Upload
meme01
View
538
Download
8
Tags:
Embed Size (px)
Citation preview
LEGURE ZA LIJEVANJE
METALNE LEGURE ZA LIJEVANJE
LEGURE ŽELJEZA ZA LIJEVANJE
NEŽELJEZNE LEGURE ZA LIJEVANJE
ČELIČNI LIJEV LIJEVANA ŽELJEZA LAKE
LEGURE
TEŠKE LEGURE
NELEGIRANI(UGLJIČNI )ČELIK
LEGIRANIČELIK
SIVI LIJEV
BIJELI (TVRDI LIJEV)
TEMPER LIJEV
NODULARNI LIJEV
Al- legure
Mg –legure
Ti - legure
Cu – legure
Zn – legure
Sn – legure
Pb – legure
Ni - legure
PODJELA LEGURA ŽELJEZA ZA LIJEVANJE PREMA
MEHANIČKIM SVOJSTVIMA
TEHNOLOŠKOMPOSTUPKUDOBIVANJA
KEMIJSKOM SASTAVU
MIKROSTRUKTURI
lijevovi dobre istezljivosti i žilavosti ( čelični, temper i nodularni )
krhki lijevovi ( sivi i bijeli )krhki lijevovi ( sivi i bijeli )
Bijelo ( čelik i čelični tvrdi lijev ) – bijele su boje zbog prisutnog Fe3C
Sivo ( sivi i nodularni lijev ) – sive su boje zbog prisutnog grafita
lijevovi s malim masenim udjelom uglika ( do 0,5 % C ) = čelični lijev
lijevovi s visokim masenim udjelom ugljika ( 2,2 – 4,5 % C):
- temper lijev 2,4 – 3,0- tvrdi lijev 3,0 – 3,8- sivi lijev 3,5 – 4,5- nodularni lijev 4,5 – 5,1
metastabilno ( čelični i bijeli tvrdi ) – ugljik u cementitu ili karbidu ( legirani )
mješovito ( stabilno/metastabilno ) – ugljik u grafitu i cementitu
stabilno – ugljik samo u obliku grafita ( ima i ferita )
Mikrostruktura stabilno ili mješovitokristaliziranih lijevova sastoji se od željezneosnove i nakupina grafita.Osnova kod nelegiranih vrsta lijevova možebiti: perlitna, feritna, feritno-perlitna, slobodnicementit
ČELIČNI LIJEVOVI
Metastabilno kristalizirane legure koje teorijski sadrže 0,2 % C, a kod nelegiranihvrsta 0,5 % C.
Čelični lijev je zapravo lijevani čelik koji se podvrgava samo obradi odvajanjemčestica, sastoji Widmannstattenove feritno-perlitne strukture ( 50 %F i 50%P ) kojadaje nisku istezljivost i žilavost.
Da bi se dobila mikrostruktura slična čeličnoj, lijev se najčešće podvrgavatoplinoskoj obradi normalizacije, pri čemu dolazi do usitnjenja lijevanemikrostrukture i izjednačenja veličine zrna.
Čelični lijevovi
• mehanička svojstva čine ih atraktivnim tehničkim materijalom
• lijevanje čelika (sposobnost stvaranja kompleksnih geometrija)
• poteškoće kod lijevanja čelika:
- temperatura ulijevanja taljevine približno 16500C
- na toj temperaturi čelik se rado oksidira
- rastaljeni čelik ima relativno nisku fluidnost
KLASIFIKACIJA- nelegirani ČL- niskolegirani ČL
Kod legiranih toplinskom obradom se postižu neka posebna svojstva:
- povišena žilavost i vlačna čvrstoća
- mehanička otpornost na povišenim temperaturama ( 300 – 600 oC )
- otpornost na udarno trošenje
- otpornost na opću koroziju
- otpornost na djelovanje agresivnih medija
- vatrootpornost
Grafit se pojavljuje u tri osnovna oblika:
- LISTIĆAV ILI LAMELARAN - kod sivog lijeva- KUGLAST - kod žilavog lijeva- ČVORAST – kod temper lijeva- VERMIKULARNI ILI CRVIČAST
Na mehanička svojstva lijeva utječe: udio, oblik, veličina i raspodjelagrafitnih nakupina.
SVOJSTVA LIJEVOVA KOJI SADRŽE GRAFIT U STRUKTURI- velika sposobnost prigušenja vibracija- dobra klizna svojstva- dobra tlačna čvrstoća- dobra obradljivost odvajanjem čestica
SVOJSTVA LIJEVOVA S PREKO 2%C U ODNOSU NA ČELIČNELIJEVOVE- nisko talište ( oko eutektičke crte )- dobra livljivost- mogućnost lijevanja složenijih oblika- dobra korozijska postojanost
LIJEVANA ŽELJEZA
SIVI LIJEV
Sivo lijevano željezo je krhko – uzduž grafitnih listića
Grafit osigurava podmazivanje strojeva i ima efekt prigušivanja vibracija
Mikrostruktura sivog lijeva s listićima grafita
3,5...4,5 %Si0,3...1,2 %Mn1,4 %Si0,4...1,5 %P< 0,1 %S
Si – jak grafitizator koji omogućuje stvaranje grafitaP – grafitizator koji poboljšava livljivost. Štetan jer smanjuje žilavostMn , S cementatori
Kemijski sastav sivog lijeva
NODULARNI LIJEV
NODULARNI LIJEV
Za postizanje kuglica grafita u taljevinu se dodaju Mg ili Ce
Skuplji je od sivog lijeva
U odnosu na sivi lijev je duktilniji i manje krhak
upotrebljava se tamo gdje je potrebno nešto duktilnosti i žilavosti ( za visoko mehanički opterećene strojne dijelove)
Mikrostruktura nodularnog lijeva
dobiven forsiranjem metastabilne kristalizacije u metalnoj kokili ili u mokrom pješčanom kalupu
kemijski sastav taljevine:
2,5...3,5 %C< 0,6 %Si3,0...4,0 %Mn< 0,9 %P< 0,25 % S
Mn - kao cementator pospješuje stvaranje karbida, odnosno sprječava stvaranje grafita
BIJELI (TVRDI) LIJEV
BIJELI (TVRDI) LIJEV
lijev s karbidima
brzo ohlađivanje ( karbid nastaje jer nema vremena za nastajanje grafita)
karbiditvorci: Cr, V,...
skuplji od sivog lijeva
tvrd je i lomljiv
Mikrostruktura bijelog lijeva
SVOJSTVA BIJELOG (TVRDOG) LIJEVA:
- tvrd ( > 400 HV ) i krhak- osjetljiv na udarna opterećenja- mala istezljivost- velika otpornost na pritiske i abrazijsko trošenje- teško obradnjiv odvajanjem čestica- pri lijevanju dolazi do stvaranja šupljina i zaostalih naprezanja
PRIMJENA:
- valjci u metalnoj i drugim industrijama- kotači i papuče kočnica- dijelovi za drobilica za kamen- alati za izvlačenje žice- matrice za briketiranje ugljena- oklopi bubnjeva u industriji cementa- kugle u bubnjevima za drobljenje ugljena i sl.
TEMPER ( KOVKASTI ) LIJEV
sirovina za dobivanje ovoga lijeva je bijeli tvrdi lijev
odljevci bijelog tvrdog lijeva su tvrdi i krhki,
za dobivanje manje tvrdoće, veće žilavosti, kovkosti i bolje obradljivostiodljevci iz bijelog tvrdog lijeva moraju se podvrgnuti decementacijskomžarenju
TEMPER LIJEV
Podeutektičke legure željeza koje skrućuju u kalupu u strukturu kao bijeli lijev
naknadnim žarenjem odljevaka dobivaju se mehanička svojstva slična nodularnom lijevu
grafit je u strukturi sličan onom u nodularnom lijevu
svojstva su slična nodularnom lijevu
Mikrostruktura temper lijeva
NEŽELJEZNE LJEVAČKE LEGURE
ALUMINIJSKE LEGURE
općenito su lako livljive
temperatura ulijevanja taljevine je relativno niska ( talište aluminija = 6600C )
mala gustaća legura
čvrstoća se popravlja toplinskom obradom
odljevci su lako su strojno obradljivi
Sadrže elemente koji tvore lako topive eutektikume što im daje dobra svojstva livljivosti
Mehanička svojstva su slabija nego kod gnječenih legura.
Neke od njih mogu dodatno precipitacijski očvrsnuti.
Mogu se svrstati u tri osnovne skupine:
a) Al-Sib) Al-Mgc) Al-Cu
LIJEVANE ALUMINIJSKE LEGURE
Aluminijske legure
- Greška kod lijevanja (pora)
Matrica iz aluminija
Silicij
Al-Si legure formiraju eutektikum kod 11.7 % Si, a eutektička temperatura postaje 577oC.
Ovo je tipična predstavnica legure, sastava pogodnog za lijevanje, jer ima najnižu moguću temperaturu taljenja
Mikrostruktura odljevka iz Al legure s 11.7 % Si,
Al-Si
- „silumini“ – najraširenija lijevana legura- 10..13 % Si – pospješuje livljivost-približno eutektičkog sastava (za tlačni lijev i druge vrste lijevova gdje se zahtjevaju zamršeni presjeci)- posjeduje veliku žitkost, malo skupljanje i uski interval skrućivanja. -Imaju dobru kemijsku postojanost.
Al-Mg- dobra korozijska postojanost- najbolja kombinacija čvrstoće i žilavosti se postiže sa 10 % Mg
Al-Cu-toplinski su očvrstive s osrednje visokom čvrstoćom, te sa relativno slabom žilavosti. - dobro su otporne pri višim temperaturama , te su rezljive. - lošija livljivost i korozijska postojanost
LJEVAČKE LEGURE BAKRA
KLASIFIKACIJA Cu – LEGURA
Bakrene legure - prema vrsti i udjelu glavnih legirnihelemenata dijele se na mjedi i bronce.
Legure Cu-Zn - Mjedi
a) Prave mjedi , > 50% Cu ; < 44% Zn
b) Specijalne mjedi sa < 44% Zn i 7,5% - ukupno Ni, Fe, Mn, Si, Mn i Sn
c) Cu-Zn-Ni ( 10 – 30 % Ni ) – „ novo srebro”
d) Cu-Zn-Sn-Pb , > 80 % Cu – crveni metal, crveni lijev
Legure bakra bez cinka – većinom bronce
a) Cu-Sn – prave bronce ili kositrene bronce , < 15% Sn
b) Cu-Al – aluminijeve bronce , < 14 % Al
c) Cu-Sn-Pb – olovno-kositrene i olovne bronce , < 10 % Sn, < 25 % Pb
d) Cu-Be – berilijeve bronce , < 2% Be
e) Cu-Mn-Si – manganove i silicijeve bronce
f) Cu-Ni – konstantan , < 45% Ni
Blok motora lijevan iz aluminijske legure
Nominal Composition:Cu 60-66, Zn 22-28, Al 5.0-7.5, Mn 2.5-5.0, Fe 2.0-4.0, Ni 1.0, Pb 0.20 , Sn 0.20 Larger View of MicrographLargest View of Micrograph
Alloy Family:
High strength yellow brasses
Product Form:
Cast ingot
Processing:
Etchant:
Scale Line Length:
~ 125Microns
Alloy:
C86300
Temper:
Material:
Manganese bronze
Source:University of Florida
Class Name UNS Numbers Composition Applications
1. Coppers C80100 -C81100 >99% Copper Electrical & thermal conductors
2. High-copper alloys C81300 -C82800 >94% Copper High strength electrical conductors,
including spot welding electrodes
3. Red brasses C83300 -C85800
Cu - Zn - Sn –(Pb) (75 - 89% Cu)
Valves, pump parts, plumbing hardware
Yellow brasses C85200 -C85800
Cu - Zn - Sn – (Pb) (57 - 74% Cu) Fittings, trim, builders hardware
4. Manganese bronzes C86100 -C86800 Cu - Zn - Mn - Fe – (Pb) Gears, bearings, bushings, marine
fittings
Silicon bronzes, silicon brasses
C87300 -C87900 Cu - Zn –Si Gears, bearings, bushings, marine
fittings
Tin bronzes C90200 -C94500 Cu - Sn - Zn – (Pb) Gears, bearings, bushings, pump
parts
Nickel- tin bronzes C94700 -C94900 Cu - Ni - Sn - Zn – (Pb) Wear parts, low speed bearings
Aluminium bronzes C95200 -C95810 Cu - Al - Fe - Ni
Gears, bearings, bushings, pump parts, pickling equipment, non
sparking tools
5. Copper - nickels C96200 -C96800 Cu - Ni - Fe Valves, pumps etc resistant to
seawater
6. Nickel silvers C97300 -C97800 Cu - Ni - Zn – (Pb) - Sn Builders hardware, valves, pumps
Miscellaneous alloys C99300 -C99750 - Various
Klasifikacija ljevačkih legura bakra
Metal / legura Oznaka Kemijski sastav Upotreba