Плавлення чавуну: оптимальна температура, класифікація матеріалу, порівняння зі сталлю
Чавуном названий сплав заліза, в якому міститься більше 2% вуглецю. Крім цих компонентів, у суміші присутні постійні речовини, такі як сірка, кремній, фосфор, марганець і легуючі добавки. Матеріал поділяється на різні види в залежності від сплаву, який визначається за структурою зламу. Чавун має до ста різних марок, серед них виділяється ливарний, він відрізняється від інших:текстурою, призначенням і технологією отримання.
Класифікація матеріалу
Даний матеріал більш крихкий, ніж сталь. Він здатний руйнуватися без помітних деформацій. Вуглець у сплаві має вигляд графіту і цементиту або кожна речовина представлено окремо. Різновиди чавуну з’являються у зв’язку з їх формою і кількістю:
- Білий. Весь вуглець знаходиться у вигляді цементиту. Даний колір матеріалу видно на зламі. Його можна охарактеризувати як крихкий, але твердий. Його обробляють, головним чином, для отримання куванням різновиди.
- Сірий. Вуглець у вигляді пластичної форми графіту. Характеризується як м’який, добре піддається обробці, при якій використовуються низькі температури плавлення.
- Ковкий. Цей тип названий умовно, так як матеріал не піддається куванню. Даний вид виходить в результаті тривалого випалення білого, після чого утворюється графіт. На властивості матеріалу негативно впливає нагрів понад 900 градусів, а також швидкість охолодження графіту. У результаті чого ускладнюється процес зварювання та обробки.
- Високоміцний. У ньому міститься кулястий графіт, який утворюється за допомогою кристалізації.
Відмінності стали від чавуну
Різниця матеріалів виражається в наступному:
Чавун менш твердий і міцний, як сталь.
- Сталь важче і має більш високу температуру плавлення.
- Так як стали більш низький вміст вуглецю, вона краще піддається обробці (куванні, різанню, зварці, прокатці). З цієї причини вироби з чавуну роблять способом лиття.
- Чавунні вироби пористі (через литва), тому теплопровідність їх нижче.
- Художні вироби зі сталі володіють блиском і блищать, з чавуну вони чорні і матові.
- Чавун — це первинний продукт чорної металургії, а сталь — кінцевий.
- Сталь, як правило, піддають процедурі загартування.
- Вироби з чавуну утворюються в процесі лиття, а сталеві вироби бувають кованими і зварними.
Чавун: температура плавлення
Плюси матеріалу
У цього матеріалу хороші ливарні властивості, має непоганий жидкотекучестью, більш низькою температурою плавлення в порівнянні зі сталлю і ковким чавуном. Дані властивості враховують при виготовленні форми.
Найчастіше застосовують для зварювання матеріалу з латунню газоподібний флюс. Також використовують чавунні прутки з мідним покриттям, які поліпшують змочуваність окантовки наплавляється металом. Застосовують прутки з евтектичного чавуну, його температура плавлення знаходиться в діапазоні 1050 — 1200 градусів. Зварювання відбувається і завдяки флюсу, які вживаються у вигляді пасти. Якщо відсутні спеціальні чавунні прутки або латунь Л-62, то тріщини в деталях з даного матеріалу можна заварити дротом, яка зроблена з електролітичної червоної міді.
Значно вище температури плавлення перегрівання чавуну, що призводить до того, що ці зважені частинки розчиняються, можливо, не повністю, а це ускладнює утворення графіту. В ряді випадків він може виникнути при додаванні до чавуну різних речовин, через що виникнуть додаткові центри кристалізації графіту.
Чавун має кращі ливарні властивості, якщо його порівнювати зі сталлю. Зручність у роботі, а також добра рідкотекучість і заповнюваність форми забезпечується завдяки більш низькій температурі плавлення і завершального процесу кристалізації при постійній температурі.
Перераховані вище переваги чавуну перетворюють матеріал цінний конструктивний матеріал, який широко застосовується в деталях машин, коли вони не піддаються значним розтягуючим і ударних навантажень.
Температура плавлення матеріалу напівсинтетичного
Напівсинтетичний чавун плавиться допомогою плавлення шихти, при цьому діапазон температури коливається в проміжку 1400-1450 градусів. Після розплавлення шихти зберігання чавуну в тиглі печі здійснюється при незначному перегріві, що не перевищує температуру плавлення на сто градусів. Що потрібно робити щоб створився шлаковий покрив? Коли шихта поступово почне плавитися, на дзеркало металу потрібно давати бій скла або прожарений кварцовий пісок.
Види зварювання
Реалізувати газову зварювання слід за рахунок оплавлення полум’ям частин з’єднуваних елементів і прутка з присадочного металу. Дана зварювання використовується для того, щоб з’єднати металеві деталі, неметалічні елементи та сплави, які мають різну температуру плавлення, при цьому товщина повинна бути не більше 30 мм. Щоб її влаштувати не потрібно вдаватися до допомоги електроенергії.
Широко застосовується електродугове зварювання. Завдяки електричній дузі оплавлений метал, який поєднує в собі різні елементи, вступає у взаємодію з металом електрода, утворюючи міцний шов. Щоб шов не окислився, електрод покривають захисним речовиною, наприклад, для цього використовують флюс або інертні гази (аргон, гелій). Електродуговим зварюванням за допомогою різних методів дії (вручну, на напівавтоматах і автоматах) виробляють з’єднання деталей з чавуну, конструкційних сталей, мідних, алюмінієвих та інших сплавів.
Від вуглецю, який міститься у складі матеріалу, залежить температура плавлення. Чим його більше, тим нижча температура, а текучість при нагріванні вище. З цього можна укласти, що матеріал рідкотекучий, крихкий, непластичный і важко піддається обробці. Його питома вага дорівнює 6,9 Г/см3. Температура плавлення знаходиться в інтервалі 1150-1250 градусів.
