Materiale Metalice

  • View
    51

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Materiale Metalice

  • MATERIALE METALICE

    Curs 6

    FONTE DE TURNATORIE

  • Cristalizarea fontelor

    Fonte de prim fuziune de afinare

    de a doua fuziune turntorie

    Elementele de aliere modific concentraia / temperatura punctelor

    E, C, S

    puternic grafitizante - Si, Ni, Cu

    slab grafitizante P

    slab antigrafitizante Mo, W

    puternic antigrafitizante Mn, Cr, V

    Constanta de grafitizare - kg : kgSi=1; kgMn=-0.2; kgP=0.1; kgAl=0.5

  • Cristalizarea fontelor

    Pentru vitez constant de rcire structura determinat numai de compoziia chimic

    Diagrama Maurer: structura fontelor cu 2.5-3.5%C, n probe cilindrice (50) turnate n nisip, n funcie de coninutul de Si

  • Fonta pestrita Fonta cenusie

  • Cristalizarea fontelor

    Viteza de rcire n intervalul intervalul de grafitizare determin structura

    Depinde de grosime

    variaia de temperatur

    constantele fizice de material (c, , k)

    Diagrama Greiner - Klingenstein

  • Clasificarea fontelor de a doua fuziune

    Dup forma grafitului !!!

    Fonte cenuii grafit lamelar obinuit (l / g > 50, l=lungime, g=grosime)

    modificat (l / g = 25-50)

    vermicular (l / g = 2-10)

    coral (l / g = 2-4)

    Fonte maleabile grafit in cuiburi (l / g = 1.5-2)

    Fonte cu grafit nodular (l / g 1)

  • Fonte cenuii Fonte cenuii nemodificate cele mai utilizate (~ 70%)

    Compoziie: 2.8 3.5% C (general); 0.5 3.5% Si; 0.1 1% P; 0.02 0.15% S; 0.2-1%Mn Rm = 100-450MPa; HB = 100-300; A

  • Fonte cenuii

    Fluiditatea depinde de poziia fa de punctul eutectic; Efecte: Si (0.33) < P (0.5) < C (1)

    Contracia total: 0.7 1% pentru fontele de rezisten mic 1 1.3% pentru fontele de rezisten mare

    Fonte cenuii cu grafit lamelar modificate Rm > 250MPa

    Modificatori pt. fontele cenusii: BN, AlN, TiS, SiO2, Al2O3, CaO germeni eterogeni

    Practic: ferosiliciu, silicocalciu,

  • Fonte cenuii

    a, b, d difera prin capacitatea de germinare (racire diferita, particule pt. germinare eterogena) c la fonte hipereutectice d, e fonte hipereutectice; e numai prin germinare eterogena;

  • Fonte cenuii

    Grafit interdendritic punctiform Grafit interdedritic orientat

  • Fonte cenuii

  • Fonte cu grafit vermicular

    Mas F + P prin aliere cu Ni, Cu, Mn sau normalizare

    Modificare: efect dublu cu elemente nodulizante i germeni eterogeni

    Turnabilitate bun (comparabil cu a Fc): fluiditate mare, volum mic de retasur, tendin mic de fisurare la cald

    Rm = 300 650 MPa; A = 1 10%

    Capacitatea de amortizare a vibraiilor comparabil cu Fgn

    Destinaie: lingotiere, armturi, blocuri motoare (Diesel)

  • Fonte cu grafit vermicular

  • Fonte cu grafit coral

    Grafit de form arborescent

    Mas predominant feritic; Obinere prin rcire rapid (forme de grafit sau metalice) pentru coninut de sulf 1% (comparabile cu cele cu grafit vermicular)

  • Fonte cu grafit coral

  • FONTE MALEABILE

    Contin grafit sub forma aglomerata neregulata in CUIBURI (GM)

    Se obtin prin tratament termic RECOACERE DE MALEABILIZARE aplicat unor fonte albe

    Clasificare dupa aspectul casurii

    (tipul de tratament de obtinere a grafitului)

    Fonte maleabile cu miez negru F + GM ; P + GM

    Fonte maleabile cu miez alb F + P + GM

  • FONTE MALEABILE

  • FONTE MALEABILE

    Fonte maleabile cu miez alb

    2.5 - 3.25%C; 0.5-0.7%Si, 0.3-0.5%Mn; maleabilizarea in mediu oxidant

    Recoacerea de maleabilizare:

    prima etapa de maleabilizare descompunerea cementitei libere

    (cementita secundara,

    cementita ledeburitica);

    Rm = 270 570 MPa A = 3 16% 200 250 HB

  • FONTE MALEABILE

    Fontele maleabile cu miez negru

    2.2 - 3%C; 0.8 1.5%Si; 0.3 0.5%Mn , maleabilizare in mediu neutru Cele mai folosite - pret de tratament, compromis favorabil intre Rm / A

    Recoacerea de maleabilizare:

    etapa 1 - descompunerea cementitei libere

    etapa 2 descomp. cementitei din perlita

    Rm = 300 550 MPa A = 1 10% 150 320 HB

  • FONTE MALEABILE

    Fonte maleabile cu miez perlitic

    ~ 2.7%C, maleabilizare prima etapa, mediu neutru

    Cele mai rezistente fonte maleabile:

    Rm = 450 650 MPa

    Ductilitate mica: A = 2 4%

  • FONTE CU GRAFIT NODULAR

    Fonte cu ~3.5% C, cu grafitul in noduli obtinut prin modificare

    Modificatori: Mg, Ce, ... formeaza pelicule pe suprafata grafitului

    Cea mai favorabila forma de grafit

    (efectul minim de concentrare a tensiunilor)

    Rm = 370 700 MPa; A = 2 18%; 140 300 HB

  • STANDARDIZAREA FONTELOR DE TURNTORIE

    SR EN 1560:1999 Turntorie sistem de simbolizare pentru fonte. Simbolizare alfanumeric i numeric

    Simbolizarea alfanumeric EN-GJ 5 6 7 8 9 - 10 11 12 - 13 14 - 15

    5: L, S, V, M, N (fr), Y (special) [6]: A, F, P, M, L (ledeburit), Q(clit), T(clit+revenit), B(font

    maleabil cu miez negru), W(font maleabil cu miez alb) 7 8 9: Rm [MPa]

    [10 11 12]: [alungire] / [modul de prelevare - S (separat); U (ataate separat); C (prob prelevat din pies)]

    [13 14]: temperature de determinare a rezilienei - RT, LT [15]: Condiii suplimentare D (brut); H (tratat termic); W (sudabil): Z

    (alte condiii suplimentare)

    Ex. EN-GJL 150; EN-GJS-350-22C-LT; EN-GJS-450-07S-RT-H

  • STANDARDIZAREA FONTELOR DE TURNTORIE

    Simbolizarea numeric a fontelor

    EN-J L/S/V/M/N/Y 1 2 3 4

    1: 1 (rezistena la traciune); 2 (duritate); 3 (compoziie chimic)

    2 3: numr corespunztor mrcii

    4: condiii specifice 1 (prob turnat separat); 2 (prob ataat); 3 (prob prelevat din pies); 4 (reziliena la temperatura ambiant); 5 (reziliena la temperatur sczut); 6 (sudabilitate); 7 (brut); 8 (tratament termic); 9 (condiii suplimentare)

    Ex. EN-GJL-150 = EN-JL-1010; EN-GJMW-350-4 = EN-JM-1010

  • STANDARDIZAREA FONTELOR DE TURNTORIE

    Simbolizarea n funcie de duritate

    Poz. 7 8 9 = HB, HV, HR

    Ex. EN-GJL-100 = EN-GJL-HB-155; EN-GJN-HV-350

  • STANDARDIZAREA FONTELOR DE TURNTORIE

    Standardizarea fontelor cenusii

    SR EN 1561:1999 (fonte cu grafit lamelar) EN-GJL- Rm [MPa]

    Ex. EN-GJL-100, 150, ..., 350

  • STANDARDIZAREA FONTELOR DE TURNTORIE

    Standardizarea fontelor maleabile

    SR EN 1562:1999 I fonte decarburate (miez alb)

    II fonte nedecarburate (~ miez negru)

    I. EN-GJMW- Rm [MPa] A [%]

    Ex. EN-GJMW-350-4, EN-GJMW-550-4

    II. EN-GJMB- Rm [MPa] A [%]

    Ex. EN-GJMB-300-6; EN-GJMB-550-4

  • STANDARDIZAREA FONTELOR DE TURNTORIE

    Standardizarea fontelor cu grafit nodular

    SR EN 1563:1999: EN-GJS- Rm [MPa] A [%]

    Ex. EN-GJS-350-22, EN-GJS 400-18, EN-GJS-600-03,

    EN-GJS-900-2