Топене на желязо

[az_skeleta]

И като ти е готова формата има ли значение дали ще отлееш бронз или чугун?

 Атос, въпроса ми беше дали след като си си приготвил формата има значение какво ще налееш в кухината!!! Разбира се че сплавите са различни по своите характеристики.

[Аtos]

Ами има значение от гледна точка на температурната устойчивост на материалите, ползвани за формоване, също така знаем, че при леене на чугун се отделят доста повече газове, отколкото при бронз, те трябва да се отвеждат вън от формата.

Температурната разлика в разтопения чугун и разтопения бронз е над 500 градуса.
Пояснявам - температура на леене и точка на топене не са едно и също!
Ако при бронзите t на леене надвишава тази на топенето с около 150-200 градуса, при стоманите и чугуна тази разлика е двойно по-голяма, защото не са толкова тънколивки.
Ако сме се подготвили за леене на чугун, може да ползваме формата, за да отлеем бронз, но обратното не винаги е удачно.
Също така е важно, колко е изолирана тази форма от външната среда, чугун и стомана застиват добре за около 5-6 часа, докато на бронзът му трябват най-много 2-3. Всяко допълнително ускоряване на охлаждането влошава качеството на отливката и предизвиква "зърнеста" структура на метала, което изцяло променя якостните и показатели. Ако тази форма няма нужната изолация, за да застине бавно чугуна (или стоманата), ще се прецака отливката.
Глините и формовъчните смеси имат обратна пропорционалност на температурната си устойчивост, спрямо гладкостенността и прецизността на получената форма.
Както вече споменах, има специфични технологии, съчетаващи най-добрите параметри, но са страшно скъпи и някои-доста трудоемки.

Но...много, наистина много задълбахме в тази материя и с всеки нов пост - все повече...
Тръгнахме от варианти за "леене в домашни условия", да припомня:)

[az_skeleta]

Атос, пиша за последно в темата и ако е възможно изтрий всичките ми постове тука + този. Аз се пробвах, но не става.

Всяко допълнително ускоряване на охлаждането влошава качеството на отливката и предизвиква "зърнеста" структура на метала, което изцяло променя якостните и показатели. Ако тази форма няма нужната изолация, за да застине бавно чугуна (или стоманата), ще се прецака отливката.

 Ако ускориш охлаждането ще промениш размера на зърната само. Тях винаги ще ги има. Могат да се появят пукнатини ако детайла се охлажда много бързо и в него има стени с различна дебелина. Деформации има винаги при изстиването. Ако детайла е с сложен профил трябва да се предвидят и мъртви глави.
 Преди да построят заводите за леене на цветни и черни метали, нещата са се правили в работилници. Така че е напълно възможно и в домашни условия да се лее, при това с добро качество.

[Аtos]

Нищо няма да трия.
Преди заводите не е имало нужда от толкова сложни модели за отливане, но...това е друга тема:)

[vsl]

Здравеите, развийте темата до край, моля. Обяснете и тея диаграми. Аз трудно прогледнах.

[Аtos]

vsl, не може "просто така" да се обяснят тези диаграми, това е цяла наука.
Това е класическата ЖЕЛЯЗО-ВЪГЛЕРОДНА диаграма. Тя показва структурата на кристалната решетка на метала в различните температурни състояния!
Няма да ти пълня главата с термини, които няма да запомниш...
Тази диаграма е от по-голямо значение за последващата термична обработка на металите, която е след леенето (понякога се прилага и след студена обработка) при необходимост.
Показани са няколко състояния на метала  (решетката), както и преходните такива. Във всяко от тях свойствата якост,твърдост и крехкост са различни. За преструктурирането на решетката от едно състояние в друго се изисква известно време. Това се използва при закаляването и отвръщането.
Ако рязко охладим във вода стоманата, нагрята до 1000 градуса например, ще фиксираме структурата, която решетката и е имала в това нагрято състояние, т.е. - не и оставяме време да се "преструктурира" плавно! В резултат се получава яко закаляване, но и трошливост на метала.
Това съвсем не е изчерпателен отговор на въпроса ти, най-общи положения са...както вече споменах, това си е цяла наука-металургия.
Ако решиш наистина да изучаваш процесите, да ти намеря материали на български или руски?

[az_skeleta]

в уикипедия има опит да се обясни диаграмата.

http://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%B0%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%B0_%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D1%8A%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D1%82%D0%BE_Fe-C

[Аtos]

Може би това ще хвърли малко яснота?

http://www.znam.bg/com/action/showArticle/short?encID=1&article=3073404338&ctx=category40779&sectionID=1

[vsl]

Мен не ме пуска.
"Заявката Ви не може да бъде изпълнена, тъй като не съответсва на състоянието на сесията Ви!"
Това пише

[Аtos]

Пробвай това:

http://www.znam.bg/com/action/showArticle;jsessionid=610A564373AB24A43BBFE0F0E57E75DF?encID=1&article=3073404338

[lvn]

И мен много ме интересува как да си направя устройство за топене на желязо.
Не мога нещо да измисля правилният вариант.
Засега съм измислил нещо от сорта на глинена или каолинова смес която да играе ролята на контейнера но не ми е ясно как, ще стане този контейнер. Този маниак не схващам как го е направил.
http://vbox7.com/play:04d28884f5

[juliang]

Тоя маниак лее нещо от сплав, която има доста по-ниска температура на топене от тази на желязото. А и явно не се окислява толкова колкото желязото. Ако стопиш желязо в такива условия не е съвсем ясно какво ще получиш накрая - стомана или чугун. Няма никакъв начин да следиш или влияеш на въглеродното съдържание при топене по тоя начин.

[Аtos]

lvn, това е аматьорска изработка на леярска каса в мини вариант.
Той допуска някои дребни, технологични грешки, които ясно после си проличават с шуплите в крайния детайл, но да го отдадем на припряност:)
Сплавта, която "лее" е вид алуминиева сплав - не е стомана (хеле пък чугун) по 3 причини:
1.Стоманата и чугунът в течно състояние не са "сребристи" течности, а "ослепяващо жълти".
2.Никога форма от разтопена стомана не можеш да я извадиш толкова бързо от формата и тя да не "свети", че и да си запази целостта - прочети първо цялата тема, описали сме го!

3.Няма как и да не се разтопи "черпакът" при този случай!

Да, стомана с подобна оригинална идея от керамична саксия подплътена с циментовидни замазки можеш и да разтопиш, но с КОКС, не с въглища за барбекю и то ако не се пръсне саксията:)
После обаче трябва да я превърнеш в ПОТА и да изливаш направо от нея, има начини и за това, но ще ти трябва "телферче".

juliang, и ти не си чел цялата тема май?
Не можеш да стопиш ЖЕЛЯЗО:)
Ако стопиш стомана - ще лееш стомана.
Ако стопиш чугун - ще лееш чугун.
Да, не можеш да регулираш съдържанието и вредните примеси - тук си прав, сярата от въглищата прецаква яко нещата обикновено!
 

[ORZ]

Здравейте всички в този прекрасен, но за съжаление не особено активен форум, от един нов участник. Аз също се интересувам от темата, особено в следните моменти.
 При всяко претапяне на чугун, трябва ли да се добавя нещо в разтопеният метал с цел поддържане на определените физични свойства на сплавта, или чугуна след отливането винаги си остава същият като преди претапянето? Друго, чугуна се лее при температура от 1500 градуса, но ако се превиши тази температура, това би ли имало някакво негативно влияние върху отливката? Също, някой знае ли колко милиметра е най-тънката плоскост, която може да бъде отлята от чугун? Гледам тиганите са около 4мм. Дали това е минимума за дебелина на чугунена плоскост? А сега и малко относно формите и начините за топене. Интересува ме леярският пясък за многократна употреба ли е, или след отливане в него, повече не е годен за повторно такова? Относно начините за претапяне в домашни условия. Известно е, че това е възможно със силна струя с газова горелка(с пропан, но не съм сигурен дали става с пропан-бутан) и цилиндрична керамична пещ с тигел. При този метод колко време приблизително трябва да бъде обгаряна с газ пещта докато дойде моментът за леене, примерно на тигел с 10кг. чугун? Много ли газ консумира процесът? Установих също, че претапяне на чугун е възможно и с горелки на отработено масло. Някой дали има опит с такива, правил ли е в домашни условия? И накрая сигурно не съм аз единственият, но се питам, защо досега не съм попадал на пещ за топене на стомана/чугун с използване на оксиводород(чист или добавен към горивната смес), с чиято помощ би трябвало да става като по масло, има ли нещо, което го прави неприложим за тази цел, и изобщо дали енергията използвана за получаването му е равна на тази, която се получава при изгарянето му, или пропорциите са в негова полза или вреда?

[dmitarp]

Здравей,
Чугуна като сплав е достатъчно замърсен, така че общо взето каквото сложиш и това ще получиш, но по характеристики може да не остане същия. За сив чугун е добре да се добави инокулант малко преди изливането, като такъв може да се използва феросилиций, това подобрява разпределението на графита и гарантира, че остатъчния въглерод ще изцяло под формата на графит а не на карбиди. 1500 градуса е много висока температура на леене за чугун, в зависимост от чугуна и дебелината на отливката температурен интервал от 1260 до 1420 градуса е добре, като за тънки отливки от сферографитен чугун трябва да си на горна граница на температурата. 4 мм дебелина на стената е минимум за леене на сив чугун в пясъчни форми, като при това положение съдържанието на силиций в чугуна трябва да е над 2.8%, за по тънки отливки, или когато не си сигурен какъв е състава на чугуна, се процедира по друг начин, тогава се прави т.н. ковък чугун. Състава на чугуна е такъв, че след кристализация се получава бял чугун, в който въглерода е под формата на карбиди. След това този чугун се подлага на термообработка, като тук също има два варианта, за тънки отливки е препоръчително термообработването да става в окислителна среда, примерно при 960 градуса, така че да изгори въглерода в отливката, по този начин така се изменя структурата и якостните характеристики, че може да се говори за стомана. Другия начин е в редукционна атмосфера, така че въглерода да премине под формата на графит в матрицата. И двата метода са много бавни, около 20, 30 часа. Формовъчния пясък може да се използва повторно, но зависи много от свързващото вещество. Ако използваш бентонит, няма проблем да го ползваш отново, ако е смола след нагряване също може да се използва многократно. За мен най добрия начин за топене е индукционна пещ, с честота 1000 херца. Разхода на енергия за 1 кг стопен метал е 1 киловат час в най-лошия случай, ако използваш газ това е около 100 грама, но тогава имаш доста повече загуби и затова разхода може да отиде към 200 та дори 300 грама. Що се отнася до БГ, при наличието на толкова много разнообразие на различни видове евтин газ е без мислено използването му за каквото и да е, по добре използвай тока директно, дори ако имаш високо температурни нагреватели чугуна може да се топи и в електросъпротивителни пещи