Materiale Metalice

MATERIALE METALICE

Curs 6

FONTE DE TURNATORIE

Cristalizarea fontelor

Fonte de prim fuziune de afinare

de a doua fuziune turntorie

Elementele de aliere modific concentraia / temperatura punctelor

E, C, S

puternic grafitizante - Si, Ni, Cu

slab grafitizante P

slab antigrafitizante Mo, W

puternic antigrafitizante Mn, Cr, V

Constanta de grafitizare - kg : kgSi=1; kgMn=-0.2; kgP=0.1; kgAl=0.5


Pentru vitez constant de rcire structura determinat numai de compoziia chimic

Diagrama Maurer: structura fontelor cu 2.5-3.5%C, n probe cilindrice (50) turnate n nisip, n funcie de coninutul de Si

Fonta pestrita Fonta cenusie


Viteza de rcire n intervalul intervalul de grafitizare determin structura

Depinde de grosime

variaia de temperatur

constantele fizice de material (c, , k)

Diagrama Greiner - Klingenstein

Clasificarea fontelor de a doua fuziune

Dup forma grafitului !!!

Fonte cenuii grafit lamelar obinuit (l / g > 50, l=lungime, g=grosime)

modificat (l / g = 25-50)

vermicular (l / g = 2-10)

coral (l / g = 2-4)

Fonte maleabile grafit in cuiburi (l / g = 1.5-2)

Fonte cu grafit nodular (l / g 1)

Fonte cenuii Fonte cenuii nemodificate cele mai utilizate (~ 70%)

Compoziie: 2.8 3.5% C (general); 0.5 3.5% Si; 0.1 1% P; 0.02 0.15% S; 0.2-1%Mn Rm = 100-450MPa; HB = 100-300; A

Fonte cenuii

Fluiditatea depinde de poziia fa de punctul eutectic; Efecte: Si (0.33) < P (0.5) < C (1)

Contracia total: 0.7 1% pentru fontele de rezisten mic 1 1.3% pentru fontele de rezisten mare

Fonte cenuii cu grafit lamelar modificate Rm > 250MPa

Modificatori pt. fontele cenusii: BN, AlN, TiS, SiO2, Al2O3, CaO germeni eterogeni

Practic: ferosiliciu, silicocalciu,

Fonte cenuii

a, b, d difera prin capacitatea de germinare (racire diferita, particule pt. germinare eterogena) c la fonte hipereutectice d, e fonte hipereutectice; e numai prin germinare eterogena;

Fonte cenuii

Grafit interdendritic punctiform Grafit interdedritic orientat

Fonte cenuii

Fonte cu grafit vermicular

Mas F + P prin aliere cu Ni, Cu, Mn sau normalizare

Modificare: efect dublu cu elemente nodulizante i germeni eterogeni

Turnabilitate bun (comparabil cu a Fc): fluiditate mare, volum mic de retasur, tendin mic de fisurare la cald

Rm = 300 650 MPa; A = 1 10%

Capacitatea de amortizare a vibraiilor comparabil cu Fgn

Destinaie: lingotiere, armturi, blocuri motoare (Diesel)

Fonte cu grafit vermicular

Fonte cu grafit coral

Grafit de form arborescent

Mas predominant feritic; Obinere prin rcire rapid (forme de grafit sau metalice) pentru coninut de sulf 1% (comparabile cu cele cu grafit vermicular)

Fonte cu grafit coral

FONTE MALEABILE

Contin grafit sub forma aglomerata neregulata in CUIBURI (GM)

Se obtin prin tratament termic RECOACERE DE MALEABILIZARE aplicat unor fonte albe

Clasificare dupa aspectul casurii

(tipul de tratament de obtinere a grafitului)

Fonte maleabile cu miez negru F + GM ; P + GM

Fonte maleabile cu miez alb F + P + GM

FONTE MALEABILE

FONTE MALEABILE

Fonte maleabile cu miez alb

2.5 - 3.25%C; 0.5-0.7%Si, 0.3-0.5%Mn; maleabilizarea in mediu oxidant

Recoacerea de maleabilizare:

prima etapa de maleabilizare descompunerea cementitei libere

(cementita secundara,

cementita ledeburitica);

Rm = 270 570 MPa A = 3 16% 200 250 HB

FONTE MALEABILE

Fontele maleabile cu miez negru

2.2 - 3%C; 0.8 1.5%Si; 0.3 0.5%Mn , maleabilizare in mediu neutru Cele mai folosite - pret de tratament, compromis favorabil intre Rm / A

Recoacerea de maleabilizare:

etapa 1 - descompunerea cementitei libere

etapa 2 descomp. cementitei din perlita

Rm = 300 550 MPa A = 1 10% 150 320 HB

FONTE MALEABILE

Fonte maleabile cu miez perlitic

~ 2.7%C, maleabilizare prima etapa, mediu neutru

Cele mai rezistente fonte maleabile:

Rm = 450 650 MPa

Ductilitate mica: A = 2 4%

FONTE CU GRAFIT NODULAR

Fonte cu ~3.5% C, cu grafitul in noduli obtinut prin modificare

Modificatori: Mg, Ce, ... formeaza pelicule pe suprafata grafitului

Cea mai favorabila forma de grafit

(efectul minim de concentrare a tensiunilor)

Rm = 370 700 MPa; A = 2 18%; 140 300 HB

STANDARDIZAREA FONTELOR DE TURNTORIE

SR EN 1560:1999 Turntorie sistem de simbolizare pentru fonte. Simbolizare alfanumeric i numeric

Simbolizarea alfanumeric EN-GJ 5 6 7 8 9 - 10 11 12 - 13 14 - 15

5: L, S, V, M, N (fr), Y (special) [6]: A, F, P, M, L (ledeburit), Q(clit), T(clit+revenit), B(font

maleabil cu miez negru), W(font maleabil cu miez alb) 7 8 9: Rm [MPa]

[10 11 12]: [alungire] / [modul de prelevare - S (separat); U (ataate separat); C (prob prelevat din pies)]

[13 14]: temperature de determinare a rezilienei - RT, LT [15]: Condiii suplimentare D (brut); H (tratat termic); W (sudabil): Z

(alte condiii suplimentare)

Ex. EN-GJL 150; EN-GJS-350-22C-LT; EN-GJS-450-07S-RT-H


Simbolizarea numeric a fontelor

EN-J L/S/V/M/N/Y 1 2 3 4

1: 1 (rezistena la traciune); 2 (duritate); 3 (compoziie chimic)

2 3: numr corespunztor mrcii

4: condiii specifice 1 (prob turnat separat); 2 (prob ataat); 3 (prob prelevat din pies); 4 (reziliena la temperatura ambiant); 5 (reziliena la temperatur sczut); 6 (sudabilitate); 7 (brut); 8 (tratament termic); 9 (condiii suplimentare)

Ex. EN-GJL-150 = EN-JL-1010; EN-GJMW-350-4 = EN-JM-1010


Simbolizarea n funcie de duritate

Poz. 7 8 9 = HB, HV, HR

Ex. EN-GJL-100 = EN-GJL-HB-155; EN-GJN-HV-350


Standardizarea fontelor cenusii

SR EN 1561:1999 (fonte cu grafit lamelar) EN-GJL- Rm [MPa]

Ex. EN-GJL-100, 150, ..., 350


Standardizarea fontelor maleabile

SR EN 1562:1999 I fonte decarburate (miez alb)

II fonte nedecarburate (~ miez negru)

I. EN-GJMW- Rm [MPa] A [%]

Ex. EN-GJMW-350-4, EN-GJMW-550-4

II. EN-GJMB- Rm [MPa] A [%]

Ex. EN-GJMB-300-6; EN-GJMB-550-4


Standardizarea fontelor cu grafit nodular

SR EN 1563:1999: EN-GJS- Rm [MPa] A [%]

Ex. EN-GJS-350-22, EN-GJS 400-18, EN-GJS-600-03,

EN-GJS-900-2

Documents

Materiale Metalice