az öntöttvas kifejezés, mint az acél kifejezés, a vasötvözetek nagy családját azonosítja. Az öntöttvas többkomponensű vasötvözetek. Főbb (vas, szén, szilícium), kisebb (0,01%) elemeket tartalmaznak.
az öntöttvas szén-és szilíciumtartalma magasabb, mint az acélé. A magasabb széntartalom miatt az öntöttvas szerkezete, szemben az acéléval, gazdag szénfázist mutat. Elsősorban az összetételtől, a hűtési sebességtől és az olvadékkezeléstől függően az öntöttvas megszilárdulhat a termodinamikailag metastabil Fe-Fe3C rendszer vagy a stabil Fe-Gr rendszer szerint.
az áttétes út követésekor az eutektikában a gazdag szénfázis a vas-karbid; amikor a stabil megszilárdulási utat követik, a gazdag szénfázis grafit. Csak a bináris Fe-Fe3C vagy Fe-Gr rendszerre hivatkozva az öntöttvas meghatározható vas-szén ötvözetként, amely több mint 2% C-t tartalmaz. Fontos megjegyezni, hogy a szilícium és más ötvöző elemek jelentősen megváltoztathatják a szén maximális oldhatóságát az ausztenitben (g). Ezért kivételes esetekben a 2% C-nál kisebb ötvözetek eutektikus szerkezettel megszilárdulhatnak, ezért továbbra is az öntöttvas családjába tartoznak.
a stabil vagy metastabil eutektikus képződése számos tényező függvénye, beleértve a folyadék nukleációs potenciálját, a kémiai összetételt és a hűtési sebességet. Az első két tényező határozza meg a vas grafitizációs potenciálját. A magas grafitizációs potenciál vasakat eredményez grafit mint gazdag szénfázis, míg az alacsony grafitizációs potenciál vaskarbidos vasalókat eredményez.
az eutektika két alapvető típusa – a stabil ausztenit-grafit vagy a metastabil ausztenit-vas – karbid (Fe3C) – mechanikai tulajdonságaikban nagy különbségek vannak, például szilárdság, keménység, szívósság és alakíthatóság. Ezért az öntöttvas kohászati feldolgozásának alapvető hatóköre az eutektika típusának, mennyiségének és morfológiájának manipulálása a kívánt mechanikai tulajdonságok elérése érdekében.
osztályozás
történelmileg az öntöttvas első osztályozása a törésén alapult. Kezdetben kétféle vasat ismertek el:
- fehér vas: fehér, kristályos törési felületet mutat, mert törés következik be a vas-karbid lemezek mentén; metastabil megszilárdulás eredménye (Fe3C eutektikus)
- szürke vas: szürke törési felületet mutat, mert törés következik be a grafitlemezek (pelyhek) mentén; stabil megszilárdulás eredménye (Gr eutektikus).
a Metallográfia megjelenésével és az öntöttvasra vonatkozó ismeretek növekedésével a mikrostrukturális jellemzőkön alapuló egyéb osztályozások is lehetővé váltak:
- grafit alakja: lamellás (pehely) grafit (FG), gömb alakú (nodular) grafit (SG), tömörített (vermicular) grafit (CG), és indulat grafit (TG); indulat grafit eredmények ? szilárdtest reakció (malleabilizáció.)
- mátrix: ferrites, pearlitic, ausztenites, martenzites, bainitic (austempered).
ezt a besorolást ritkán használja a padló öntöde. A legszélesebb körben használt terminológia a kereskedelmi. Az első osztály két kategóriába sorolható:
- közös öntöttvas: általános célú alkalmazásokhoz ötvözetlen vagy alacsony ötvözetű
- speciális öntöttvas: speciális alkalmazásokhoz általában erősen ötvözött.
a kereskedelmi és mikrostrukturális osztályozás közötti megfelelést, valamint a közös öntöttvas előállításának végső feldolgozási szakaszát az ábra tartalmazza. 2.
a speciális öntöttvasak elsősorban az ötvözőelemek magasabb tartalmában (> 3%) különböznek a közönséges öntöttvasaktól, amelyek elősegítik a magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz, a korrózióállósághoz és a kopásállósághoz különleges tulajdonságokkal rendelkező mikroszerkezeteket. A speciális öntöttvas fő típusainak osztályozását az ábra mutatja. 1.
Fig. 1. A speciális ötvözött öntöttvas osztályozása
Fig.2. Alapvető mikroszerkezetek és feldolgozás közönséges kereskedelmi öntöttvas előállításához