MECHANIKAI TECHNOLÓGIA ÉS ANYAGSZERKEZETTANI TANSZÉK Fémek technológiája Öntöttvasak Dr. Palotás Béla palotasb@eik.bme.hu Öntöttvasak??? Hipoeutektikus öntöttvasak Hipereutektikus öv.-k Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 2
A szövetszerkezet a kémiai összetételtol függ 4 C, % 3 2 1 Led.+ L P Gr Grafit + ferrit G + P + F Si, % 1 2 3 4 5 6 7 Mauer diagram Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 3 A falvastagságtól is függ a szövetszerkezet C + Si, % 7 6 4 I.: Ledeburit + ferrit II.a.: Led. + + grafit II.b.: Perlit + ferrit 2 II.a I. II.b 10 30 50 70 Falvastagság, mm Griener - Klingenstein diagram Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 4
A grafit kristályosodásának módja az ötvözoktol függ Kifehéríto hatás S Cr Mo Mn Ötvözo elem Cu C Si Al Grafitosító hatás Co Ni Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 5 Lemezgrafitos öntöttvas A legjobban az eutektikus összetételu öntöttvas öntheto (T = 1) Telítési fok: C, % C,% T = = 4,3 0,3 P + Si ( ),% C eut T > 1 hipereutektikus öv. A grafit durva T < 1 hipoeutektikus öv. A grafit a szemcsehatáron válik ki. Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 6
Lemezgrafitos öntöttvas kis szilárdságú és rideg 350 250 R m, MPa Acél 800 Gömbrafikus öv. Lemezgrafitos öv. 350 C, % Az öntöttvasak tulajdonságai a grafit alakjától, a grafit mennyiségétol és az alapszövettol függenek A kisebb bemetszésekkel rendelkezo gömbgrafitos öntöttvas lényegesen szívósabb. ( grafit mennyisége, grafit alakja alapszövet) R m = f, Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 7 A szilárdság jelentosen függ a falvastagságtól R m Mértékadó falvastagság Falvastagság Méretezés a mértékadó falvastagságra történik Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 8
A lemezgrafitos öntöttvas tulajdonságai, alkalmazása A lemezgrafitos öntöttvas szilárdsága kicsi és rendkívül rideg (A 0 % (0,8 0,3 %). EN-GJL-100 (EN-JL1010) EN-GJL-150 (EN-JL1020) EN-GLJ-200 (EN-JL1030) EN-GJL-250 (EN-JL1040) EN-GJL-300 (EN-JL1050) EN-GJL-350 (EN-JL1060) (max. 350 MPa érheto el) Nagy nyomószilárdság Jó siklási tulajdonságok Jó forgácsolhatóság Igen jó a rezgés csillapítási képesség Alkalmazási terület: Gépállványok, gépházak Forgattyús házak Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 9 Gömbgafitos öntöttvas Gömbalakú grafittal: Szilárdság no Képlékenység no Nyomás alatt (harang alatt) történik a beoltás (Mg al ill. Ce-al (cériummal) TMg forrás = 1100 ºC, ez azt jelenti, hogy több bar goznyomás van az öv. olvadék homérsékletén) R m Gömbrafitos öv. Lemezgrafitos öv. Falvastagság Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 10
Gömbgrafitos öntöttvas szövetszerkezete Gillemot diagram: Jó a gömbgrafit + ferrit + es szövetszerkezetet T á b l á s g r a f i t Si, % G ö m b é s l e m e C = áll. Gömbgrafit + táblás garfit +ferrit Gömbgrafit + táblás grafit + ferrit + Gömbrafit + ferrit + Gömbgrafit + karbid Mg, % Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 11 Gömbgrafitos öntöttvas tulajdonságai, alkalmazása EN-GJS-350-22U-LT (EN-JS1019) A = 22 %, 10J -40 C-n RT változat és ütomunka szavatolás nélkül is (EN-JS1032) RT +20 C-n 15 J (EN-JS1029) EN-GJS-400-18U-LT (EN-JS1049) RT változat és ütomunka szavatolás nélkül is EN-GJS-450-10U (EN-JS1132) EN-GJS-500-7U (EN-JS1182) EN-GJS-600-3U (EN-JS1092) EN-GJS-700-2U (EN-JS1102) EN-GJS-800-2U (EN-JS1112) EN-GJS-900-2U A = 2 % Dinamikus igénybevételnek kitett szerkezeti elemek, gépalkatrészek, gépkocsi alkatrészek, forgattyús tengelyeket is készítenek gömbgrafitos öntöttvasból. Belso nyomásra igénybevett elemek készítése. Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 12
Temperöntvények Hokezeléssel módosítják a grafit alakját. A kiinduló anyag fehér öntvény (ledeburitos + es szövet) C + Si, % 7 6 4 2 II.a I. I.: Ledeburit + ferrit II.a.: Led. + + grafit II.b.: Perlit + ferrit II.b Kedvezo 10 30 50 70 kiinduló szövet Falvastagság, mm Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 13 Hokezelés Oxidáló közegben (pl. vasércben) Semleges közegben Temperálás 980 1050 ºC A hokezelés hatására a t vaskarbidból kidiffundáló karbont vagy kiégetjük, vagy a kiválását biztosítjuk Jól hegesztheto Fehér temperöntvény: EN-GJMW-350-4U; EN-GJMW-380-12U EN-GLMW-450-7U Rm = 450MPa, A = 7 % T Oxidáló közegben 24 96 h A 3 A 1 Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 14
További temperöntvények Semleges közegben T 1 50 h 980 1050 ºC A 3 A 1 Lassú hutés Ha nem bontjuk el a et T 1 50 h 980 1050 ºC A 3 A 1 Lassú hutés t t Ferrites fekete temperöntvény: A grafit temperszén formájában. Itt a et is elbontjuk ferritre és temperszénre. EN-GJMB-350-10U Perlites temperöntvény: Perlit + temperszén az eredmény. EN-GJMP-450-6U. EN-GJMP-700-2U Öntöttvasak Szerzo: dr. Palotás Béla 15