Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 37. 9 oktober 1948 - Framställning av gjutjärn med kulformig grafit, av POB
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
23 oktober 1948 65
wWik^ 7) thP ■
Fig. 2. Bladgrafit,
"Den-(I rit i skt’ orienterad.
Fig. t. Bladgrafit, slumpvis
orienterad.
Framställning av gjutjärn med kulformig grafit.
Vanliga tekniska gjutjärn har låg hållfasthet i förhållande
till stålgjutgods. Även om gjutjärnet består av en
grund-massa av perlit med inlagrade grafitlameller har det utom
tör vissa specialbehandlade järn ej högre draghållfasthet
än ca 20—30 kp/mm2. Den låga hållfastheten beror på att
grafitlamellerna orsakar så starka
spänningskoncentratio-lier i vissa områden, att grundmaterialets hållfasthet
överskrides och brott inträffar. Den starka hålkälsverkan hos
grafiten ger gjutjärnet även en mycket låg slagseghet.
Gjutjärnets hållfasthet påverkas huvudsakligen av
följande faktorer: mängden grafit, vilken approximativt
bestämmes av mängden kol och kisel; grafitens form;
egenskaperna hos grundmassan. Mängden grafit och
grundmassans egenskaper kan man behärska. Grafitens form däremot
har endast i viss utsträckning kunnat regleras. Genom vissa
specialförfaranden, t.ex. Meehaniteförfarandet (Tekn. T.
1948 s. 101) har järn med hållfastheter över 40 kp/mm2
framställts. Järnen har låg kolhalt och kiselhalt och är
därigenom relativt svårgjutna.
Grafiten i gjutjärn kan uppträda i två huvudformer,
kulformig grafit och bladgrafit. Bladgrafit kan förekomma i
en mängd olika former; enligt fig. 1 har den en slumpvis
orientering och ger ett gjutjärn med relativt hög
hållfasthet. En ofördelaktigare utformning har grafiten i fig. 2.
Gjutjärn med sådan grafit har ofta mycket låg hållfasthet
och slagseghet. Kulformig grafit, fig. 3, har till helt nyligen
endast framställts genom glödgning av vitt gjutjärn
under lång tid vid 800—1 050°C aducering. Aducergods med
grundmassa av perlit har mycket hög hållfasthet, i vissa
Tabell 1. Ceriumhaltens inflytande på hållfasthet och
hårdhet hos en bult med 75 mm diameter (analys före
cerium-tillsats: 3,79 % C, 2,80 % Si, 0,53 % Mn, 0,028 % S,
0,015 % P).
Ceriumhalt Draghållfasthet Brinellhårdhet
% kp/mm2 kp/mm2
0 10,6 98
0,040 28,2 167
0,053 35,2 176
0,072 37,8 181
0,101 41,4 179
Tabell 2. Mekaniska egenskaper hos ett kopparlegerat
gjutjärn efter dubbelbehandling med cerium och kiseljärn
(analys: 3,80 % C, 2,17 % Si, 0,92 % Mn, 0,015 % S,
0,052 % P, 2,17 % Cu, 0,054 % Ce).
Bultdiameter
mm
Draghållfasthet
kp/mm2
Brinellhårdhet
kp/mm2
40,6 62,7 260
30,5 55,7 288
22,2 67,9 302
15,2 72,9 333
fall över 60 kp/mnr, beroende på den ringa hålkälsverkan
hos kulformig grafit. Det är tydligt, att skulle man kunna
framställa ett järn, i vilket grafiten utskildes i kulform,
skulle ett oerhört framsteg ha skett.
1 nickel—kollegeringar, kobolt—koUegeringar samt nickel
—järn—kollegeringar med mer än 50 % nickel har sådan
grafit kunnat erhållas genom ympning av kalcium eller
magnesium (J. Iron a. Steel Inst. 1947 s. 321). 1 gjutjärn
.kunde sådan grafit ej erhållas annat än på enstaka ställen.
Nu har man emellertid lyckats framställa kulformig grafit
i vanligt gjutjärn genom ympning med "mishmetal", som
innehåller ca 50 % cerium, 45—48 % övriga sällsynta
jordartsmetaller jämte något järn, magnesium, kalcium ni.in.
I denna "mishmetal" är cerium den verksamma
beståndsdelen. Ympningen måste ske kort före gjutningen.
Gjutjärnet måste ha vissa egenskaper för att ympningen skall
lyckas nämligen:
gjutjärnet måste vara hypereutektiskt, dvs. summan C -f
+ % Si skall vara större än 4,3. I hypoeutektiska gjutjärn
med summan C +1/3 Si mindre än 4,3 har försöken att
framställa kulformig grafit ej helt lyckats;
kiselhalten bör vara över 2,3 %. Nickel och koppar kan
i viss utsträckning ersätta kisel;
svavelhalten måste vara lägre än 0,06 %. Cerium verkar
starkt desulfurerande. En hög svavelhalt skulle medföra
att större delar av det tillsatta ceriumet förbrukades.
Kulformig grafit bildas ej förrän vid låga svavelhalter.
De mekaniska egenskaperna förbättras genom
ceriuinbe-handlingen. Synnerligen goda resultat erhålles genom en
kombinerad behandling, enligt vilken ympning med
kiseljärn sker efter ceriumtiUsatsen. Tabell 1 och 2 visar vilka
resultat som erhålles vid ceriumbehandling.
Stelningsmekanismen har undersökts. Den
hypereutek-tiska grafiten synes bildas redan i smältan i förrn av
kulfor miga bildningar. Resten av järnet stelnar vitt men
sönderdelas under utskiljning av grafit huvudsakligen på de
efter stelning redan existerande "grafitkulorna".
Mekanismen synes dock ej vara fullt klart utredd.
Försöken har endast utförts på mindre smältor av
storleksordningen 100 kg och därunder, men fortsatta försök
är i gång i stor skala.
Framställningen av kulformig grafit genom ympning med
Fig. 3.
Kulformig grafit.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
