Iarann ​​teilgtheIs grúpa de chóimhiotail iarainn-charbóin é a bhfuil cion carbóin níos mó ná 2%.Eascraíonn a úsáidí as a theocht leá sách íseal.Bíonn tionchar ag comhábhair an chóimhiotail ar a dhath nuair a bhíonn sé briste: tá eisíontais chomhdhúile ag iarann ​​teilgthe bán a ligeann do scoilteanna dul díreach tríd, tá calóga graifíte ag iarann ​​teilgthe liath a shraonann crack pasála agus a thionscnaíonn scoilteanna nua gan líon de réir mar a bhriseann an t-ábhar, agus tá iarann ​​teilgthe insínte sféarúil. "nodules" graifít a stopann an crack ó dhul chun cinn a thuilleadh.

Is iad carbón (C) ó 1.8 go 4 wt%, agus sileacain (Si) 1–3 wt%, na príomhghnéithe cóimhiotalaithe d’iarann ​​teilgthe.Tugtar cruach ar chóimhiotail iarainn a bhfuil cion carbóin níos ísle acu.

Is gnách go mbíonn iarann ​​teilgthe brittle, ach amháin i gcás iarann ​​teilgthe intuargainte.Leis an leáphointe réasúnta íseal, sreabhach maith, castability, machinability den scoth, friotaíocht le dífhoirmiúchán agus friotaíocht a chaitheamh, tá iarann ​​​​teilgthe anois ina ábhar innealtóireachta le raon leathan d'iarratais agus úsáidtear iad i bpíopaí, meaisíní agus páirteanna tionscail na ngluaisteán, mar shampla sorcóir cinnirí, bloic sorcóra agus cásanna giarbhosca.Tá sé resistant a damáiste trí ocsaídiú.

Baineann na déantáin is luaithe d'iarann ​​teilgthe leis an 5ú haois R.Ch., agus d'aimsigh seandálaithe iad i Jiangsu sa tSín anois.Baineadh úsáid as iarann ​​​​teilgthe sa tSín ársa le haghaidh cogaíochta, talmhaíocht agus ailtireacht.I rith an 15ú haois, baineadh úsáid as iarann ​​​​teilgthe le haghaidh gunnaí móra i Burgúine, sa Fhrainc, agus i Sasana le linn an Reifirméisean.Bhí táirgeadh ar scála mór ag teastáil ón méid iarainn theilgthe a úsáideadh le haghaidh gunnaí móra. Thóg Abraham Darby III an chéad droichead iarann ​​teilgthe le linn na 1770idí, agus tugtar The Iron Bridge i Shropshire, Sasana air.Baineadh úsáid as iarann ​​teilgthe freisin i dtógáil foirgneamh.

Eilimintí cóimhiotalacha

Athraítear airíonna iarann ​​teilgthe trí eilimintí cóimhiotalaithe éagsúla nó cóimhiotail éagsúla a chur leis.In aice le carbón, is é sileacain an cóimhiotail is tábhachtaí toisc go bhfágann sé carbón as réiteach.Ligeann céatadán íseal de shileacan do charbón fanacht i dtuaslagán a fhoirmíonn cairbíd iarainn agus táirgeadh iarann ​​teilgthe bán.Fórsálann céatadán ard de shileacan carbón as tuaslagán graifít a fhoirmiú agus iarann ​​teilgthe liath a tháirgeadh.Déanann gníomhairí cóimhiotail eile, mangainéis, cróimiam, moluibdín, tíotáiniam agus vanadium cur i gcoinne sileacain, chun cinn coinneáil carbóin, agus foirmiú na cairbídí sin.Neart méadú nicil agus copar, agus machinability, ach ní athraíonn an méid graifít a foirmíodh.Mar thoradh ar an carbóin i bhfoirm graifíte tá iarann ​​níos boige, laghdaítear crapadh, íslíonn neart, agus laghdaítear dlús.Cruthaíonn sulfair, ábhar salaithe den chuid is mó nuair atá sé i láthair, suilfíd iarainn, rud a chuireann cosc ​​​​ar fhoirmiú graifít agus a mhéadaíonn cruas.Is í an fhadhb le sulfair ná go ndéanann sé iarann ​​​​teilgthe leáite slaodach, rud a fhágann lochtanna.Chun cur i gcoinne éifeachtaí sulfair, cuirtear mangainéis leis mar go ndéanann an dá shuilfíd mhangainéise ionad suilfíd iarainn.Tá an suilfíd mhangainéise níos éadroime ná an leá, mar sin de ghnáth snámhann sé amach as an leá agus isteach sa slaig.Is é an méid mangainéise is gá chun sulfair a neodrú ná 1.7 × cion sulfair + 0.3%.Má chuirtear níos mó ná an méid seo de mhangainéis leis, ansin foirmeacha chomhdhúile mangainéise, rud a mhéadaíonn cruas agus fuarú, ach amháin i iarann ​​liath, áit a ardaíonn suas le 1% de mhangainéis neart agus dlús.

Tá nicil ar cheann de na heilimintí cóimhiotalaithe is coitianta toisc go ndéanann sé an struchtúr pearlite agus graifít a scagadh, a fheabhsaíonn an déineacht, agus go ndéanann sé na difríochtaí cruas idir tiús na gcodanna a chothromú.Cuirtear cróimiam isteach i méideanna beaga chun graifít saor in aisce a laghdú, fuaraigh a tháirgeadh, agus toisc go bhfuil sé ina chobhsaitheoir cumhachtach chomhdhúile;is minic a chuirtear nicil i gcomhar.Is féidir méid beag stáin a chur leis mar ionadach ar chróimiam 0.5%.Cuirtear copar isteach sa liach nó san fhoirnéis, de réir ord 0.5-2.5%, chun fuaraigh a laghdú, graifít a bheachtú, agus leachtacht a mhéadú.Cuirtear moluibdín leis thart ar 0.3–1% chun fuarú a mhéadú agus an struchtúr graifít agus péarlach a bheachtú;is minic a chuirtear é i gcomhar le nicil, copar, agus cróimiam chun iarainn ard-neart a fhoirmiú.Cuirtear tíotáiniam leis mar degasser agus deoxidizer, ach méadaíonn sé sreabhach freisin.Cuirtear vanadium 0.15-0.5% le iarann ​​​​teilgthe chun cementite a chobhsú, cruas a mhéadú, agus friotaíocht caitheamh agus teasa a mhéadú.Cuidíonn siorcóiniam 0.1-0.3% chun graifít a fhoirmiú, a dhíocsaídiú, agus a mhéadú sreabhach.

I leá iarainn intuargainte, cuirtear biosmat leis, ar scála 0.002–0.01%, chun cur leis an méid sileacain is féidir a chur leis.In iarann ​​bán, cuirtear bórón chun cabhrú le táirgeadh iarann ​​intuargainte;laghdaíonn sé freisin an éifeacht coarsening biosmat.

Iarann ​​teilgthe liath

Tá iarann ​​teilgthe liath tréithrithe ag a mhicreastruchtúr grafach, rud a fhágann go mbíonn cuma liath ar bristeacha an ábhair.Is é an t-iarann ​​​​teilgthe is coitianta a úsáidtear agus an t-ábhar teilgthe is mó a úsáidtear bunaithe ar mheáchan.Tá comhdhéanamh ceimiceach 2.5-4.0% de charbón, 1-3% sileacain, agus an chuid eile d'iarann ​​​​teilgthe ag an gcuid is mó d'iarann ​​​​teilgthe.Tá neart teanntachta agus friotaíocht turraing níos lú ag iarann ​​teilgthe liath ná cruach, ach tá a neart comhbhrúiteach inchomparáide le cruach ísealcharbóin agus meáncharbóin.Tá na hairíonna meicniúla seo á rialú ag méid agus cruth na gcalóga graifíte atá sa mhicreastruchtúr agus is féidir iad a shaintréithe de réir na dtreoirlínte a thugann an ASTM.

Iarann ​​​​teilgthe bán

Taispeánann iarann ​​​​teilgthe bán dromchlaí bán briste mar gheall ar láithreacht deascán cairbíde iarainn ar a dtugtar cementite.Le cion sileacain níos ísle (gníomhaire grafitizing) agus ráta fuaraithe níos tapúla, deascann an carbón in iarann ​​​​teilgthe bán as an leá mar an cementite céim metastable, Fe₃C, seachas graifít.Foirmíonn an cementite a deascann ó na leá mar cháithníní measartha mór.De réir mar a dhreasaíonn an cairbíd iarainn, tarraingíonn sé carbón ón leá bunaidh, ag bogadh an mheascáin i dtreo ceann atá níos gaire don eiteictreach, agus is é an chéim atá fágtha ná an austenít iarainn-charbóin íochtair (a d'fhéadfadh athrú go martensite nuair a fhuaraítear é).Tá na cairbídí eutecticacha seo i bhfad ró-mhór chun leas a bhaint as rud ar a dtugtar cruaite deascadh (mar atá i roinnt steels, áit a bhféadfadh deascáin stroighne i bhfad níos lú bac a chur ar [dífhoirmiú plaisteach] trí bhac a chur ar ghluaiseacht dislocations tríd an maitrís ferrite iarainn íon).Ina ionad sin, méadaíonn siad cruas mór an iarainn theilgthe go simplí mar gheall ar a gcruas an-ard féin agus a gcodán toirte substaintiúil, ionas gur féidir cruas an bhulc a chomhfhogasú le riail na meascán.In aon chás, cuireann siad cruas ar chostas an toughness.Ós rud é go bhfuil carbide ina chodán mór den ábhar, d'fhéadfaí iarann ​​teilgthe bán a rangú go réasúnta mar cheirméad.Tá iarann ​​bán ró-bhriste le húsáid i go leor comhpháirteanna struchtúracha, ach le cruas maith agus friotaíocht scríobadh agus costas réasúnta íseal, faightear é a úsáid in iarratais den sórt sin mar dhromchlaí caitheamh (impeller agus toirt) caidéil sciodair, líneálacha sliogáin agus barraí ardaitheoir sa liathróid. muilte agus muilte meilte uathghineacha, liathróidí agus fáinní i smidiríní guail, agus fiacla buicéad tochailt backhoe (cé go bhfuil cruach martensitic meáncharbóin teilgthe níos coitianta don iarratas seo).

Tá sé deacair teilgin tiubh a fhuarú tapa go leor chun an leá a sholadú mar iarann ​​teilgthe bán an bealach ar fad tríd.Mar sin féin, is féidir fuarú tapa a úsáid chun blaosc d'iarann ​​​​teilgthe bán a sholadú, agus ina dhiaidh sin fuaraíonn an chuid eile níos moille chun croí d'iarann ​​​​teilgthe liath a dhéanamh.An réitigh mar thoradh air, ar a dtugtar aréitigh fuaraithe, tá na buntáistí a bhaineann le dromchla crua le taobh istigh beagán níos déine.

Ceadaíonn cóimhiotail iarainn bán ard-chróimiam teilgin ollmhór (mar shampla, impeller 10-tonna) a theilgean gaineamh, toisc go laghdaíonn an cróimiam an ráta fuaraithe a theastaíonn chun cairbídí a tháirgeadh trí thiús níos mó ábhar.Táirgeann cróimiam chomh maith cairbídí le friotaíocht abrasion mórthaibhseach.Cuireann na cóimhiotail ardchróimiam seo i leith a chruas níos fearr do láithreacht cairbídí cróimiam.Is iad na príomhfhoirmeacha de na cairbídí seo an M eutectic nó bunscoile₇C₃cairbídí, áit a seasann "M" d'iarann ​​nó cróimiam agus is féidir iad a athrú ag brath ar chomhdhéanamh an chóimhiotail.Cruthaíonn na cairbídí eutecticacha mar chuachta slata heicseagánacha cuas agus fásann siad ingearach leis an bplána heicseagánach basal.Tá cruas na gcomhdhúile seo laistigh den raon 1500-1800HV.

Iarann ​​​​teilgthe intuargainte

Tosaíonn iarann ​​intuargainte mar theilgean bán iarainn a ndéantar teaschóireáil air ansin ar feadh lá nó dhó ag thart ar 950 °C (1,740 °F) agus a fhuaraítear ansin thar lá nó dhó.Mar thoradh air sin, athraíonn an carbón i gcomhdhúile iarainn go graifít agus ferrite móide carbón (austenít).Ligeann an próiseas mall don teannas dromchla an graifít a fhoirmiú i gcáithníní sféaróideacha seachas calóga.Mar gheall ar a gcóimheas gné níos ísle, tá na sféaróid sách gearr agus i bhfad óna chéile, agus tá trasghearradh níos ísle acu i gcomparáid le crack iomadaithe nó fóin.Tá teorainneacha maol acu freisin, i gcomparáid le calóga, a mhaolaíonn na fadhbanna tiúchana struis a fhaightear in iarann ​​teilgthe liath.Go ginearálta, tá airíonna iarann ​​​​teilgthe intuargainte níos mó cosúil le hairíonna cruach éadrom.Tá teorainn le cé chomh mór agus is féidir cuid a chaitheamh in iarann ​​intuargainte, toisc go bhfuil sé déanta as iarann ​​​​teilgthe bán.

Iarann ​​​​teilgthe insínte