Gossass eng Grupp vun Eisen-Kuelestofflegierungen mat engem Kuelestoffgehalt méi wéi 2%.Seng Nëtzlechkeet kënnt aus senger relativ niddereger Schmelztemperatur.D'Legierungsbestanddeeler beaflossen seng Faarf wann se gebrach ginn: wäiss Goss huet Carbid Gëftstoffer déi et erlaben Rëss riicht duerch ze passéieren, gro Goss huet GRAPHITE Flakelen déi e passéierende Rëss oflenken an eng Onmass nei Rëss initiéieren wéi d'Material brécht, an duktil Goss huet Kugelgestalt. graphite "Nodules" déi de Rëss aus weider Fortschrëtter stoppen.

Kuelestoff (C) rangéiert vun 1,8 bis 4 wt%, a Silizium (Si) 1-3 wt%, sinn d'Haaptlegierungselementer vu Goss.Eisenlegierungen mat méi nidderegen Kuelestoffgehalt ginn als Stol bekannt.

Goss tendéiert brécheg ze sinn, ausser fir mëllbar Goss.Mat sengem relativ nidderegen Schmelzpunkt, gudder Flëssegkeet, Gossbarkeet, exzellenter Veraarbechtbarkeet, Resistenz géint Verformung a Verschleißbeständegkeet, Goss sinn en Ingenieursmaterial mat enger breet Palette vun Uwendungen ginn a ginn a Päifen, Maschinnen an Autosindustrie Deeler benotzt, wéi Zylinder. Kappen, Zylinderblocken a Gearboxen.Et ass resistent géint Schued duerch Oxidatioun.

Déi fréizäiteg Goss-Artefakte ginn aus dem 5. Joerhonnert v.Goss gouf am antike China fir Krich, Landwirtschaft an Architektur benotzt.Wärend dem 15. Joerhonnert gouf Goss fir Kanounen an der Bourgogne, Frankräich, an an England während der Reformatioun benotzt.Déi éischt Gossbréck gouf während de 1770er vum Abraham Darby III gebaut an ass bekannt als The Iron Bridge zu Shropshire, England.Goss gouf och am Bau vu Gebaier benotzt.

Legierungselementer

D'Eegeschafte vum Goss ginn geännert andeems verschidde Legierungselementer oder Legierungsmëttel bäigefüügt ginn.Nieft Kuelestoff ass Silizium dee wichtegste Legierung well et Kuelestoff aus der Léisung forcéiert.E nidderegen Prozentsaz vu Silizium erlaabt Kuelestoff an der Léisung ze bleiwen, déi Eisenkarbid bilden an d'Produktioun vu wäisse Goss.En héije Prozentsaz vu Silizium zwéngt Kuelestoff aus der Léisung a bildt Grafit an d'Produktioun vu groe Goss.Aner Legierungsmëttelen, Mangan, Chrom, Molybdän, Titan a Vanadium entgéint Silizium, fördert d'Retentioun vu Kuelestoff an d'Bildung vun deene Karbiden.Nickel a Kupfer erhéijen d'Kraaft, an d'Maschinabilitéit, awer änneren net d'Quantitéit u geformt Grafit.De Kuelestoff a Form vu Grafit resultéiert zu engem méi mëllen Eisen, reduzéiert d'Schrumpfung, reduzéiert d'Kraaft a reduzéiert d'Dicht.Schwefel, gréisstendeels e Kontaminant wann et präsent ass, bildt Eisensulfid, wat d'Bildung vu Grafit verhënnert an d'Häert erhéicht.De Problem mam Schwefel ass datt et geschmollte Goss viskos mécht, wat Mängel verursaacht.Fir d'Effekter vum Schwefel entgéintzewierken, gëtt Mangan bäigefüügt well déi zwee sech zu Mangansulfid bilden anstatt Eisensulfid.De Mangansulfid ass méi hell wéi d'Schmelz, sou datt et éischter aus der Schmelz an de Schlack schwëmmt.D'Quantitéit u Mangan néideg fir Schwefel ze neutraliséieren ass 1,7 × Schwefelgehalt + 0,3%.Wann méi wéi dës Quantitéit vu Mangan bäigefüügt gëtt, da formt Mangankarbid, wat d'Häertheet an d'Killen erhéicht, ausser am groe Eisen, wou bis zu 1% vum Mangan d'Kraaft an d'Dicht erhéicht.

Nickel ass ee vun den heefegste Legierungselementer, well et d'Perlit- a Grafitstruktur verfeinert, d'Zähegkeet verbessert an d'Härtdifferenzen tëscht de Sektiounsdikten ausgläicht.Chrom gëtt a klenge Quantitéite bäigefüügt fir fräi Graphit ze reduzéieren, Chill ze produzéieren, a well et e mächtege Karbidstabilisator ass;Néckel gëtt dacks a Verbindung bäigefüügt.Eng kleng Quantitéit Zinn kann als Ersatz fir 0,5% Chrom hinzugefügt ginn.Kupfer gëtt an der Läffel oder am Schmelzhäre bäigefüügt, an der Uerdnung vun 0,5-2,5%, fir d'Kill ze reduzéieren, d'Graphit ze raffinéieren an d'Flëssegkeet ze erhéijen.Molybdän gëtt op der Uerdnung vun 0,3-1% bäigefüügt fir d'Kill ze erhéijen an d'Graphit- a Perlitstruktur ze verfeineren;et gëtt dacks a Verbindung mat Néckel, Kupfer a Chrom bäigefüügt fir héichstäerkt Eisen ze bilden.Titan gëtt als Entgaser an Deoxidator bäigefüügt, awer et erhéicht och d'Flëssegkeet.0,15-0,5% Vanadium gëtt zu Goss bäigefüügt fir Zementit ze stabiliséieren, d'Häert ze erhéijen an d'Resistenz géint Verschleiung an Hëtzt z'erhéijen.0,1-0,3% Zirkonium hëlleft Grafit ze bilden, deoxidéieren an d'Flëssegkeet erhéijen.

An malleable Eisen Schmelze gëtt Bismut op der Skala vun 0,002-0,01% bäigefüügt fir ze erhéijen wéi vill Silizium derbäigesat ka ginn.A wäissem Eisen gëtt Bor bäigefüügt fir bei der Produktioun vu formbarem Eisen ze hëllefen;et reduzéiert och de coarsening Effekt vum Bismut.

Grey Goss

Grey Goss ass charakteriséiert duerch seng grafitesch Mikrostruktur, déi d'Frakturen vum Material e groer Erscheinungsbild verursaacht.Et ass dat am meeschte benotzte Goss an dat am meeschte benotzte Gossmaterial baséiert op Gewiicht.Déi meescht Goss hunn eng chemesch Zesummesetzung vun 2,5-4,0% Kuelestoff, 1-3% Silizium, an de Rescht Eisen.Grey Goss huet manner Spannkraaft a Schockbeständegkeet wéi Stol, awer seng Drockstäerkt ass vergläichbar mat Low- a Medium-Kuelestoffstahl.Dës mechanesch Eegeschafte gi kontrolléiert duerch d'Gréisst an d'Form vun de Grafitflakken, déi an der Mikrostruktur präsent sinn, a kënnen no de Richtlinnen vun der ASTM charakteriséiert ginn.

Wäiss Goss

Wäiss Goss weist wäiss gebrach Flächen aus wéinst der Präsenz vun engem Eisenkarbid Nidderschlag genannt Zementit.Mat engem nidderegen Siliziumgehalt (Graphitiséierungsmëttel) a méi séier Ofkillungsquote fällt de Kuelestoff a wäisse Goss aus der Schmelz als de metastabile Phase Zementit, Fe aus.₃C, anstatt Grafit.Den Zementit, deen aus der Schmelz ausfällt, formt sech als relativ grouss Partikelen.Wéi d'Eisenkarbid ausfällt, zitt et Kuelestoff aus der ursprénglecher Schmelz zréck, bewegt d'Mëschung op eng déi méi no un eutetesch ass, an déi verbleiwen Phase ass den ënneschten Eisen-Kuelestoff Austenit (wat beim Ofkillen zu Martensit verwandele kann).Dës eutektesch Karbiden si vill ze grouss fir de Benefice vun deem wat Nidderschlaghärten genannt gëtt (wéi an e puer Stähle, wou vill méi kleng Zementit Ausfäll [plastesch Deformatioun] kënne hemmen andeems se d'Bewegung vun Dislokatiounen duerch déi reng Eisenferritmatrix verhënneren).Villméi erhéijen se d'Masshärkeet vum Goss einfach duerch hir eege ganz héich Härtheet an hir substantiell Volumenfraktioun, sou datt d'Masshärkeet duerch eng Regel vu Mëschungen ugepasst ka ginn.Op jidde Fall bidden se d'Häert op Käschte vun der Zähegkeet.Well Carbide e groussen Deel vum Material ausmécht, kéint wäiss Goss vernünfteg als Cermet klasséiert ginn.Wäiss Eisen ass ze brécheg fir a ville strukturelle Komponenten ze benotzen, awer mat gudder Härtheet an Abrasiounsbeständegkeet a relativ niddrege Käschte fënnt et Benotzung an esou Uwendungen wéi d'Verschleisflächen (Roter a Volut) vu Schlammpompelen, Shelllinnen a Liftbars a Kugel. Mills an autogen molen Mills, Bäll a Réng an Kuel pulverisers, an d'Zänn vun engem backhoe d'Grave Eemer (obwuel Goss mëttel- Kuelestoff martensitic Stol ass méi heefeg fir dës Applikatioun).

Et ass schwéier décke Goss séier genuch ze killen fir d'Schmelz als wäiss Goss de ganze Wee duerch ze verstäerken.Wéi och ëmmer, séier Ofkillung kann benotzt ginn fir eng Schuel vu wäisse Goss ze verstäerken, duerno de Rescht méi lues ofkillt fir e Kär vu groe Goss ze bilden.Déi doraus resultéierend Casting, genannt agekillte Casting, huet d'Virdeeler vun enger haarder Uewerfläch mat engem e bësse méi haart Interieur.

Héich-chrom wäiss Eisenlegierungen erlaben massive Goss (zum Beispill e 10-Tonnen Impeller) Sandgoss ze ginn, well de Chrom d'Kühlungsquote reduzéiert, déi néideg ass fir Karbiden duerch déi gréisser Dicke vum Material ze produzéieren.Chrom produzéiert och Karbiden mat impressionanten Abrasiounsbeständegkeet.Dës High-Chromlegierungen attributéieren hir superior Hardness un d'Präsenz vu Chromkarbiden.D'Haaptform vun dëse Karbiden sinn déi eutektesch oder primär M₇C₃Karbiden, wou "M" Eisen oder Chrom duerstellt a ka variéieren jee no der Zesummesetzung vun der Legierung.Déi eutektesch Karbiden bilden sech als Bündel vun huel sechseckegen Staang a wuessen senkrecht zum sechseckegen Basalplang.D'Härheet vun dësen Karbiden ass am Beräich vun 1500-1800HV.

Formbar Goss

Malleable Eisen fänkt als wäiss Eisengoss un, dat dann fir een Dag oder zwee bei ongeféier 950 °C (1,740 °F) Hëtztbehandelt gëtt an dann iwwer een Dag oder zwee ofgekillt gëtt.Als Resultat transforméiert de Kuelestoff am Eisenkarbid a Grafit a Ferrit plus Kuelestoff (Austenit).De luesen Prozess erlaabt d'Uewerflächespannung d'Graphit a sphäroidal Partikel ze bilden anstatt Flakelen.Wéinst hirem nidderegen Aspekt Verhältnis sinn d'Sphäroiden relativ kuerz a wäit vuneneen, an hunn e méi nidderegen Querschnitt vis-a-vis vun engem propagéierende Krack oder Phonon.Si hunn och stompeg Grenzen, am Géigesaz zu Flakelen, wat d'Stresskonzentratiounsproblemer lindert, déi a groe Goss fonnt ginn.Am Allgemengen sinn d'Eegeschafte vu mëllbare Goss méi wéi déi vu mëllem Stol.Et gëtt eng Limite fir wéi grouss en Deel kann a formbar Eisen gegoss ginn, well et aus wäissem Goss gemaach gëtt.

Duktile Goss