Selasa, 08 Juni 2010

PENGECORAN PADUAN FERRO

Besi cor. Besi cor mewakili jumlah terbesar dari semua logam cor, dan dapat dicetak dengan mudah ke dalam bentuk yang rumit. umumnya memiliki beberapa sifat yang diinginkan, seperti ketahanan aus, kekerasan, dan mesin bagus. Besi cor istilah mengacu pada keluarga paduan, dan seperti yang dijelaskan dalam Bagian 4.6, mereka diklasifikasikan sebagai besi cor abu-abu (abu-abu besi), ulet (nodular atau berbentuk bola) besi, besi cor putih, lentur besi, dan besi dipadatkan-grafit . Sifat-sifat umum mereka dan khas aplikasi diberikan dalam Tabel 12,3 dan 12.4.
• Besi cor kelabu. Coran besi cor kelabu memiliki relatif sedikit penyusutan rongga dan porositas rendah. Berbagai bentuk adalah besi cor kelabu feritik, Pearlitic, dan martensit. Karena perbedaan struktur mereka, masing-masing jenis memiliki sifat-sifat yang berbeda. Sifat mekanik untuk beberapa kelas besi cor kelabu diberikan dalam Tabel 12.4. Khas penggunaan besi cor abu-abu berada di blok mesin, elecicmotor perumahan, pipa, dan memakai permukaan untuk mesin. Juga, kapasitas redam tinggi telah membuat besi abu-abu materi yang umum untuk mesin-alat basa. Besi cor kelabu ditentukan oleh dua digit ASTM penunjukan. Sebagai contoh, kelas 20 menentukan bahwa materi harus memiliki kekuatan tarik minimum 20 ksi (140 MPa).
• Ulet (nodular) besi. Biasanya digunakan untuk bagian mesin, rumah, roda gigi, pipa, gulungan untuk menggulung pabrik, dan otomotif crankshafts, ulet besi yang ditentukan oleh seperangkat dua digit angka. Sebagai contoh, kelas or grade 80-55-06 menunjukkan bahwa materi memiliki kekuatan tarik minimum 80 ksi (550 MPa), kekuatan luluh minimum 55 ksi (380 MPa), dan 6% elongasi dalam 2 in (50 mm).
• Besi cor putih. ekstrim kekerasan dan ketahanan aus, besi cor putih digunakan terutama untuk rolling mill, kereta-sepatu rem mobil, dan liner dalam mesin untuk pengolahan bahan kasar.
• Besi lunak. Penggunaan utama dari besi lunak untuk peralatan kereta api dan berbagai jenis hardware, fitting, dan komponen untuk aplikasi listrik. Besi lunak yang ditentukan oleh penunjukan lima digit. Sebagai contoh, 35.018 menunjukkan bahwa kekuatan luluh bahan adalah 35 ksi (240 MPa) dan elongasi adalah 18% dalam 2 in (50 mm).
• Compacted-graphite iron. Pertama kali diproduksi secara komersial pada tahun 1976, Compacted-graphite iron (CGI) memilki sifat diantara bsei abu-abu dan ductile iron. Gray besi memiliki redaman baik dan konduktivitas termal tetapi ducility rendah, sedangkan ulet besi memiliki redaman miskin dan termal konduktivitas tetapi kekuatan tarik tinggi dan kelelahan resistensi. Dipadatkan-grafit besi memiliki sifat meredaman termal dan abu-abu mirip dengan besi dan kekuatan dan stiffnesn sebanding dengan orang-orang yang ulet besi. Karena kekuatannya, bagian-bagian yang terbuat dari CGI sn kecil dan, dengan demikian, lebih ringan. Mudah untuk dilemparkan dan memiliki sifat konsisten di seluruh pengecoran, dan mesin lebih baik daripada ulet besi (yang merupakan pertimbangan penting, karena hal ini digunakan untuk blok mesin dan kepala silinder). Teknik casting baru sedang dikembangkan untuk lebih meningkatkan mesin dari CGI.

Baja coran. Karena suhu tinggi diperlukan untuk mencairkan baja coran (sampai sekitar 1650 ° C), casting mereka membutuhkan banyak pengalaman. Suhu tinggi sanagt sulit dikendalikan. terutama dalam pandangan reaktivitas tinggi dari baja dengan oksigen selama mencair dan menuangkan logam. Coran baja memiliki sifat-sifat yang lebih seragam (isotropik) daripada yang dibuat oleh proses kerja mekanik (Bagian III). Pemain dapat dilas baja, namun, pengelasan mengubah mikrostruktur dilemparkan di zona yang terkena panas (lihat Gambar. 30,17), sehingga mempengaruhi kekuatan, keuletan, dan ketangguhan logam dasar. Perlakuan panas berikutnya harus dilakukan untuk mengembalikan sifat mekanik dari casting. Pemain weldments telah mendapatkan pentingnya untuk perakitan mesin-mesin besar dan struktur di mana konfigurasi kompleks atau ukuran casting dapat mencegah Pemungutan bagian ekonomis di satu lokasi. Pemain Baja memiliki aplikasi penting dalam peralatan untuk kereta api, pertambangan, pabrik kimia, ladang minyak, dan konstruksi berat.

Cast stainless steel. Casting baja stainless hampir mirip dengan baja coran. Baja stainless umumnya telah lama membeku dan rentang suhu lebur tinggi. Mereka dapat mengembangkan beberapa struktur, tergantung pada komposisi dan pengolahan parameter. Cast baja stainless tersedia dalam berbagai komposisi, dan mereka dapat dirawat dan dilas panas. Produk-produk ini memiliki panas tinggi dan ketahanan korosi, terutama di industri kimia dan makanan. Berbasis nikel paduan casting digunakan untuk sangat korosif lingkungan dan suhu yang sangat tinggi layanan.

EKONOMI CASTING

Seperti halnya dengan semua proses manufaktur, biaya setiap cast bagian (unit cost) tergantung pada beberapa faktor, termasuk material, peralatan, dan tenaga kerja. Setelah meninjau berbagai proses pengecoran di Bab 11, diketahui bahwa beberapa memerlukan lebih banyak tenaga kerja daripada yang lain, beberapa memerlukan mati dan mesin mahal, dan beberapa memerlukan banyak waktu untuk menghasilkan coran (Tabel 12.6). Masing-masing faktor-faktor individu sehingga mempengaruhi (untuk berbagai tingkat) biaya keseluruhan operasi casting. Seperti dijelaskan secara lebih rinci dalam Bagian 40,7, biaya suatu produk termasuk biaya bahan, tenaga kerja, perkakas, dan peralatan. Persiapan untuk casting sebuah produk termasuk produksi cetakan yang memerlukan bahan baku, waktu, dan usaha-semua yang juga mempengaruhi biaya produk.

Seperti dapat dilihat pada Tabel 12.6, relatif sedikit biaya yang terlibat dalam cetakan untuk pengecoran pasir. Di sisi lainuntuk berbagai proses dan die casting, bahan mahal dan memerlukan banyak persiapan. Ada juga biaya utama yang terlibat dalam pembuatan pola untuk casting, walaupun (sebagaimana tercantum dalam Bab 11.2.1) banyak kemajuan yang dicapai dalam memanfaatkan teknik prototvping cepat untuk mengurangi biaya dan waktu.
Biaya juga terlibat dalam pencairan dan menuangkan logam cair ke dalam cetakan dan dalam mengobati panas, membersihkan dan memeriksa coran. Perlakuan panas adalah bagian penting dari produksi berbagai kelompok paduan (terutama besi coran) dan mungkin diperlukan untuk menghasilkan perbaikan sifat mekanik. Namun, perlakuan panas juga memperkenalkan serangkaian masalah produksi (seperti pembentukan skala pada permukaan casting dan warpage dari bagian) yang bisa menjadi aspek penting biaya produksi. Tenaga kerja dan keahlian yang dibutuhkan untuk operasi ini dapat sangat bervariasi, tergantung pada proses tertentu dan tingkat otomatisasi dalam pengecoran. Investasi casting, misalnya, memerlukan banyak tenaga kerja karena banyak langkah yang terlibat dalam operasi, meskipun beberapa otomatisasi adalah mungkin, seperti dalam penggunaan robot (Gambar 12.5). Di sisi lain, operasi seperti sangat otomatis mati-proses pengecoran dapat mempertahankan tingkat produksi tinggi dengan sedikit tenaga kerja yang diperlukan.
Ini juga perlu dicatat bahwa biaya peralatan per pengecoran akan berkurang jika jumlah bagian cast meningkat. Berkelanjutan tingkat produksi tinggi, oleh karena itu, dapat membenarkan biaya tinggi dan mesin mati. Namun, jika permintaan relatif kecil, biaya-per-casting meningkat dengan cepat. Ini kemudian menjadi lebih ekonomis untuk memproduksi bagian-bagian oleh cetakan pasir atau proses pengecoran yang diuraikan dalam bab ini atau dengan proses manufaktur lain yang dijelaskan secara rinci dalam Bagian III dan IV.

12,5 GAMBAR Robot menghasilkan cetakan keramik pada pola lilin (pohon) untuk investasi casting. Robot diprogram untuk mencelupkan pohon dan menempatkan mereka dalam sebuah sistem pengeringan otomatis. Dengan banyak lapisan, tebal cangkang keramik cocok untuk investmen casting
Sumber: Courtesy of Wisconsin Precision Casting Corporation.