ברזל יצוק הוא סגסוגת ברזל-פחמן עם תכולת פחמן גדולה מ-2.11% (בדרך כלל 2.5-4%). זוהי סגסוגת מרובת רכיבים עם ברזל, פחמן וסיליקון כמרכיבים העיקריים ומכילה יותר זיהומים כמו מנגן, גופרית וזרחן מאשר פלדת פחמן. לעיתים, על מנת לשפר את התכונות המכניות או התכונות הפיזיקליות והכימיות של ברזל יצוק, ניתן להוסיף כמות מסוימת של יסודות סגסוגת לקבלת ברזל יצוק מסגסוגת.
סיווג ברזל יצוק:
I. על פי הצורות השונות של פחמן בברזל יצוק, ניתן לחלק ברזל יצוק ל
1. פחמן ברזל יצוק לבן, למעט כמות קטנה המומסת בפריט, שאר הפחמן קיים בצורת צמנטיט בברזל יצוק, והשבר שלו לבן כסוף, ולכן הוא נקרא ברזל יצוק לבן. נכון לעכשיו, ברזל יצוק לבן משמש בעיקר כחומר גלם לייצור פלדה וריק לייצור ברזל יצוק בר צורה.
2. פחמן ברזל יצוק אפור קיים בברזל יצוק בצורה של פתיתי גרפיט בכל הברזל היצוק או ברובו, והשבר שלו הוא אפור כהה, ולכן הוא נקרא ברזל יצוק אפור.
3. חלק מהפחמן בברזל יצוק מגולע קיים בצורת גרפיט, בדומה לברזל יצוק אפור; החלק השני קיים בצורה של צמנטיט חופשי, בדומה לברזל יצוק לבן. בשבר יש שקעים בשחור ולבן, אז זה נקרא ברזל יצוק מחורר. סוג זה של ברזל יצוק הוא גם מאוד קשה ושביר, ולכן הוא משמש לעתים רחוקות בתעשייה.
2. על פי הצורות השונות של גרפיט בברזל יצוק, ניתן לחלק ברזל יצוק ל
1. ברזל יצוק אפור הגרפיט בברזל יצוק קיים בפתיתים.
2. ברזל יצוק ברזל הגרפיט בברזל יצוק קיים באשכולות. זה מתקבל על ידי חישול ברזל יצוק לבן של הרכב מסוים בטמפרטורה גבוהה במשך זמן רב. התכונות המכניות שלו (במיוחד קשיחות וגמישות) גבוהות יותר מאלו של ברזל יצוק אפור, ולכן הוא נקרא בדרך כלל ברזל יצוק ברזל.
3. ברזל יצוק רקיע הגרפיט בברזל יצוק קיים בצורה כדורית. הוא מתקבל לאחר טיפול spheroidization לפני יציקת ברזל מותך. סוג זה של ברזל יצוק לא רק בעל תכונות מכניות גבוהות יותר מברזל יצוק אפור וברזל יצוק קשיר, ותהליך הייצור שלו פשוט יותר מברזל יצוק גמיש, אלא גם ניתן לשיפור נוסף באמצעות טיפול בחום. לכן, היישום שלה בייצור הופך יותר ויותר נרחב.
שימושים של ברזל יצוק שונים ברזל יצוק לבן
הפחמן בברזל יצוק לבן קיים כולו בצורה של פחמן חודר (Fe3c), כך שהשבר לבן בוהק. לכן, זה נקרא ברזל יצוק לבן. בשל הימצאות כמות גדולה של Fe3c קשה ושביר, ברזל יצוק לבן בעל קשיות גבוהה, פריכות גבוהה וקשה לעיבוד. לכן, הוא משמש רק לעתים רחוקות ישירות ביישומים תעשייתיים, והוא משמש רק לחלקים ספורים הדורשים עמידות בפני שחיקה ואינם נתונים לפגיעה, כגון מתכת שרטוט תיל, כדורי ברזל טחנת כדורים וכו'. רובם משמשים כבילטים. לייצור פלדה וברזל יצוק ניתן לעיבוד.
ברזל יצוק אפור
רוב או כל הפחמן בברזל יצוק קיים בצורה של גרפיט פתית חופשי. השבר אפור. יש לו ביצועי יציקה טובים, יכולת חיתוך טובה, אנטי חיכוך, עמידות בפני שחיקה טובה, ומרכיבי ההיתוך שלו פשוטים, בעלות נמוכה, ונמצאים בשימוש נרחב בייצור יציקות מורכבות וחלקים עמידים בפני שחיקה. ברזל יצוק אפור מחולק לשלוש קטגוריות לפי מבנה המטריצה: ברזל יצוק אפור על בסיס פריט, ברזל יצוק אפור על בסיס פרלייט וברזל יצוק אפור על בסיס פרליט. כי יש גרפיט פתיתים בברזל יצוק אפור, וגרפיט הוא רכיב בעל צפיפות נמוכה, חוזק נמוך, קשיות נמוכה, פלסטיות וקשיחות המתקרבת לאפס. קיומו הוא כמו מספר רב של פערים קטנים במטריצת הפלדה, מה שמקטין את שטח המיסב ומגדיל את מקור הסדק. לכן, לברזל יצוק אפור חוזק נמוך וקשיחות ירודה ואינו ניתן לעיבוד בלחץ. על מנת לשפר את ביצועיו, כמות מסוימת של פרוסיליקון, סיליקון סיליקון וחומרי חיסון נוספים מתווספת לברזל המותך לפני היציקה כדי לעדן את מטריצת הפרלייט.
ברזל יצוק ניתן לעיבוד
ברזל יצוק של פלט עשוי מסגסוגת ברזל-פחמן עם תכולת פחמן וסיליקון נמוכה לחלקי ברזל יצוק לבנים, ולאחר מכן נתון לטיפול ארוך טווח בטמפרטורה גבוהה כדי לפרק צמנטיט לגרפיט גוש. ברזל ברזל ברזל הוא ברזל יצוק לבן גרפיט. ברזל יצוק ניתן לעיבוד מחולק לשתי קטגוריות על פי המיקרו-מבנים השונים לאחר טיפול בחום; אחד מהם הוא ברזל יצוק קשיר וברזל פרלייט. המבנה של ברזל יצוק גמיש הוא בעיקר פריט (F) מטריצה + גרפיט פלוקולנטי; המבנה של ברזל יצוק פרלייט הוא בעיקר פרלייט (P) מטריקס + גרפיט פלקולנט. השני הוא ברזל יצוק ברזל לבן. המבנה של ברזל יצוק ברזל לבן נקבע לפי גודל החתך. החתך הקטן מבוסס על פריט, ושטח הפנים של החתך הגדול הוא פריט, והליבה היא פרליט ופחמן חישול. הגרפיט הופך עדין ומפוזר באופן שווה. הברזל היצוק שעבר טיפול חיסון זה נקרא ברזל יצוק מחוסן.
ברזל יצוק גמיש
לפני יציקת ברזל מותך (ברזל רקיע), מתווספת כמות מסוימת של חומר כדורי (בשימוש נפוץ הם פרוסיליקון, מגנזיום וכו') כדי ליצור כדוריות של הגרפיט בברזל היצוק. מכיוון שפחמן (גרפיט) קיים במטריצת הברזל היצוק בצורה כדורית, השפעת החיתוך שלו על המטריצה משתפרת, וחוזק המתיחה, חוזק התנובה, הפלסטיות וקשיחות ההשפעה של ברזל רקיע משתפרים מאוד. יש לו גם את היתרונות של עמידות בפני שחיקה, בלימת זעזועים, ביצועי תהליך טובים ועלות נמוכה. כעת הוא החליף באופן נרחב ברזל יצוק קשיר וכמה חלקי פלדה יצוקה ופלדה מזויפים, כגון גלי ארכובה, מוטות חיבור, רולים, סרנים אחוריים לרכב וכו'.