Simẹnti irinjẹ ẹgbẹ kan ti irin-erogba alloys pẹlu erogba akoonu ti o tobi ju 2%.Awọn iwulo rẹ yo lati awọn oniwe-jo kekere yo otutu.Awọn ohun elo alloy yoo ni ipa lori awọ rẹ nigbati o ba fọ: irin simẹnti funfun ni awọn impurities carbide eyiti o gba awọn dojuijako laaye lati kọja taara, irin simẹnti grẹy ni awọn flakes graphite eyiti o ṣafẹri kiraki ti nkọja ti o bẹrẹ awọn dojuijako tuntun ainiye ainiye bi ohun elo naa ṣe fọ, ati irin simẹnti ductile ni iyipo. lẹẹdi "nodules" eyi ti o da awọn kiraki lati siwaju lilọsiwaju.

Erogba (C) ti o wa lati 1.8 si 4 wt%, ati silikoni (Si) 1–3 wt%, jẹ awọn eroja alloying akọkọ ti irin simẹnti.Iron alloys pẹlu kekere erogba akoonu ti wa ni mo bi irin.

Irin simẹnti maa n jẹ kinni, ayafi fun awọn irin simẹnti ti o le male.Pẹlu aaye yo kekere rẹ, omi ti o dara, simẹnti, ẹrọ ti o dara julọ, resistance si abuku ati wọ resistance, awọn irin simẹnti ti di ohun elo imọ-ẹrọ pẹlu ọpọlọpọ awọn ohun elo ati pe a lo ninu awọn paipu, awọn ẹrọ ati awọn ẹya ile-iṣẹ adaṣe, gẹgẹ bi silinda. olori, silinda ohun amorindun ati gearbox igba.O jẹ sooro si ibajẹ nipasẹ ifoyina.

Awọn artefacts simẹnti-irin akọkọ ti o wa titi di ọrundun 5th BC, ati pe awọn onimọ-jinlẹ ṣe awari ni ohun ti o jẹ Jiangsu ni China ni bayi.A lo irin simẹnti ni Ilu China atijọ fun ogun, iṣẹ-ogbin, ati faaji.Ni ọrundun 15th, irin simẹnti di lilo fun Kanonu ni Burgundy, France, ati ni England lakoko Atunṣe.Awọn oye ti irin simẹnti ti a lo fun Kanonu nilo iṣelọpọ iwọn nla.Afara simẹnti akọkọ ti a kọ lakoko awọn ọdun 1770 nipasẹ Abraham Darby III, ati pe a mọ ni Afara Iron ni Shropshire, England.Wọ́n tún máa ń lo irin dídán nínú kíkọ́ àwọn ilé.

Alloying eroja

Awọn ohun-ini irin simẹnti ti yipada nipasẹ fifi ọpọlọpọ awọn eroja alloying kun, tabi awọn ohun elo alloy.Ni atẹle si erogba, ohun alumọni jẹ ohun elo pataki julọ nitori pe o fi agbara mu erogba jade ninu ojutu.Iwọn kekere ti ohun alumọni ngbanilaaye erogba lati wa ninu ojutu ti o n ṣe carbide iron ati iṣelọpọ irin simẹnti funfun.Iwọn giga ti ohun alumọni fi agbara mu erogba jade ti ojutu ti o n ṣẹda graphite ati iṣelọpọ irin simẹnti grẹy.Miiran alloying òjíṣẹ, manganese, chromium, molybdenum, titanium ati vanadium counteracts silikoni, nse ni idaduro ti erogba, ati awọn Ibiyi ti awon carbides.Nickel ati Ejò mu agbara, ati ẹrọ, ṣugbọn ko yi iye ti lẹẹdi akoso.Erogba ti o wa ni irisi lẹẹdi ni abajade ni irin rirọ, dinku idinku, dinku agbara, ati dinku iwuwo.Sulfur, pupọ julọ apaniyan nigbati o ba wa, ṣe iru sulfide iron, eyiti o ṣe idiwọ dida graphite ati mu líle pọ si.Iṣoro pẹlu imi-ọjọ ni pe o jẹ ki irin didà di viscous, eyiti o fa awọn abawọn.Lati koju awọn ipa ti imi-ọjọ, manganese ti wa ni afikun nitori awọn meji fọọmu sinu manganese sulfide dipo irin sulfide.Sulfide manganese fẹẹrẹfẹ ju yo, nitorinaa o duro lati leefofo kuro ninu yo ati sinu slag.Iwọn manganese ti a beere lati yomi imi-ọjọ jẹ 1.7 × sulfur akoonu + 0.3%.Ti o ba jẹ diẹ sii ju iye manganese yii lọ, lẹhinna awọn fọọmu carbide manganese, eyiti o mu ki lile ati biba, ayafi ni irin grẹy, nibiti o to 1% ti manganese mu agbara ati iwuwo pọ si.

Nickel jẹ ọkan ninu awọn eroja alloying ti o wọpọ julọ nitori pe o ṣe atunṣe pearlite ati igbekalẹ graphite, ṣe ilọsiwaju lile, ati paapaa awọn iyatọ lile lile laarin awọn sisanra apakan.Chromium ti wa ni afikun ni awọn iwọn kekere lati dinku graphite ọfẹ, gbejade tutu, ati nitori pe o jẹ amuduro carbide ti o lagbara;nickel ti wa ni igba afikun ni apapo.Iwọn kekere ti tin le ṣe afikun bi aropo fun 0.5% chromium.Ejò ti wa ni afikun ninu ladle tabi ni ileru, lori aṣẹ ti 0.5-2.5%, lati din biba, refaini graphite, ati ki o mu fluidity.Molybdenum ti wa ni afikun lori aṣẹ ti 0.3-1% lati mu biba pọ si ati ṣatunṣe graphite ati pearlite be;Nigbagbogbo a ṣafikun ni apapo pẹlu nickel, bàbà, ati chromium lati ṣe awọn irin agbara giga.Titanium ti wa ni afikun bi a degasser ati deoxidizer, sugbon o tun mu fluidity.0.15-0.5% vanadium ti wa ni afikun si irin simẹnti lati ṣe idaduro cementite, mu líle, ati mu resistance lati wọ ati ooru.0.1-0.3% zirconium ṣe iranlọwọ lati dagba graphite, deoxidize, ati mu omi pọ si.

Ni irin malleable yo, bismuth ti wa ni afikun, lori iwọn ti 0.002-0.01%, lati mu iye ohun alumọni le ṣe afikun.Ni irin funfun, boron ti wa ni afikun lati ṣe iranlọwọ ni iṣelọpọ ti irin ti ko le ṣe;o tun dinku ipa didan ti bismuth.

Irin simẹnti grẹy

Irin simẹnti grẹy jẹ ijuwe nipasẹ microstructure ayaworan rẹ, eyiti o fa awọn fifọ ti ohun elo lati ni irisi grẹy kan.O jẹ irin simẹnti ti o wọpọ julọ ati ohun elo simẹnti ti o gbajumo julọ ti o da lori iwuwo.Pupọ julọ awọn irin simẹnti ni akojọpọ kemikali ti 2.5–4.0% erogba, 1–3% silikoni, ati irin iyokù.Irin simẹnti grẹy ko ni agbara fifẹ ati resistance ijaya ju irin lọ, ṣugbọn agbara fifẹ rẹ jẹ afiwera si kekere- ati alabọde-erogba irin.Awọn ohun-ini ẹrọ ẹrọ wọnyi jẹ iṣakoso nipasẹ iwọn ati apẹrẹ ti awọn flakes graphite ti o wa ninu microstructure ati pe o le ṣe afihan ni ibamu si awọn itọsọna ti a fun nipasẹ ASTM.

Irin simẹnti funfun

Simẹnti funfun ṣe afihan awọn ipele ti o fọ funfun nitori wiwa ti ojoro carbide iron ti a pe ni cementite.Pẹlu akoonu ohun alumọni kekere (oluranlowo graphitizing) ati iwọn itutu agbaiye yiyara, erogba ti o wa ninu irin simẹnti funfun n yọ jade kuro ninu yo bi cementite ipele metastable, Fe₃C, kuku ju lẹẹdi.Awọn cementite eyi ti precipitates lati yo fọọmu bi jo mo tobi patikulu.Bi carbide iron ṣe n yọ jade, o yọkuro erogba lati yo atilẹba, gbigbe adalu si ọkan ti o sunmọ eutectic, ati pe apakan ti o ku ni isalẹ iron-carbon austenite (eyiti o ni itutu agbaiye le yipada si martensite).Awọn carbides eutectic wọnyi tobi ju lati pese anfani ti ohun ti a pe ni lile lile (gẹgẹbi ninu awọn irin diẹ, nibiti awọn itọsẹ cementite kekere ti o kere pupọ le ṣe idiwọ [aiṣedeede ṣiṣu] nipa idilọwọ gbigbe ti awọn dislocations nipasẹ matrix iron ferrite funfun).Dipo, wọn pọ si lile olopobobo ti irin simẹnti lasan nipasẹ agbara lile tiwọn ti o ga pupọ ati ida idaran ti iwọn didun wọn, iru eyiti lile olopobobo le jẹ isunmọ nipasẹ ofin awọn akojọpọ.Ni eyikeyi idiyele, wọn funni ni lile ni laibikita fun lile.Niwọn igba ti carbide jẹ ida kan ti ohun elo naa, irin simẹnti funfun le ni idi ti a pin si bi cerimet.Irin funfun jẹ brittle pupọ fun lilo ninu ọpọlọpọ awọn paati igbekale, ṣugbọn pẹlu líle ti o dara ati resistance abrasion ati idiyele kekere, o rii lilo ninu iru awọn ohun elo bii awọn ohun elo yiya (impeller ati volute) ti awọn ifasoke slurry, awọn ila ikarahun ati awọn ifi gbigbe ni bọọlu. Mills ati autogenous lilọ Mills, boolu ati oruka ni edu pulverisers, ati eyin ti a backhoe ká walẹ garawa (biotilejepe simẹnti alabọde-erogba martensitic irin jẹ diẹ wọpọ fun yi ohun elo).

O nira lati tutu awọn simẹnti ti o nipọn ni iyara to lati fi idi yo naa mulẹ bi irin simẹnti funfun ni gbogbo ọna.Bibẹẹkọ, itutu agbaiye ni iyara le ṣee lo lati fi idi ikarahun kan ti irin simẹnti funfun mulẹ, lẹhin eyi iyoku tutu diẹ sii laiyara lati ṣe ipilẹ ti irin simẹnti grẹy.Simẹnti abajade, ti a npe ni achilled simẹnti, ni o ni awọn anfani ti a lile dada pẹlu kan ni itumo tougher inu ilohunsoke.

Awọn ohun elo irin funfun chromium giga gba awọn simẹnti nla laaye (fun apẹẹrẹ, impeller 10-tonne) lati jẹ simẹnti iyanrin, bi chromium ṣe dinku oṣuwọn itutu agbaiye ti o nilo lati ṣe agbejade awọn carbide nipasẹ awọn sisanra nla ti ohun elo.Chromium tun ṣe agbejade awọn carbides pẹlu aibikita abrasion ti o yanilenu.Awọn alloy chromium giga-giga ṣe ikasi líle wọn ti o ga julọ si wiwa awọn carbide chromium.Fọọmu akọkọ ti awọn carbide wọnyi jẹ eutectic tabi M₇C₃carbides, nibiti "M" duro fun irin tabi chromium ati pe o le yatọ si da lori akojọpọ alloy.Awọn eutectic carbides dagba bi awọn edidi ti awọn ọpá hexagonal ṣofo ati dagba ni papẹndikula si ọkọ ofurufu basali hexagonal.Lile ti awọn carbide wọnyi wa laarin iwọn 1500-1800HV.

Irin simẹnti malleable

Irin malleable bẹrẹ bi simẹnti irin funfun ti o jẹ itọju ooru fun ọjọ kan tabi meji ni iwọn 950 °C (1,740 °F) ati lẹhinna tutu fun ọjọ kan tabi meji.Bi abajade, erogba inu carbide iron yipada si graphite ati ferrite pẹlu erogba (austenite).Awọn lọra ilana faye gba awọn dada ẹdọfu lati dagba awọn lẹẹdi sinu spheroidal patikulu kuku ju flakes.Nitori ipin abala kekere wọn, awọn spheroids jẹ kukuru ati jinna si ara wọn, ati pe o ni apakan agbelebu kekere vis-a-vis a ikede kiraki tabi phonon.Wọn tun ni awọn aala ṣoki, ni idakeji si awọn flakes, eyiti o dinku awọn iṣoro ifọkansi aapọn ti a rii ni irin simẹnti grẹy.Ni gbogbogbo, awọn ohun-ini ti irin simẹnti malleable jẹ diẹ sii bi awọn ti irin kekere.Opin kan wa si bawo ni a ṣe le sọ apakan ti o tobi si ni irin ti o ṣee ṣe, bi o ti ṣe lati irin simẹnti funfun.

Irin simẹnti ductile