeneko burdin karburoaren prezipitazio baten presentziagatik.Silizio-eduki txikiagoarekin (grafitizazio-agentearekin) eta hozte-abiadura azkarragoarekin, burdinurtu zuriko karbonoa urtzetik irteten da fase metaegonkorren zementita gisa, Fe.₃C, grafitoa baino.Urtutik hauspeatzen den zementita partikula handi samarrak eratzen dira.Burdin karburoa hauspetatzen den heinean, karbonoa erretiratzen du jatorrizko urtzetik, nahasketa eutektikotik gertuago dagoen batera eramanez, eta gainerako fasea burdin-karbono austenita beheko austenita da (hoztean martensita bihur daitekeena).Karburo eutektiko hauek askoz ere handiegiak dira prezipitazio-gogortzea deritzonaren onura emateko (altzairu batzuetan gertatzen den bezala, non zementita hauspeatze askoz txikiagoak [deformazio plastikoa] inhibitu dezaketen dislokazioen mugimendua eragotziz burdin ferrita-matrize hutsean zehar).Aitzitik, burdinurtuaren gogortasuna handitzen dute beren gogortasun oso handiagatik eta beren bolumen-frakzio handiagatik, eta horrela, gogortasun handia nahaste-arau baten bidez hurbil daiteke.Nolanahi ere, gogortasuna eskaintzen dute gogortasunaren kaltetan.Karburoak materialaren zati handi bat osatzen duenez, burdinurtu zuria zentzuz zermet gisa sailka liteke.Burdina zuria hauskorregia da egitura-osagai askotan erabiltzeko, baina gogortasun eta urradura-erresistentzia onarekin eta kostu nahiko baxuarekin, minda-ponpa, oskola-atorrak eta bola-jasotzaileen barren higadura gainazaletan (errotorea eta boluta) erabiltzen du. errotak eta artezteko errota autogenoak, bolak eta eraztunak ikatz-pulberizagailuetan, eta retroexcavadore baten hortz-ontziaren hortzak (nahiz eta aplikazio honetarako karbono ertaineko altzairu martensitikoa galdatu ohi den).

Zaila da galdaketa lodiak nahikoa azkar hoztea urtuta dagoen burdinurtu zuria bezala.Hala ere, hozte azkarra erabil daiteke burdinurtu zuriko oskol bat solidotzeko, eta, ondoren, gainerakoa polikiago hozten da burdinurtu grisaren nukleo bat osatzeko.Ondorioz galdaketa, a izenekoagaldaketa hoztua, barrualdea zertxobait gogorragoa duen gainazal gogor baten abantailak ditu.

Kromo handiko burdina zuriko aleazioek galdaketa masiboak (adibidez, 10 tonako bulkada bat) hareaz galdatzeko aukera ematen dute, kromoak materialaren lodiera handienetan karburoak ekoizteko behar den hozte-tasa murrizten baitu.Kromoak urradura erresistentzia ikaragarria duten karburoak ere sortzen ditu.Kromo handiko aleazio hauek beren gogortasun handiagoa kromo karburoen presentziari egozten diote.Karburo hauen forma nagusia M eutektikoa edo primarioa da₇C₃karburoak, non "M" burdina edo kromoa adierazten duen eta aleazioaren konposizioaren arabera alda daiteke.Karburo eutektikoak hagaxka hexagonal hutsen sorta gisa eratzen dira eta plano basal hexagonalarekiko perpendikular hazten dira.Karburo hauen gogortasuna 1500-1800HV bitartekoa da.

Burdinurtu maleagarria

Burdina maleagarria burdina zuriko galdaketa gisa hasten da, gero egun batean edo bitan 950 °C inguru (1.740 °F) beroarekin tratatzen dena eta gero egun batean edo bitan hozten da.Ondorioz, burdin karburoaren karbonoa grafito eta ferrita gehi karbono (austenita) bihurtzen da.Prozesu motelak gainazaleko tentsioari esker, grafitoa partikula esferoidaletan eratzen du, malutak baino.Beren aspektu-erlazio txikiagoa dela eta, esferoideak nahiko laburrak eta elkarrengandik urrun daude, eta hedatzen ari den pitzadura edo fonoi baten aurrean sekzio txikiagoa dute.Muga latzak ere badituzte, malutak ez bezala, eta horrek burdinurtu grisean aurkitzen diren estres-kontzentrazio arazoak arintzen ditu.Oro har, burdinurtu moldagarriaren propietateak altzairu leunarenak bezalakoak dira.Muga bat dago pieza bat burdinurtu moldagarrian bota daitekeen neurrian, burdinurtu zuriz egina baita.

Burdinurtu harikorra