Nodulêre gietyster
Nodulêre gietyster, ook bekend as smeebare gietyster, nodulêre gietyster, sferoïdale grafiet-yster, sferoïdale grafiet-gietyster[1][2] en SG-yster, is 'n tipe grafietryke gietyster wat in 1943 deur Keith Millis ontdek is.[3] Terwyl die meeste tipes gietyster swak treksterktes het en bros is, het nodulêre gietyster baie meer slag- en vermoeidheidheidweerstand, as gevolg van sy nodulêre grafiet-insluitings.
Op 25 Oktober 1949 het Keith Dwight Millis, Albert Paul Gagnebin en Norman Boden Pilling Amerikaanse patent 2 485 760 ontvang vir die maak van smeebare yster deur middel van magnesiumbehandeling. Augustus F. Meehan is in Januarie 1931 'n patent toegeken vir die inenting van yster met kalsiumsilisied om smeebare yster te vervaardig, wat later as Meehanite gelisensieer is, en steeds vervaardig word.
Metallurgie
wysig
Nodulêre yster is nie 'n enkele materiaal nie, maar deel van 'n groep materiale wat met 'n wye reeks eienskappe vervaardig kan word deur beheer van hul mikrostrukture. Die gedeelde kenmerk van hierdie groep materiale is die vorm van die grafiet. In smeebare ysters is grafiet in die vorm van nodules eerder as vlokkies soos in grys yster. Terwyl skerp grafietvlokkies spanningskonsentrasiepunte binne die metaalmatriks skep, inhibeer geronde nodules die skepping van krake en verskaf dus die verbeterde rekbaarheid wat die legering sy naam gee.[5] Nodulevorming word verkry deur nodulerende elemente by te voeg, meestal magnesium (magnesium kook by 1100 °C en yster smelt by 1500 °C) en, minder dikwels deesdae, serium (gewoonlik in die vorm van mischmetal).[6] Tellurium is ook gebruik. Yttrium, dikwels 'n komponent van mischmetal, is ook bestudeer as 'n moontlike nodulevormer.
Ge-austemperde nodulêre yster (ADI; maw getemperde austeniet[7]) is in die 1950's ontdek, maar is gekommersialiseer en het eers 'n paar jaar later sukses behaal. In ADI word die metallurgiese struktuur deur 'n gesofistikeerde hittebehandelingsproses gemanipuleer.[8]
Samestelling
wysig| Fe | C | Si | Ni | Mn | Mg | Kr | P | S | Cu |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.2–2.3 | 1.0 | 0,25 | 0,07 | 0,07 | 0,03 | 0.1 | |||
| 3,3–3,6 | 2,2–2,8 | 0,1-0,2 | 0,03–0,04 | 0,005–0,04 | 0,005–0,02 | <0,40 |
Elemente soos koper of tin kan bygevoeg word om treksterkte en vloeigrens te verhoog en terselfdertyd smeebaarheid te verminder. Verbeterde weerstand teen korrosie kan bereik word deur 15-30% van die yster in die legering te vervang met wisselende hoeveelhede nikkel, koper of chroom. Ander nodulêre ystersamestellings bevat dikwels ook 'n klein hoeveelheid swael.
Silikon as 'n grafietvormingselement kan gedeeltelik deur aluminium vervang word om beter oksidasiebeskerming te bied.[10]
Toepassings
wysigBaie van die jaarlikse produksie van rekbare yster is in die vorm van smeebare ysterpyp, wat vir water- en rioolpype gebruik word. Dit ding mee met polimeriese materiale soos PVC, HDPE, LDPE en polipropileen, wat almal baie ligter as staal of smeebare yster is. Aangesien hulle sagter en swakker as yster is, vereis hulle beskerming teen fisiese skade.
Nodulêre yster is spesifiek nuttig in baie motorkomponente, waar sterkte dié van aluminium moet oortref, maar waar staal nie noodwendig nodig is nie. Ander groot industriële toepassings sluit in veldry-dieselvragmotors, klas 8-vragmotors, landboutrekkers en olieputpompe. In die windkragbedryf word smeebare yster vir spilpunte en strukturele onderdele soos masjienrame gebruik. Nodulêre yster is geskik vir groot en komplekse vorms en hoë vermoeiheidsheidsladings.
Nodulêre yster word in baie vleuelklavierharpe gebruik (die ysterplate waaraan hoëspanningklaviersnare geheg is).
Nodulêre yster word gebruik vir bankskroewe. Voorheen is gewone gietyster of staal algemeen gebruik. Die eienskappe van smeebare yster lewer verbeterde sterkte en duursaamheid as gietyster en is goedkoper as staal.
Sien ook
wysig- Smeebare yster
Verwysings
wysig- ↑ Smith & Hashemi 2006.
- ↑ Staalwoordeboek, Yskor 1978, p 309
- ↑ "Modern Casting, Inc". Geargiveer vanaf die oorspronklike op 14 Desember 2004. Besoek op 1 Januarie 2005.
- ↑ Yaqub, Ejaz; Arshad, Rizwan (2009). "ME-140 Workshop Technology - Slide 25" (images). Air University. Besoek op 30 Oktober 2011.
- ↑ "Ductile Iron Data - Section 2". www.ductile.org. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 29 Januarie 2001.
- ↑ Troubleshooting manufacturing processes, https://books.google.com/books?id=SX_SO_CkiUIC&pg=PT195
- ↑ "ADI the Material". ADI Treatments Ltd. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 26 Oktober 2010. Besoek op 24 Januarie 2010.
- ↑ Race, J. and Stott, L., 1991. Practical experience in the austempering of ductile iron. Heat treatment of metals, 18(4), pp.105-109.
- ↑ ASTM International. A874/A874M-98(2018)e1 Standard Specification for Ferritic Ductile Iron Castings Suitable for Low-Temperature Service. West Conshohocken, PA; ASTM International, 2018. doi:10.1520/A0874_A0874M-98R18E01
- ↑ Aluminum ADI
Bronnelys
wysig- Smith, William F.; Hashemi, Javad (2006), Foundations of Materials Science and Engineering (4th ed.), McGraw-Hill, ISBN 0-07-295358-6.
- Erfanian-Naziftoosi, Hamid Reza (2012), The Effect of Isothermal Heat Treatment Time on the Microstructure and Properties of 2.11% Al Austempered Ductile Iron.
Eksterne skakels
wysig| Wikimedia Commons bevat media in verband met Nodulêre gietyster. |