uvod oblikovanje metalnih materijala osnovni principi ... materijal/ljevarstvo...termička obrada...
TRANSCRIPT
1
LJEVARSTVO
4 - 6 čas
Željezni livovi
Željezni livovi sa grafitom
Željezni livovi bez prisustva grafita
Livovi prema izgledu preloma
Sivi željezni livovi
Bijeli željezni livovi
2
Željezni livovi
Željezni livovi sa grafitom
Liv sa lamelarnim grafitom
Liv sa nodularnim grafitom
Liv sa vermikularnim grafitom
Liv sa temper grafitom
Sadržaj C 3-3,5%, Si 1,8-2,5%
Cijepljenje liva
Uticaj legirajućih elemenata
Grafitizatori Si, Ni, Cu
Karidotvorci Cr, V, Mn
Uticaj brzine hlađenja, pojava odbjela
3
Željezni livovi
Hemijski sastav
C 3,0-3,5%, Si 1,8-2,5%, Mn 0,4-0,8%, S do 0,15%, P
do 0,2%
Sadržaj Mn=1,7x%S + 0,3
4
Željezni livovi-liv sa lamelarnim
grafitom
Slika 11. Mikrostruktura liva sa lamelarnim grafitom
a) prije i b) poslije nagrizanja
a) b)
Željezni liv sa lamelarnim grafitom
Liv koji je najstariji materijal iz skupine
željeznih livova
Najveća proizvodnja u svijetu
Svojstva
Niska vrijednost zatezne čvrstoće i duktilnosti
Dobra mašinska obradivost
Dobra sposobnost prigušenja vibracija
Dobra toplotna provodivost
Dobra livkost
Niski troškovi proizvodnje 5
Željezni livovi-liv sa lamelarnim
grafitom
Željezni liv sa nodularnim grafitom
Nizak sadržaj S < 0,015 i P<0,1, Mn<0,3
Nodulacija, Mg 0,03-0,06%
Svojstva
Superiorniji u odnosu na liv sa lamelarnim
grafitom u pogledu mehaničkih i duktilnih
svojstava (Rm od 350 do 1500N/mm2)
Zamjena za čelični liv u mnogim aplikacijama
Dobra livkost, obradivost i prigušenje vibracija
6
Željezni livovi-liv sa nodularnim
grafitom
Mikrostruktura – feritni, perlitni, feritno perlitni,
ausferitni ADI liv
7
Slika 10. Izgledm mikrostrukture liva sa nodularnim grafitom
a) feritni, b) feritno perlitni, c) ausferitni ADI liv
a) b) c)
Željezni livovi-liv sa nodularnim
grafitom
8
Slika 11, primjeri odlivaka
od nodularnog liva
Proizvodi
Željezni liv sa vermikularnim grafitom
Prema svojstvima smješta se izmedju livova
sa lamelarnim i nodularnim grafitom
Modifikacija predlegurama
Predlegure na bazi Mg i antinodularizator (Ti)
Poteškoće u proizvodnji
(0,008%<Mg<0,012%)
9
Željezni livovi-liv sa
vermikularnim grafitom
10
Slika 12. Mikrostruktura vermikularnog liv
a) Prije b) poslije nagrizanja
a) b)
Željezni livovi-liv sa
vermikularnim grafitom
11
Slika 13. Odlivci od vermikularnog liva
a) Kućište motora b) glava motora
a) b)
Željezni livovi-liv sa
vermikularnim grafitom
Željezni liv sa temper grafitom
Polazna bijela struktura
Dugotrajan proces termičke obrade
Polazna mikrostruktura eutektički karbidi i
perlit
Finalna mikrostruktura
Nakupine grafita-temper grafit i metalni matriks
8feritni, perlitni, martenzitni
12
Željezni livovi-liv sa temper
grafitom
13
Slika 14. mikrostruktura
temper liva
a) Polazno stanje
b) feritni
c) perlitni
d) martentitni
a) b)
c) d)
Željezni livovi-liv sa temper
grafitom
Podjela temper liva
Bijeli temper liv
Crni temper liv
Svojstva sliča svojstvima liva sa nodularnim
grafitom
Dobra livkost za tankostjene odlivke, dobra
duktilnost pri sniženim temperaturama, dobra
otpornost na trošenje...
14
Željezni livovi-liv sa temper
grafitom
Proces proizvodnje odlivaka
Složen proces
Tehnologija proizvodnje podijeljena u više faza
Dobra organizacija posla i sistem kontrole kvaliteta
Priprema rada-tehnološka priprema
Nacrti
Rokovi
Potrebne sirovine
Cijena
Uslovi isporuke
15
16
Proces proizvodnje odlivaka
Slika 1. Dijagram toka operacija
pri proizvodnji odlivaka na
bazi željeza u jednokratne kalupe
Tehnološka analiza i razrada crteža
Crtež dostavljen od strane kupca
Analiza konstrukcije odlivka
Mogući postupci livenja
Konstrukcija i proračun ulivnog sistema
Materijal za potrebe izrade modela, jezgra i
kalupa
Skupljanje odlivka
Mašinska obrada
17
Proces proizvodnje odlivaka
Izrada modela odlivka
Materijal za izradu
Izrada jezgrenika
Izrada kalupa i jezgri
Livenje u jednokratne kalupe
Livenje u trajne kalupe
Materijal za izradu kalupa
Pijesak
Vezivo
voda
Kalupovanje-formiranje kalupne šupljine
18
Proces proizvodnje odlivaka
Sklapanje kalupa
Priprema taline
Priprema materijala za topljenje
Agregati za topljenje
Kupolne peći
Indukcione peći
Plamen peći
Šahtne peći
Lončaste peći
Kontrola procesa topljenja 19
Proces proizvodnje odlivaka
Obrada taline
Korekcija hemijskog sastava
Cijepljenje
Nodulacija
Transport i livenje taline u pripremljene
kalupe
Zaštita taline
Brzina livenja taline
Turbulencija, prskanje, iskorištenje taline
Peći za držanje i dogrijavanje taline
20
Proces proizvodnje odlivaka
Istresanje i vadjenje odlivka
Ručno
Automatski
Regeneracija kaluparskog materijala
Odvajanje dijelova ulivnog sistema
Rezanje (autogeno)
Odbijanje
21
Proces proizvodnje odlivaka
Čišćenje odlivka
Sačmanje
Popravke (reparacijsko zavarivanje)
Termička obrada
Za odlivke gdje je to predviđeno
Mašinska obrada
Prema dogovoru
Mašinska obrada odgovarajućih pozicija
22
Proces proizvodnje odlivaka
Kontrola kvaliteta (prema dogovoru s kupcem i
odgovarajućim standardima za pojedine klase
materijala)
Završna dimenziona kontrola
Izrada epruveta za ispitivanje
Kontrola mehaničkih svojstava
Kontrola metalografskih svojstava
Kontrole bez razaranja
Pakovanje i transport
23
Proces proizvodnje odlivaka
Agregati za topljenje
Agregati za topljenje čelika i željeznih livova
Kupolna peć
Indukciona peć
Elektrolučna peć
Agregati za topljenje livova na bazi obojenih
metala
Plamena peć
Šahtna peć
Lončasta peć
24
Izrada taline
25
Priprema uloška za topljene livova na bazi
željeza
Sivo sirovo željezo
Čelični otpad
Povratni materijal
Sredstva za naugljeničavanje
Silicij karbid
Gorivo-koks
Ferolegure i ostali dodaci
Izrada taline
26
Sivo sirovo željezo Smanjenje ukupnog sadržaja Mn
Pospješuje nukleacijsku sposobnost taline
Smanjenje koncentracije štetnih elemenata
Razrijeđenje taline
Udio u ulošku od nekoliko procenata pa i do 90%
Čelični otpad Preduslov nizak sadržaj rezidualnih elemenata
Za sniženje ukupnog ugljika i silicija u talini
Sa porastom udjela čeličnog otpada raste potrošnja energije i produljuje
se vrijeme procesa topljenja
Niži metalurški kvalitet taline i povećan udio troske
Veća potrošnja sredstava za naugljeničenje i cijepljenje
Problem za odlivke koji zahtijevaju niži sadržaj perlita (ako ČO sadrži
rezidualne elemente koji promoviraju nastanak perlita)
Potreba za termičkom obradom
Izrada taline
27
Izrada taline
Povratni materijal Ulivni sistemi, hranitelji, škartni odlivci
Udio ovisi o količini povratnog materijala kojim livnica raspolaže u datom
trenutku
Materijal potrebno razvrstati po klasama i prisutnosti legirajućih elemenata
Sredstva za naugljeničavanje Podešavanje sadržaja ugljika u talini: grafit, dijelovi elektroda, petrol koks,
sintetički grafit, idr
Vrijeme i način dodavanja ovise o vrsti agregata za topljenje (mrežne,
srednjefrekventne indukcione peći)
Potrebna količina (veća količina-dodati sredstvo veće čistoće, za manje
količine dodavanje se može vršiti i u mlaz pri livenju u lonac)
Si smanjuje topivost ugljika u talini (u slučaju potrebe za dodavanjem i Si prije
dodati sredstvo za naugljeničenje pa onda sredstvo koje je nosioc Si)
28
Silicij-karbid Najčešće 30%C i 70%Si
Pogodan i za naugljeničavanje i za povišenje sadržaja Si u talini
Iskorištenje vrlo visoko
Poboljšava metalurške karakteristike taline
Potiče nukleacijski potencijal taline
Dodaje se u količini do 1% u uložak u ranijim fazama procesa
topljenja, nikada u lonac
Koks Energent za topljenje
Naugljeničenje taline
Sadržaj sumpora i pepela u koksu
Izrada taline
29
Ferolegure i ostali dodaci
Za legiranje taline
Dodaju se u peć ili lonac
Za korekciju sadržaja Si dodaje se FeSi koji nije namijenjen za
cijepljenje taline
Izrada taline