工業用鋳物の内部: リンや硫黄のような「有害」元素は使用できますか?

金属工業鋳造において, 人々はよくリンと硫黄は悪いと言います. 彼らは通常こう呼ばれます “有害な不純物” ルールブックで, そしてその量は厳しく制限されています.

しかし、実際の鋳造工場では, 特に鋳鉄を作る場合, 物事はもっと面白いです. リンを多く含む鉄は今でも見られます. 私たちは依然として硫黄分を多く含む溶融物に出会っています. そして、用途によっては, これらの要素を含む鋳鉄は長年にわたってうまく機能しました. そこで質問する必要があります:

リンと硫黄は常に悪者ですか? それとも役に立つでしょうか, どこでどのように使用するかに応じて?

教科書で見るのはやめよう. 工場現場から見てみましょう, 物質の構造を考えてみましょう, その部分が何をする必要があるのか, そしてプロセスをどのように管理するかs で 工業用鋳造.

リンと硫黄が伝統的に有害であると考えられている理由 工業用鋳造分野

この考えには理由があります.

鋳鉄および鋼の場合, リンは、金属が冷えて固まるときに特定の場所に集まることを好みます。. 多すぎるときは, 硬く形成される可能性があります, 粒子間の脆い領域. これにより、材料は衝撃に弱く、力が加わると割れやすくなります。.

硫黄は別の問題を引き起こす. FeSのような化合物を形成します, そして簡単に溶けます. 冷却中, これらは粒界で柔らかい状態を保つことができます, 材料が熱くなると弱くもろくなる (私たちはこれをそう呼んでいます “ホットショート”). そのため、当社ではほとんどの鋼鉄や鉄の硫黄含有量を低く抑えています。, バランスをとるのに十分なマンガンを追加しない限り.

衝撃や繰り返しの応力を受ける部品に, これらの心配は非常に現実的です. このような部品の脆化領域を許すことはできません.

でも時々, 私たちはこれらのルールをあらゆる状況に適用します, その部分が本当にそれを必要とするかどうかを尋ねることなく.

本当の問題は要素ではない, しかし、その形式と応用

実際のキャスティングでは, 要素は単独では機能しません. 重要なのは:

材料内でどのように広がるのか

どのような構造物を作っているのか

それらの構造物がどこにあるのか

そして, 何よりも, 部品が動作中にどのように使用されるか

リンと硫黄は必ずしも状況を悪化させるわけではありません. フォームが間違っている場合にのみ問題が発生します, 間違った場所で, または間違った種類の負荷がかかっている.

衝撃に耐えるように作られた部品には、ゆっくりと磨耗するように作られた部品とは異なるものが必要です, 摩擦を生む, またはその形状を維持する. すべての部分を同じように扱うと, 重要な詳細を見逃しています.

実際に, 優れたエンジニアは、要素が良いか悪いかだけを尋ねません。”彼らは尋ねます: “材料の構造はこの部品が果たすべき役割に適合していますか?”

摩耗と摩擦の用途で実際に材料に求められるもの

摩擦や磨耗の下で動作する部品は異なるルールに従います.

通常、彼らは次のことを行う必要があります:

磨耗や他の表面への付着に強い

時間が経っても安定した摩擦が得られる

しっかり熱を逃がしましょう

ゆっくりと磨いていきます, 予測可能な方法

触れる表面でうまく機能する

突然の攻撃に対する強さは重要ではないことが多い. ブレーキや多くの摩擦システムにおいて, この部品の役割は衝撃を吸収することではありません. その仕事は、動きを安定して熱に変えることです。, 制御された方法.

ここ, 内部にある程度の硬さと不均一な構造があると、実際に効果があります。. 必ずしも問題になるわけではありません.

リンと硫黄について考えるとき、この考え方が鍵となります.

リンが豊富な相が有利になるとき 工業用鋳造の

鋳鉄製, リンは金属内部に非常に硬い領域を作ります. タフネスのために, これらは悪いです. ただし、摩耗と摩擦のため, 彼らはとても良いことができます.

こうした用途では, 硬い部分は小さなもののように機能します, 表面に強い柱がある. 彼らは荷物を運ぶのに役立ちます, 形状の変化に抵抗する, 表面がくっつくのを防ぎます. 材料の大きな部分が汚れる代わりに, 接触は多くの小さな硬い点で発生します.

これにより耐摩耗性が向上します, より安定した摩擦, 表面が焼き付く可能性が低くなります.

それで, リンが豊富な領域は、摩擦部品が長期間同じように機能するのに役立ちます.

これは新しいことではありません. 高リン鋳鉄は、衝撃強度よりも摩耗が重要な場合に長い間使用されてきました。. 秘密は常にコントロールだった - 完全に取り除くことはできなかった.

硫黄: いつも問題になる, あるいは時にはツール?

硫黄は純粋なトラブルメーカーとして見られることが多い. 多くの場合, それは本当だ. しかし、その行動は周囲にあるものに応じて変化します.

硫黄がマンガンと結合してMnSを形成すると (FeSではありません), はるかに害が少なくなります. 場合によっては, 少量の硫黄化合物は、摩擦の仕組みを制御するのにも役立ちます.

乾摩擦条件下, 硫黄相は摩擦を低減し、摩耗を改善するのに役立つ可能性があります. これは硫黄を大量に使用すべきという意味ではありません. つまり、適切な組み合わせとプロセスにより、, 硫黄は必ずしも材料を役に立たなくするわけではありません.

また, 硫黄が存在するかどうかは問題ではない, しかし、それはどのような形をとるのか.

エンジニアリング制御: 高リン鋳鉄の信頼性を高める

ここには高リン鉄を不用意に使用すべきという意味は何もありません. 上手に使うには, 慎重なコントロールが必要です.

重要な点は、:

化学薬品の混合を注意深く管理する

炭素とシリコンのレベルのバランスをとる

硫黄を処理するのに十分なマンガンを持っている

接続された脆弱なネットワークを回避するために固化する方法を制御する

内部構造が予想される荷重に適合していることを確認する

これらを管理すると、, 高リン鋳鉄は信頼性の高いエンジニアリングの選択肢となる, ギャンブルではない.

そのため、大きな衝撃がかかる部分にはそのような素材は使用されません。, ただし、摩擦や磨耗の作業では一般的です. 同じ要素が問題にもツールにもなる, エンジニアがそれを理解し、制御できるかどうかに依存します.

材料原理から現実世界への応用まで

工業用鋳造において, リン鋳鉄は摩擦を扱う部品として長い歴史があります。. その利点は数十年にわたる実際の使用によって証明されています.

これらの資料が提供するのは、:

優れた耐摩耗性

乾式摩擦下でも安定した性能を発揮

時間の経過とともに予測可能な摩耗

スチールの表面に対してもうまく機能します

重要なことに, これらの部品は、材料がどのように動作するかを理解して設計されています. 私たちは彼らに対応できない仕事を依頼しません.

材料を仕事に適合させることが優れたエンジニアリングのすべてです.

この実践的な考え方に基づいて、, 洛陽豊洋重工業株式会社, 株式会社. 作る 鋳鉄製ブレーキシュー 鉄道用. これには、高リン鋳鉄を使用したソリューションが含まれます。, 耐摩耗性と安定した摩擦が最も重要な場合. これらの製品の詳細については、www.railwaypart.com をご覧ください。

工業用鋳物メーカー

リンと硫黄はよく有害だと言われます, そして多くの場合、彼らはそうである. しかし、キャスティングは常に正しいルールではありません. 重要なのは、材料のどこで失敗し、どこで成功するかを知ることです.

この実践的な考え方は、当社の製品開発方法でもあります。 洛陽豊洋重工業株式会社, 株式会社. のサプライヤーとして 鉄道鋳物, 機関車の車輪, そして 鋳鉄製ブレーキシュー, 決まった配合ではなく素材を選びます, しかし、実際の労働条件が要求するものによって. 摩擦や磨耗が多い用途において, 鉄道のブレーキのような, これにより、いわゆる “悪い” 意図的な要素, ただ避けるのではなく. 詳細については、 www.railwaypart.com