O comparație între fontă cenușie și fontă albă | Diferențe importante

Fonta este unul dintre cele mai cunoscute materiale pentru turnarea fierului. Se caracterizează prin robustețe, rezistență bună la uzură, conductivitate termică și alte caracteristici atractive. Cu excepția faptului că nu este din metal. Este un aliaj.

Materialul este un aliaj de fier și carbon. Acesta conține cel puțin 90% din partea metalică și până la 6,67% din partea nemetalică. Pe lângă carbonul propriu-zis, aliajul poate conține și alte aliaje – mangan, fosfor, siliciu etc. Procentul acestor incluziuni determină nu numai calitatea, ci și proprietățile fizico-chimice.

De exemplu, fonta albă și fonta cenușie sunt cele mai utilizate clase. Acestea diferă în ceea ce privește procentul de carbon din compoziția lor. Și din această cauză, proprietățile de performanță variază și ele.

În acest articol, vom analiza diferența dintre fontă cenușie și fontă albă – și care este mai bine de utilizat pentru fiecare scop.

Fontă „gri”

Fontă cenușie conține până la 3,5% carbon. Acest nemetal este reprezentat sub formă de grafit (adică sub formă de cristale hexagonale lamelare bidimensionale). În plus, GOST 1412 stipulează includerea unor substanțe cum ar fi

1. Siliciu (până la 2,5%). Îmbunătățește proprietățile de turnare și crește moliciunea, dar nu este suficient pentru a reduce rezistența la deformare;

2. Mangan (până la 0,8%). Crește rezistența, formează tensiuni interne stabile care sporesc rezistența la tensiunile mecanice externe;

3. fosfor (până la 0,3%). Impurități periculoase, care, totuși, nu pot fi complet eliminate în timpul producției. Cu toate acestea, concentrația sa în gri este minimă.

În general, compoziția materialului oferă o rezistență excelentă și rezistență la uzură. De aceea, este cel mai des utilizat în mașinile grele pentru producția de piese fără impact. Este, de asemenea, utilizat la fabricarea elementelor structurale pentru mașini-unelte.

O caracteristică interesantă a fontei cenușii este fluiditatea sa atunci când este turnată. Prin urmare, un alt domeniu de aplicare – este fabricarea de produse artistice. Diferite garduri din fontă cu geometrii și texturi complexe, elemente de vitralii și obiecte decorative sunt toate realizate din acest aliaj.

În plus, este maleabil pentru prelucrare.

Pe de altă parte, rezistența sa mecanică este mai degrabă medie. Componenta se poate fisura sau despica în caz de impact sau influențe similare. Este rareori utilizat în unitățile și componentele funcționale critice, de asemenea din cauza rezistenței sale scăzute.

materialul gri”, pe de altă parte, este rezistent la compresie și poate rezista chiar și la sarcini grele. În consecință, este utilizat în producția de coloane, conducte de canalizare, de apă și de încălzire, paturi de mașini și pistoane de motor.

Avantaje

• Rezistența la compresiune, care permite ca piesele să fie utilizate sub sarcină;

• Rezistență mecanică și rezistență la uzură;

• Fluiditate în timpul turnării.

Dezavantaje

• rezistență scăzută, ceea ce face ca structura să fie puțin rezistentă la sarcini de șoc;

• Conductivitatea termică medie;

• Rezistența termică medie.

Fierul turnat gri este aproape niciodată utilizat în mediul casnic, iar în producție este mai frecvent utilizat pentru prelucrarea ulterioară în variante maleabile, rezistente la uzură și ductile. după ce a fost aliat cu alte impurități, poate fi utilizat și pentru producerea de vase de gătit.

Fontă „albă”

Fontă albă este un aliaj fier-carbon în care tot carbonul este legat (ca cementită Fe₃C). Până la 3,8% conținut nemetalic. Acest lucru modifică semnificativ proprietățile de performanță ale materialului. aproape nici o altă impuritate, de altfel.

Fonta albă se caracterizează prin duritatea sa – dar este și foarte fragilă. Fractura sau deformarea produsului fabricat poate apărea din cauza unor factori externi atât mecanici, cât și termici. În plus, acest aliaj nu are aproape nici o caracteristică importantă pentru producția de produse finite.

De exemplu, nu este ductil și nu poate fi turnat, dar este rezistent la tăiere și forjare. Acest lucru face imposibilă fabricarea de articole cu geometrii complexe sau de dimensiuni mici.

Iar „materialul alb” în sine nu este aproape niciodată utilizat în producție. Acesta servește ca bază pentru alte aliaje – inclusiv pentru aliaje de înaltă rezistență și ductile. De asemenea, este foarte des transformat în oțel – combinând fierul cu cantități mici de carbon (până la 0,6%) și alți aditivi permanenți sau de aliere.

Deci, ca să rezumăm.

Avantaje

• Puritatea materialului (nivel scăzut de impurități de materiale străine);

• Rezistent, insensibil la tăiere și la alte influențe deformante;

• Rezistență la uzură.

Dezavantaje

• Performanță extrem de slabă, greu prelucrabilă;

• Fluiditate scăzută, ceea ce face dificilă turnarea;

• Fragil, ușor de crăpat și fracturat chiar și prin impacturi minore.

Toate aceste dezavantaje fac ca fonta albă să fie nepotrivită pentru utilizarea în inginerie mecanică și în alte aplicații. De aceea nu este aproape niciodată folosit. Pe de altă parte, alte aliaje, care sunt practice și utilizate pe scară largă, sunt obținute pe baza acestuia prin aliere cu alți aditivi sau, dimpotrivă, prin purificare.

Care este mai bine – fontă gri sau albă?

Griul este ductil, puternic și stabil din punct de vedere mecanic, dar este ușor de deteriorat prin tăiere și nu rezistă întotdeauna la sarcini de șoc. Albul, pe de altă parte, este practic indestructibil prin tăiere, dar este foarte fragil, plastic, nefuzibil și nu poate fi utilizat în forma sa pură.

Dar aceasta nu este singura diferență între materiale.

În general, fonta albă nu este aproape niciodată utilizată în producția de produse finale. este o materie primă pentru alte aliaje, inclusiv pentru oțel. Pe de altă parte, griul este folosit destul de mult. Dar în sfera internă este mai ușor de „întâlnit” aliate sau special pregătite – de exemplu, de înaltă rezistență, antifricțiune sau fontă maleabilă.