יציקה תעשייתית בפנים: האם ניתן להשתמש באלמנטים "מזיקים" כמו זרחן וגופרית?

ביציקת מתכת תעשייתית, אנשים אומרים לעתים קרובות שזרחן וגופרית הם רעים. הם נקראים בדרך כלל “זיהומים מזיקים” בספרי חוקים, והסכומים שלהם מוגבלים בהחלט.

אבל בבתי יציקה אמיתיים, במיוחד בעת ביצוע ברזל יצוק, דברים יותר מעניינים. אנחנו עדיין רואים ברזל עם זרחן גבוה. אנחנו עדיין פוגשים נמסים עם גופרית גבוהה. ובחלק מהשימושים, ברזל יצוק עם אלמנטים אלה עבד היטב במשך שנים. אז אנחנו צריכים לשאול:

האם זרחן וגופרית תמיד רעים? או שהם יכולים להיות שימושיים, תלוי איך ואיפה אנחנו משתמשים בהם?

בואו לא נסתכל עליהם מתוך ספר לימוד. בואו נסתכל מנוף של רצפת המפעל, בואו נחשוב על מבנה החומר, מה החלק צריך לעשות, וכיצד אנו שולטים בתהליךס ב יציקה תעשייתית.

מדוע זרחן וגופרית נחשבים באופן מסורתי כמזיקים ביציקה תעשייתית

לחשיבה הזו יש סיבות.

מברזל יצוק ופלדה, זרחן אוהב להתאסף בנקודות מסוימות כאשר המתכת מתקררת ומתקשה. כשיש יותר מדי, זה יכול להיווצר קשה, אזורים שבירים בין הדגנים. זה הופך את החומר לחלש יותר מפני פגיעה וסביר יותר להיסדק בכוח.

גופרית גורמת לבעיה אחרת. זה יוצר תרכובות כמו FeS, ונמס בקלות. במהלך הקירור, אלה יכולים להישאר רכים בגבולות התבואה, מה שהופך את החומר לחלש ושביר כשהוא חם (אנחנו קוראים לזה “קוצר חם”). זו הסיבה שאנו שומרים על רמת גופרית נמוכה ברוב הפלדות והברזלים, אלא אם כן נוסיף מספיק מנגן כדי לאזן אותו.

עבור חלקים המתמודדים עם הלם או מתח חוזר, הדאגות האלה אמיתיות מאוד. אנחנו לא יכולים לאפשר אזורים שבירים בחלקים כאלה.

אבל לפעמים, אנו מיישמים את הכללים הללו בכל מצב, בלי לשאול אם החלק באמת צריך את זה.

הבעיה האמיתית היא לא האלמנט, אלא הצורה והיישום שלו

בליהוק אמיתי, אלמנטים אינם פועלים לבד. מה שחשוב זה:

איך הם מתפזרים בתוך החומר

איזה סוג של מבנים הם מייצרים

איפה המבנים האלה נמצאים

ו, יותר מכל, כיצד נעשה שימוש בחלק כשהוא פועל

זרחן וגופרית לא תמיד מחמירים את המצב. הם גורמים לצרות רק אם הם בצורה הלא נכונה, במקום הלא נכון, או תחת עומס מהסוג הלא נכון.

חלק שעשוי להתמודד עם פגיעות צריך דברים אחרים מאשר חלק שנעשה להתבלות לאט, יצירת חיכוך, או לשמור על צורתו. אם נתייחס לכל החלקים אותו הדבר, אנחנו מפספסים פרטים חשובים.

לְמַעֲשֶׂה, מהנדסים טובים לא רק שואלים אם אלמנט הוא טוב או רע.”הם שואלים: “האם מבנה החומר מתאים לעבודה שחלק זה צריך לעשות?”

אילו יישומי בלאי וחיכוך דורשים למעשה מחומרים

חלקים הפועלים תחת חיכוך ובלאי פועלים לפי כללים שונים.

בדרך כלל הם צריכים:

להתנגד להישחק או להיצמד למשטח אחר

יש חיכוך קבוע לאורך זמן

נפטרים היטב מהחום

נשחק באיטיות, דרך צפויה

עבדו היטב עם המשטח שהם נוגעים בהם

להיות קשוח נגד פגיעות פתאומיות הוא לרוב לא העיקר. בבלמים ומערכות חיכוך רבות, תפקידו של החלק הוא לא לספוג זעזועים. תפקידו להפוך תנועה לחום ביציבות, דרך מבוקרת.

כָּאן, קשיות מסוימת ומבנה לא אחיד בפנים יכול למעשה לעזור. לא תמיד זו בעיה.

רעיון זה הוא המפתח כאשר אנו חושבים על זרחן וגופרית.

כאשר שלבים עשירים בזרחן הופכים ליתרון של יציקה תעשייתית

בברזל יצוק, זרחן עושה אזורים קשים מאוד בתוך המתכת. בשביל קשיחות, אלה גרועים. אבל לבלאי וחיכוך, הם יכולים להיות טובים מאוד.

בשימושים אלו, נקודות קשות מתנהגות כמו זעירות, עמודים חזקים על פני השטח. הם עוזרים לשאת את העומס, להתנגד לשינוי צורה, ולעצור משטחים להיצמד זה לזה. במקום כתם גדול של מריחת חומר, המגע מתרחש על פני הרבה נקודות קשות קטנות.

זה מוביל לעמידות בפני שחיקה טובה יותר, חיכוך יציב יותר, פחות סיכוי להיתקלות משטחים.

כָּך, אזורים עשירים בזרחן יכולים לעזור לחלק חיכוך לעבוד באותה צורה במשך זמן רב.

זה לא חדש. ברזל יצוק עתיר זרחן היה בשימוש במשך זמן רב כאשר הבלאי חשוב יותר מאשר חוזק ההשפעה. הסוד היה תמיד שליטה - לא להיפטר ממנו לחלוטין.

גוֹפרִית: תמיד בעיה, או לפעמים כלי?

גופרית נתפסת לעתים קרובות כיוצר צרות טהור. במקרים רבים, זה נכון. אבל ההתנהגות שלו משתנה בהתאם למה שמסביב.

אם גופרית מתחברת עם מנגן ליצירת MnS (לא FeS), זה הופך להיות הרבה פחות מזיק. במקרים מסוימים, פיסות קטנות של תרכובות גופרית יכולות אפילו לעזור לנהל את אופן פעולת החיכוך.

בתנאי שפשוף יבש, שלבי גופרית עשויים לעזור להפחית את החיכוך ולשפר את הבלאי. זה לא אומר שאנחנו צריכים להשתמש בהרבה גופרית. זה אומר שעם השילוב והתהליך הנכון, גופרית לא תמיד הופכת את החומר לחסר תועלת.

שׁוּב, זה לא קשור לשאלה אם יש גופרית, אבל באיזו צורה הוא מקבל.

בקרה הנדסית: הפיכת ברזל יצוק עתיר זרחן לאמין

שום דבר כאן לא אומר שעלינו להשתמש ברזל עתיר זרחן ברשלנות. כדי להשתמש בו היטב, אנחנו צריכים שליטה זהירה.

נקודות חשובות הן:

שליטה בתערובת הכימית בזהירות

איזון רמות פחמן וסיליקון

יש מספיק מנגן להתמודד עם גופרית

שליטה כיצד הוא מתמצק כדי למנוע רשתות שבירות מחוברות

מוודאים שהמבנה הפנימי מתאים לעומס הצפוי

כשאנחנו מנהלים את אלה, ברזל יצוק עתיר זרחן הופך לבחירה הנדסית אמינה, לא הימור.

זו הסיבה שלא משתמשים בחומרים כאלה בחלקים שסובלים מהשפעות כבדות, אך נפוצים בעבודות חיכוך ובלאי. אותו אלמנט יכול להיות בעיה או כלי, תלוי אם המהנדס מבין ושולט בזה.

מעקרונות חומריים ליישומים בעולם האמיתי

ביציקה תעשייתית, לברזל יצוק זרחן יש היסטוריה ארוכה בחלקים העוסקים בחיכוך. היתרונות שלהם מוכחים על ידי עשרות שנים של שימוש אמיתי.

חומרים אלה מציעים:

עמידות בפני שחיקה טובה

ביצועים יציבים תחת חיכוך יבש

בלאי צפוי לאורך זמן

הם עובדים היטב נגד משטחי פלדה

באופן מכריע, חלקים אלה מתוכננים בידיעה כיצד החומר מתנהג. אנחנו לא מבקשים מהם לעשות עבודות שהם לא יכולים לעמוד בהם.

התאמת החומר לעבודה היא מה שבעצם הנדסה טובה.

מבוסס על דרך חשיבה מעשית זו, Luoyang Fonyo Heavy Industries Co., בע"מ. עושה נעלי בלמים מברזל יצוק עבור רכבות. זה כולל פתרונות באמצעות ברזל יצוק עתיר זרחן, שבו התנגדות ללבוש וחיכוך יציב הם החשובים ביותר. תוכל למצוא עוד על מוצרים אלה בכתובת www.railwaypart.com

יצרן יציקה תעשייתית

זרחן וגופרית נקראים לעתים קרובות מזיקים, ולעתים קרובות הם כן. אבל ליהוק לא עוסק בכללים שהם תמיד נכונים. זה על לדעת היכן חומר נכשל ואיפה הוא מצליח.

הלך הרוח המעשי הזה הוא גם הדרך שבה אנחנו מפתחים מוצרים ב Luoyang Fonyo Heavy Industries Co., בע"מ. כספק של יציקות רכבת, גלגלי קטר, ו נעלי בלמים מברזל יצוק, אנו בוחרים חומרים שלא לפי נוסחה קבועה, אלא לפי מה שתנאי העבודה האמיתיים דורשים. בשימושים שנשלטים על ידי חיכוך ובלאי, כמו בלמי רכבת, זה מאפשר לנו להשתמש במה שנקרא “רַע” אלמנטים בכוונה, במקום פשוט להימנע מהם. פרטים נוספים נמצאים ב www.railwaypart.com