Třídy odlévání chromové oceli
Třídy odlévání z chromové oceli jsou obvykle následující:
- Niklovo-chromové (Ni-Cr) bílé litiny
- Chrom-molybden (Cr-Mo) bílé litiny
- Litiny s vysokým obsahem chromu (HCWCI)
Niklovo-chromové (Ni-Cr) bílé litiny
Žehličky nikl-chrom (Ni-Cr) obsahují Ni a Cr. Bílé litiny Ni-Cr, které jsou ze slitiny s nízkým obsahem chrómu, obsahují 3 - 5% hmotn. % Ni a 1 - 4% hmotn. % Cr, s jednou modifikací slitiny, která obsahuje 7 - 11% hmotn. % Cr. Obchodní název Ni-Hard typy 1 - 4 je obvykle identifikuje. Chrom v nižších koncentracích (<2–3%) má malý nebo žádný vliv na kalitelnost, protože většina chromu je vázána v karbidech.
Ni-Cr bílé žehličky jsou také známé jako martenzitické bílé litiny a martenzitické Ni-Cr bílé litiny se spotřebovávají ve velkých tonážích při těžbě, jako jsou vložky kulového mlýna a mlecí koule. Ni je primární legující prvek, protože při úrovních 3.0 až 5.0% je účinný při potlačení transformace austenitické matrice na perlit, čímž je zajištěno, že se po ochlazení vytvoří tvrdá martenzitická struktura (obvykle obsahující významná množství zadrženého austenitu). forma. Cr je obsažen v těchto slitinách v množství od 1.4 do 4.0%, aby bylo zajištěno, že žehličky ztuhnou karbidy (typu M3C), tj. Aby se zabránilo grafitizačnímu účinku na Ni.
Otěruvzdorné struktury obsahující eutektické směsi austenitu a karbidů lze získat v tenkých a silných průřezech nezávisle na použití chill. Je možné získat stopy grafitu v silnějších úsecích nebo při použití vyšších úrovní uhlíku a křemíku. Kromě těchto okolností je dominantní mikrostruktura Ni-Hard železa složená z železné matrice obklopené karbidy tvrdých kovů.
Přítomnost 3 - 5 hmot. % Ni umožňuje eutektickému austenitu dosáhnout počáteční teploty martenzitu (Ms) bez omezení tvorbou perlitu. Žádná transformace není dokonalá a mikrostruktura litého Ni-Hard železa bude obsahovat směs austenitu a martenzitu. Pokud má odlitek různou tloušťku, pak silnější části mohou obsahovat stopy perlitu. Z této diskuse je zřejmé, že je docela obtížné předpovídat výkonnost odlitku odlévání, která je založena na počáteční chemii, s malými nebo žádnými znalostmi o rozměrech nebo tepelné historii.
Pro aplikace vyžadující vysoký stupeň pevnosti, tvrdosti a odolnosti proti opotřebení patří mezi efektivní dostupné materiály litiny Ni-Hard. Odlitky z tvrdého železa se ukázaly jako vynikající v různých náročných aplikacích, včetně pracovních válců pro frézování oceli za tepla. V ocelárnách se také široce používají litiny s vysokým obsahem chrómu a slitiny z rychlořezné oceli a v dokončovacích stojanech se obecně používá Ni-tvrdé železo. Optimální složení slitiny Ni-Cr z bílé litiny závisí na mechanických vlastnostech požadovaných pro provozní podmínky a na rozměrech a hmotnosti odlitku. Bílé litiny Ni-Cr se ukázaly jako velmi nákladově efektivní materiály, které se používají k drcení a mletí.
Převládajícími vlastnostmi Ni-Hard žehliček je, že jejich vysoké pevnosti a houževnatosti lze dosáhnout tepelným zpracováním při relativně nízkých teplotách. Nízké teploty pro tepelné zpracování jsou příznivé pro velké odlitky, které nejsou vhodné pro tepelné zpracování při vyšších teplotách a jsou náchylné k praskání. Ze všech žehliček odolných proti oděru se Ni-Hard vyrábí v největší tonáži pro řadu průmyslových odvětví zpracovávajících minerály. Nízké náklady na železo Ni-Hard jsou způsobeny jeho nízkým obsahem slitiny, schopností lití do různých tvarů a vysokou tvrdostí ve stavu odlitku. Jeho vysoká tvrdost jej jasně odděluje od litinových žehliček odolných proti oděru. Vysoká tvrdost je výsledkem tvorby martenzitu versus perlitu ve stavu odlitku. Tento metalurgický posun je výsledkem vysokého obsahu Ni Ni-Hard železa.
U třídy I typu A vyžadují odlitky v aplikacích maximální odolnost proti oděru, jako jsou popelníky, kalová čerpadla, hlavy válců, pneumatiky muller, segmenty drtiče koksu, třídiče atd. Typ B se doporučuje pro aplikace vyžadující větší pevnost a mírné nárazy , jako jsou desky drtiče, konkávy drtiče a drticí kolíky. Třída I, typ D, tvrdý Ni, typ 4, má vyšší úroveň pevnosti a houževnatosti, a proto se používá pro náročnější aplikace, které ospravedlňují jeho přidané náklady na slitiny. Běžně se používá pro spirály čerpadel, které manipulují s abrazivními kejdy a segmentem a pneumatikami uhelného drtiče.
Slitina třídy I typu C (Ni-Hard 3) je speciálně navržena pro výrobu mlecích koulí. Tato třída je litá do písku i odlévána, odlévání za studena má tu výhodu, že má nižší náklady na slitinu, což je důležitější, poskytuje zlepšení o 15 - 30% po dobu 8 hodin při 260 - 315 ℃. Existují dva obecné typy obsahující 4% Ni-2% Cr a 6% Ni-8% Cr. Oba mají strukturu železa a karbidů chrómu v matrici martenzitu a bainitu, ale materiály s vyšším obsahem slitiny mají typ karbidu, který je diskontinuální a poskytuje větší odolnost proti nárazu a korozi, tj. Karbid typu M7C3. Tyto žehličky lze použít jako lité, ale tepelné zpracování zlepšuje tvrdost a odolnost proti praskání a odlupování povrchu.
Chrom-molybden (Cr-Mo), bílé litiny
Tyto žehličky jsou určeny pro odolnost proti otěru a chrom-molybdenové (Cr-Mo) žehličky (třída II podle ASTM A532) obsahují 11 - 23% hmotn. % Cr, až 3% hmotn. % Mo a jsou často legovány Ni nebo Cu. Mohou být dodávány buď jako odlitky s austenitickou nebo austeniticko-martenzitickou matricí, nebo tepelně zpracované s martenzitickou matricovou mikrostrukturou pro maximální odolnost proti otěru a houževnatost. Obvykle jsou považovány za nejtvrdší ze všech druhů bílé litiny. Ve srovnání s bílými žehličkami Ni-Cr s nižší slitinou jsou eutektické karbidy tvrdší a lze je tepelně zpracovat, aby se dosáhlo odlitků s vyšší tvrdostí. Mo, stejně jako Ni a Cu v případě potřeby, se přidává, aby se zabránilo perlitu a zajistila se maximální tvrdost.
Litiny s vysokým obsahem chromu (HCWCI)
Opotřebení je významným problémem v mnoha průmyslových odvětvích a výměna opotřebovaných dílů může mít za následek značné náklady vyplývající z nákladů na náhradní součásti, práce a ztráty výrobní doby a snížené produktivity kapitálového vybavení. Aby se minimalizovaly tyto náklady a související prostoje zařízení, v prostředí s vysokým opotřebením se běžně používají materiály odolné proti opotřebení. Jednou z nejčastěji používaných skupin materiálů pro odolnost proti opotřebení jsou slitiny s vysokým obsahem chromu a bílé litiny (HCWCI).
HCWCI procházejí několika tuhnoucími reakcemi a řadou různých transformačních reakcí v pevném stavu při ochlazení na teplotu místnosti, během opětovného zahřívání na zvýšenou teplotu pod teploty solidu. V důsledku toho se v HCWCI tvoří řada různých fází, které ovlivňují mechanické vlastnosti a životnost materiálu.
Žehličky pod tímto číslem mají nejvyšší obsah Cr v rodině vysoce legované bílé litiny. Vysoký Cr dodává těmto žehličkám dobrou odolnost proti opotřebení, odolnost proti korozi, rázovou houževnatost a kalitelnost. Pozoruhodně se také zvyšuje odolnost proti korozi a abrazivnímu opotřebení a opotřebení při zvýšené teplotě [16]. Třídy I a II vysoce chromových bílých žehliček mají vynikající odolnost proti oděru a jsou účinně používány v oběžných kolech a spirálách, lopatkách oběžných kol a vložkách pro tryskací zařízení a rafinačních discích v rafinériích buničiny.