Besi cor putih: properti, aplikasi, struktur, dan fitur

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Awalnya, teknologi pengecoran besi pertama kali dikuasai di Cina pada abad ke-10, setelah itu menyebar luas di negara-negara lain di dunia. Dasar dari besi cor adalah paduan besi dengan karbon dan komponen lainnya. Ciri khasnya adalah bahwa dalam komposisinya besi cor mengandung lebih dari 2% karbon dalam bentuk sementit, yang tidak ditemukan pada logam lain. Perwakilan terkemuka dari paduan ini adalah besi tuang putih, yang digunakan dalam teknik mesin untuk pembuatan suku cadang, industri, dan kehidupan sehari-hari.

Penampilan

Paduan ini memiliki warna putih saat putus dan kilau logam yang khas. Struktur besi cor putih berbutir halus.

Properti

Dibandingkan dengan logam lain, paduan besi-karbon memiliki karakteristik dan sifat sebagai berikut:

• kerapuhan tinggi;
• kekerasan meningkat;
• resistivitas tinggi;
• properti casting rendah;
• kemampuan mesin rendah;
• tahan panas yang baik;
• penyusutan besar (hingga 2%) dan pengisian cetakan yang buruk;
• resistensi dampak rendah;
• ketahanan aus yang tinggi.

Massa logam memiliki ketahanan korosi yang besar dalam asam klorida atau asam nitrat. Jika ada karbida bebas dalam struktur, maka korosi akan terjadi ketika besi tuang ditempatkan dalam asam sulfat.

Besi cor putih, yang mengandung persentase karbon lebih rendah, dianggap sebagai paduan yang lebih tahan terhadap suhu tinggi. Karena peningkatan kekuatan mekanik dan ketangguhan yang muncul saat terkena suhu tinggi, pembentukan retakan pada coran diminimalkan.

Komposisi

Paduan besi-karbon dianggap lebih murah daripada baja. Besi cor putih mengandung besi dan karbon, yang dalam keadaan terikat secara kimia. Kelebihan karbon, yang tidak ada dalam larutan padat besi, terkandung dalam keadaan gabungan dalam bentuk karbida besi (sementit), dan dalam paduan besi tuang dalam bentuk karbida khusus.

Tampilan

Bergantung pada jumlah kandungan karbon dalam besi tuang putih, besi cor putih dibagi menjadi beberapa jenis berikut:

1. Hyotektik menahan dari 2,14% menjadi 4,3% karbon dan setelah pendinginan lengkap memperoleh struktur perlit, sementit sekunder dan ledeburit.
2. Eutectic mengandung 4,3% karbon dan memiliki struktur berupa sementit berlatar belakang terang, yang dihiasi butiran perlit berwarna gelap.
3. Hiotektik memiliki komposisi karbon dari 4,3% hingga 6,67%.

Aplikasi

Berdasarkan sifat-sifat di atas,dapat disimpulkan bahwa tidak masuk akal untuk mempraktikkan pemrosesan termal dan mekanis besi cor putih. Paduan menemukan aplikasi utamanya hanya dalam bentuk casting. Akibatnya, besi cor putih memperoleh sifat terbaik hanya jika semua kondisi pengecoran terpenuhi. Metode pemrosesan ini aktif digunakan jika diperlukan untuk menghasilkan produk masif yang harus memiliki kekerasan permukaan yang tinggi.

Selain itu, besi cor putih dianil, menghasilkan besi cor yang dapat ditempa, yang digunakan untuk membuat coran berdinding tipis, misalnya:

• suku cadang otomotif;
• produk pertanian;
• suku cadang untuk traktor, kombinasi, dll.

Paduan ini juga digunakan untuk membuat pelat dengan permukaan bergaris atau halus, dan juga secara aktif digunakan dalam produksi baja dan besi abu-abu.

Penggunaan besi cor putih dalam pertanian sebagai logam struktural agak terbatas. Paling sering, paduan besi-karbon digunakan untuk pembuatan suku cadang untuk mesin hidrolik, pelempar pasir, dan mekanisme lain yang dapat beroperasi dalam kondisi keausan abrasif yang meningkat.

besi cor dingin

Paduan ini dianggap sebagai jenis besi tuang putih. Hal ini dimungkinkan untuk mencapai dingin 12-30 mm dengan cepat mendinginkan permukaan paduan besi-karbon. Struktur bahan: bagian permukaan terbuat dari besi cor abu-abu putih di intinya. Roda, bola untuk penggilingan, gulungan gulungan terbuat dari bahan tersebut, yang dipasang dimesin untuk memproses lembaran logam.

Elemen paduan dari paduan

Zat paduan yang diperkenalkan secara khusus yang ditambahkan ke komposisi besi cor putih dapat memberikan ketahanan dan kekuatan aus yang lebih besar, ketahanan korosi dan ketahanan panas. Tergantung pada jumlah zat yang ditambahkan, jenis besi cor ini dibedakan:

• paduan paduan rendah (hingga 2,5% zat tambahan);
• paduan sedang (dari 2,5% hingga 10%);
• sangat paduan (lebih dari 10%).

Elemen paduan dapat ditambahkan ke paduan:

• chrome;
• sulfur;
• nikel;
• tembaga;
• molibdenum;
• titanium;
• vanadium,
• silikon;
• aluminium;
• mangan.

Paduan besi cor putih memiliki sifat yang lebih baik dan sering digunakan untuk pengecoran turbin, bilah, penggilingan, suku cadang untuk semen dan tungku konvensional, bilah mesin pompa, dll. Paduan besi-karbon diproses dalam dua tungku, yang membuat mungkin untuk membawa bahan ke komposisi kimia tertentu:

• di cungkup;
• di tungku listrik.

Casting yang terbuat dari besi cor putih dianil dalam tungku untuk menstabilkan dimensi yang diperlukan dan menghilangkan tekanan internal. Suhu anil bisa naik hingga 850 derajat. Proses pemanasan dan pendinginan harus dilakukan secara perlahan.

Penandaan atau penunjukan besi cor putih dengan kotorandimulai dengan huruf H. Elemen paduan mana yang sesuai dengan komposisi paduan dapat ditentukan oleh huruf penandaan berikutnya. Nama tersebut mungkin berisi angka yang menunjukkan persentase zat tambahan yang sesuai dengan besi tuang putih. Jika penandaan mengandung penunjukan, maka ini berarti struktur paduan mengandung grafit bulat.

Jenis anil

Untuk pembentukan besi tuang putih di industri, pendinginan cepat dari paduan digunakan. Saat ini, jenis utama anil paduan karbon berikut digunakan secara aktif:

• pelunakan anil terutama digunakan untuk meningkatkan ferit dalam komposisi besi tuang;
• anil untuk menghilangkan tekanan internal dan meminimalkan transformasi fase;
• anil grafitisasi, menghasilkan besi tuang yang dapat ditempa;
• normalisasi pada suhu 850-960 derajat, menghasilkan grafit dan perlit, serta meningkatkan ketahanan dan kekuatan aus.

Informasi tambahan

Sampai saat ini, telah terbukti bahwa tidak ada hubungan langsung antara ketahanan aus dan kekerasan paduan karbon. Hanya karena strukturnya, yaitu susunan karbida dan fosfida dalam bentuk grid biasa atau dalam bentuk inklusi seragam, peningkatan ketahanan aus tercapai.

Kekuatan besi tuang putih paling dipengaruhi oleh jumlah karbon, dan kekerasannya tergantung pada karbida. Kekuatan dan kekerasan terbesar adalah besi tuang yangmemiliki struktur martensit.