Beusi tuangmangrupa golongan paduan beusi-karbon nu eusi karbon leuwih ti 2%.Mangpaatna asalna tina suhu leburna anu kawilang rendah.Konstituén alloy mangaruhan warna na nalika bengkahna: beusi tuang bodas boga najis carbide nu ngidinan retakan ngaliwatan lempeng ngaliwatan, beusi abu abu boga flakes grafit nu deflect retakan ngalirkeun sarta initiate retakan anyar countless salaku bahan megatkeun, sarta beusi matak ductile boga buleud. grafit "nodules" nu ngeureunkeun retakan ti progressing salajengna.

Karbon (C) mimitian ti 1,8 nepi ka 4 wt%, jeung silikon (Si) 1–3 wt%, mangrupakeun unsur alloying utama beusi tuang.alloy beusi kalawan eusi karbon handap katelah baja.

beusi tuang condong jadi regas, iwal beusi tuang malleable.Kalawan titik lebur na rélatif low, fluidity alus, castability, machinability alus teuing, résistansi kana deformasi sarta ngagem lalawanan, beusi tuang geus jadi bahan rékayasa jeung rupa-rupa aplikasi tur dipaké dina pipa, mesin jeung bagian industri otomotif, kayaning silinder. huluna, blok silinder jeung kotak gearbox.Éta tahan ka karusakan ku oksidasi.

Artefak besi tuang pangheubeulna aya dina abad ka-5 SM, sareng kapanggih ku arkeolog di tempat anu ayeuna Jiangsu di Cina.Beusi tuang dipaké di Cina kuna pikeun perang, tatanén, jeung arsitéktur.Salila abad ka-15, beusi tuang jadi garapan mariem di Burgundy, Perancis, jeung di Inggris salila Reformasi.Jumlah beusi tuang dipaké pikeun mariem diperlukeun produksi skala badag. Sasak matak-beusi munggaran diwangun salila 1770s ku Abraham Darby III, sarta katelah The Iron Bridge di Shropshire, Inggris.beusi tuang ieu ogé dipaké dina pangwangunan wangunan.

Unsur paduan

Sipat beusi tuang dirobih ku cara nambihan rupa-rupa unsur paduan, atanapi paduan.Gigireun karbon, silikon mangrupikeun paduan anu paling penting sabab maksa karbon kaluar tina solusi.Persentase low silikon ngamungkinkeun karbon tetep dina leyuran ngabentuk karbida beusi jeung produksi beusi tuang bodas.Persentase luhur silikon maksa karbon kaluar tina solusi ngabentuk grafit jeung produksi beusi tuang abu.Agén alloying séjén, mangan, kromium, molybdenum, titanium jeung vanadium counteracts silikon, promotes ingetan karbon, sarta formasi maranéhanana carbide.Nikel jeung tambaga ngaronjatkeun kakuatan, sarta machinability, tapi teu ngarobah jumlah grafit kabentuk.Karbon dina wangun grafit ngahasilkeun beusi anu leuwih lemes, ngurangan shrinkage, nurunkeun kakuatan, sarta ngurangan dénsitas.Walirang, sabagéan ageung kontaminan nalika aya, ngabentuk sulfida beusi, anu nyegah kabentukna grafit sareng ningkatkeun karasa.Masalah walirang nyaéta ngajadikeun beusi tuang lebur kentel, anu nyababkeun cacad.Pikeun ngalawan efek walirang, mangan ditambahkeun sabab dua bentuk jadi mangan sulfida tinimbang beusi sulfida.Mangan sulfida téh torek ti ngalembereh, ku kituna condong ngambang kaluar tina ngalembereh jeung kana slag nu.Jumlah mangan anu diperlukeun pikeun nétralisasi walirang nyaéta 1,7 × kandungan walirang + 0,3%.Upami langkung ti jumlah mangan ieu ditambah, maka karbida mangan kabentuk, anu ningkatkeun karasa sareng tiis, kecuali dina beusi abu, dimana dugi ka 1% mangan ningkatkeun kakuatan sareng dénsitas.

Nikel mangrupakeun salah sahiji elemen alloying paling umum sabab refines struktur pearlite jeung grafit, ngaronjatkeun kateguhan, sarta evens kaluar béda karasa antara ketebalan bagian.Kromium ditambahkeun dina jumlah leutik pikeun ngurangan grafit bébas, ngahasilkeun chill, sarta alatan mangrupa penstabil carbide kuat;nikel mindeng ditambahkeun ditéang.Sajumlah leutik timah bisa ditambahkeun salaku diganti pikeun 0,5% kromium.Tambaga ditambahkeun dina ladle atawa dina tungku, dina urutan 0,5-2,5%, ngurangan chill, nyaring grafit, sarta ngaronjatkeun fluidity.Molybdenum ditambahkeun dina urutan 0.3-1% pikeun ngaronjatkeun chill sarta nyaring struktur grafit jeung pearlite;eta mindeng ditambahkeun ditéang jeung nikel, tambaga, jeung kromium pikeun ngabentuk irons kakuatan tinggi.Titanium ditambahkeun salaku degasser na deoxidizer, tapi ogé ngaronjatkeun fluidity.0,15–0,5% vanadium ditambahkeun kana beusi tuang pikeun nyaimbangkeun cementite, ningkatkeun karasa, sarta ngaronjatkeun daya tahan kana maké jeung panas.0,1–0,3% zirconium mantuan pikeun ngabentuk grafit, deoxidize, sarta ngaronjatkeun fluidity.

Dina ngalembereh beusi malleable, bismut ditambahkeun, dina skala 0,002-0,01%, pikeun ngaronjatkeun sabaraha silikon bisa ditambahkeun.Dina beusi bodas, boron ditambahkeun pikeun mantuan dina produksi beusi malleable;éta ogé ngurangan éfék coarsening bismut.

beusi tuang abu

beusi tuang abu dicirikeun ku microstructure grafit na, nu ngabalukarkeun fractures bahan boga penampilan abu.Ieu mangrupikeun beusi tuang anu paling sering dianggo sareng bahan tuang anu paling seueur dianggo dumasar kana beurat.Kaseueuran beusi tuang gaduh komposisi kimia 2,5–4,0% karbon, 1–3% silikon, sareng sésa beusi.beusi tuang abu boga kakuatan tensile kirang sarta résistansi shock ti baja, tapi kakuatan compressive nyaeta comparable mun low- sarta baja sedeng-karbon.Sipat mékanis ieu dikawasa ku ukuran sareng bentuk serpihan grafit anu aya dina struktur mikro sareng tiasa dicirikeun dumasar kana pedoman anu dipasihkeun ku ASTM.

beusi tuang bodas

Beusi tuang bodas mintonkeun permukaan bengkahna bodas alatan ayana endapan beusi karbida anu disebut seménit.Kalawan eusi silikon handap (agén graphitizing) jeung laju cooling gancang, karbon dina beusi tuang bodas precipitates kaluar tina ngalembereh salaku cementite fase metastabil, Fe.₃C, tinimbang grafit.The cementite nu precipitates ti lebur ngabentuk salaku partikel rélatif badag.Nalika karbida beusi présipitasi kaluar, éta ngaluarkeun karbon tina lebur asli, mindahkeun campuran ka arah anu langkung caket kana eutektik, sareng fase sésana nyaéta austenit beusi-karbon handap (anu dina pendinginan tiasa janten martensit).Karbida eutektik ieu kacida gedéna pikeun méré mangpaat anu disebut pengerasan présipitasi (saperti dina sababaraha waja, dimana éndapan semén anu leuwih leutik bisa ngahambat [deformasi plastik] ku cara ngahalangan gerak dislokasi ngaliwatan matriks ferrite beusi murni).Rada, aranjeunna ngaronjatkeun karasa bulk tina beusi tuang saukur ku kahadéan tina karasa kacida luhurna sorangan jeung fraksi volume badag maranéhanana, sahingga karasa bulk bisa ditaksir ku aturan campuran.Dina sagala hal, aranjeunna nawiskeun karasa kalayan biaya kateguhan.Kusabab carbide nyusun fraksi badag tina bahan, beusi tuang bodas bisa alesan bisa digolongkeun kana cermet a.Beusi bodas teuing rapuh pikeun dianggo dina seueur komponén struktural, tapi kalayan karasa anu saé sareng résistansi abrasion sareng béaya rendah, éta tiasa dianggo dina aplikasi sapertos permukaan ngagem (impeller sareng volute) pompa slurry, liner cangkang sareng bar lifter dina bal. gilinding jeung pabrik grinding autogenous, bal jeung cingcin di pulverisers batubara, jeung huntu hiji backhoe digging LIPI (sanajan tuang sedeng-karbon baja martensitic leuwih umum pikeun aplikasi ieu).

Hese niiskeun castings kandel cukup gancang pikeun solidify nu ngalembereh salaku beusi tuang bodas kabeh jalan ngaliwatan.Sanajan kitu, cooling gancang bisa dipaké pikeun solidify cangkang beusi tuang bodas, sanggeus éta sésana tiis leuwih laun pikeun ngabentuk inti beusi tuang abu.Casting anu dihasilkeun, disebutna acasting tiis, boga mangpaat permukaan teuas kalawan interior rada tougher.

Paduan beusi bodas-kromium anu luhur ngamungkinkeun tuang masif (contona, impeller 10 ton) janten tuang keusik, sabab kromium ngirangan tingkat pendinginan anu diperyogikeun pikeun ngahasilkeun karbida ngalangkungan bahan anu langkung ageung.Kromium ogé ngahasilkeun karbida kalayan résistansi abrasi anu pikaresepeun.Ieu alloy tinggi-kromium atribut karasa punjul maranéhanana jeung ayana kromium carbide.Bentuk utama karbida ieu nyaéta eutektik atanapi primér M₇C₃carbides, dimana "M" ngagambarkeun beusi atawa kromium sarta bisa rupa-rupa gumantung kana komposisi alloy urang.Karbida eutektik ngawujud salaku bundles tina rod héksagonal kerung sarta tumuwuh jejeg kana pesawat basal héksagonal.Teu karasa karbida ieu aya dina kisaran 1500-1800HV.

beusi matak Malleable

Beusi lunak dimimitian salaku tuang beusi bodas anu teras dipanaskeun salami sadinten atanapi dua dinten dina suhu sakitar 950 °C (1.740 °F) teras langkung tiis salami sadinten atanapi dua dinten.Hasilna, karbon dina karbida beusi robah jadi grafit jeung ferit ditambah karbon (austenit).Prosés slow ngamungkinkeun tegangan permukaan pikeun ngabentuk grafit kana partikel spheroidal tinimbang flakes.Alatan rasio aspék handap maranéhanana, spheroids kawilang pondok tur jauh ti hiji sejen, sarta boga bagian cross handap vis-a-vis retakan rambatan atawa fonon.Éta ogé boga wates Blunt, sabalikna flakes, nu alleviates masalah konsentrasi stress kapanggih dina beusi matak abu.Sacara umum, sipat beusi tuang malleable langkung mirip sareng baja hampang.Aya wates ka sabaraha badag bagian bisa tuang dina beusi malleable, sabab dijieunna tina beusi tuang bodas.

beusi tuang ulet