Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Tabela4.3.Światowezużycie(wtys.ton)roczniewlatach2004,2010i2011podstawowychścierniwmetalowychnabazieżelazastosownychwobróbcestrumieniowo-ściernej
[4.10]
Nazwaścierniwametalowego
Śrutstaliwnywysokowęglowy
Śrutstaliwnyniskowęglowy
Śrutżeliwny
Śrutynierdzewne
Razemdrutyciętestalowe
Cylindrycznestalowedrutycięte
Owalizowanedrutycięte
Razemścierniważelazne
brakdanych
brakdanych
2004rok
1087
1330
75
79
81
8
2010rok
1078
1359
128
110
94
48
11
18
2011rok
1144
1430
128
108
98
45
45
20
Procesywytwarzaniatopionychścierniwżelaznychsątypowymiprocesamimetalurgicznymi,wktórychciekłymetalbędącyproduktem
procesupiecowegojestpoddawanygranulacji.Zestalonewprocesiegranulacjiowalnecząstkimetalusąpoddawaneprocesowiprzeróbki
mechanicznejlubdodatkowoobróbcecieplnejikońcowejklasyfikacjiwielkościowejwceluuzyskaniahandlowejpostaciokreślonej
granulacjiścierniwazgodniezwymaganiami.Metodyotrzymywaniaposzczególnychścierniwmetalowychmająwielewspólnych
elementów,aleteżróżniąsięznacznieodsiebie.Ztegopowoduposzczególneścierniwametaloweomówionezostałyoddzielnie.
4.1.1.Śrutyżeliwne
Żeliwojeststopemżelazazwęglem,zawierającymjakoskładnikpodstawowyżelazoorazconajmniej2–4%węgla,atakżeinne
pierwiastkistopowe.Strukturażeliwajestgłównymczynnikiemokreślającymjegowłaściwościmechaniczneiwłaściwościwytworzonych
zniegośrutów[4.56].Śrutżeliwnyjestpierwszymmetalowymścierniwemstosowanymwobróbcestrumieniowo-ściernej.Został
zaproponowanyjakomediumobróbkoweprzezTilghmanaw1872roku[4.64].Wytwarzanietegośrutużeliwnegoodbywałosięprzez
granulowanieciekłegożelazaprzezstrumieńkierowanejnaniegopodciśnieniemparywodnejlubstrumieńpowietrza,anastępnie
zestaloneowalnecząstkikierowanebyłydozbiornikazwodą,gdzienastępowałoichwychłodzenieiutwardzenie.B.C.Tilghmanzeswoim
bratemzałożyłfirmęB.C.&R.A.Tilghmancelemprodukcjiśrutużeliwnegoprzeznaczonegodocięciagranituimarmuru.Wytwarzany
wedługichówczesnejmetodyśrutżeliwnyszybkosięutleniałibyłpokrytywarstwąrdzy.Ograniczałotozakresjegowykorzystania
podczasobróbkiszlachetnychjasnychskał,gdyżzanieczyszczałobrabianepowierzchnieiwprowadzałzarodkikorozji.Wkolejnympatencie
zgłoszonymwspólnieprzezbraciTilghman[4.65]wyeliminowanotenproblem,proponującwprowadzeniegranulowaniaciekłegożeliwa
isuszeniezestalonychgranulekwatmosferzepozbawionejtlenu.Ponadtozaproponowanododaniedowodystosowanejwzbiorniku
chłodzącymwapnalubinnegośrodkazasadowego.Granulowaniewtakichwarunkachżeliwazapewniałouzyskanieziarenopowierzchni
nieutlenionejibłyszczącej.
Doobróbkistrumieniowo-ściernejścierniwożeliwnezostałowprowadzanewlatachdwudziestychXXwieku,awkolejnychlatach
określonooptymalnyskładśrutużeliwnego,jakrównieżparametryjegoobróbkicieplnej[4.14,4.18].Wdrożenietychpropozycji
dopraktykiwytwarzaniaśrutużeliwnegopozwoliłonazaliczenietegościerniwadogrupynowoczesnychmediówobróbkowych.
Wewspółczesnejobróbcestrumieniowo-ściernejstosujesiędwarodzajeśrutówzżeliwautwardzonego:śrutżeliwnyowalny(ang.
chiled
ironshot
)orazśrutżeliwnykanciasty(ang.
chiledirongrit
).Pewne,raczejograniczone,zastosowaniemająteżdwarodzajeśrutów
żeliwnychciągliwych,poobróbcecieplnejżeliwabiałego(ang.
malleableironabrasives
):śrutżeliwnyciągliwyowalny(ang.
malleableiron
shot
)orazśrutżeliwnyciągliwykanciasty(ang.
malleableirongrit
).
Małatrwałośćśrutówżeliwnychspowodowanaichkruchościąorazdużaagresywnośćpodczasobróbkiprowadzącadonadmiernego
zużywaniasięmetalowychelementówoczyszczarekprzyczyniłysiędostopniowegozmniejszaniasięichstosowania.Ścierniważeliwne
zostaływspółcześniewznacznymstopniuwyparteprzezdroższe,alebardziejtrwałeścierniwastaliwne.
4.1.1.1.Otrzymywanieśrutówżeliwnych
Wytwarzanieśrutówżeliwnychodbywasięzfazyciekłej.Procestopieniaskładnikówwsaduodbywasięwpowszechniestosowanysposób,
najczęściejwżeliwiakach,elektrycznychpiecachindukcyjnych(zwykletyglowych,rzadkowpiecachindukcyjnychkanałowych)[4.61].
Procesytopieniażeliwasąbardzorzadkoprzeprowadzanewpiecachelektrycznychłukowych.Schematprodukcjiśrutównabazieżeliwa
utwardzonegozamieszczononarys.4.3.
Wsadsurowcowykierowanydotopieniaskładasięnajczęściejzsurówkiwielkopiecowejzdodatkiemzłomużeliwnegolubstalowego
orazkoksuitopników(materiałżużlotwórczy).Wprzypadkustosowaniażeliwiakasurowcesąładowanewgórnejczęściprzezspecjalny
otwórzwanyoknemwsadowym.Powietrzepotrzebnedospalaniakoksujestdoprowadzaneprzezotworyzwanedyszami.Stopioneżeliwo
gromadzisięudołunatrzoniepieca,skądprzezotwórspustowywypływaizostajerozdzielonenawielemałychrynien,abyposzczególne
strugistopubyłymałejobjętości.Nakońcurynienściekającystopżeliwnyotemperaturze1250–1350°Cjestrozpylanyzapomocą
sprężonejparywodnejlubwodypodciśnieniem,aznacznierzadziejprzyużyciusprężonegopowietrza[4.15].
Mediumrozpylającerozdzielastrumieńmetalicznegostopunamałecząstkiróżnejwielkości,którepotemwpadajądozbiornikazwodą.
Mieszaninaziaren,którychtwardośćzawierasięwprzedziale61–68HRCzostajenastępniewysuszonaipoddanaprocesowirozsiewu
nahandlowegranulacje.Produkcjaśrutukulistegojestwłaściwiezakończonaprzezodważanieirozdzielaniewopakowaniajednostkowe.
Mieszaninazawierajednakdużąilośćzbytgrubychziaren,którenieznajdujązastosowaniawobróbcestrumieniowo-ściernej.Ztych
dużychowalnychziarenotrzymujesięziarnakanciastepoprzezichrozdrabnianie,najczęściejwmłynachkulowychmającychwykładzinę
zestalimanganowej.Następujeznowuprocesrozsiewunaposzczególnefrakcjeziarnoweirozdzielanieśrutówżeliwnychkanciastych
wopakowaniajednostkowe.
Stosowanewobróbcestrumieniowo-ściernejścierniważeliwnesążeliwamibiałymi,czylitakimi,wktórychwęgielwnichzawartyjest
związanywcementycieFe3C.StrukturętegostopużeliwnegonależywięcanalizowaćnabazieukładuFe–Fe3C.Żeliwozawartewśrucie
zawierado4,3%węgla,czylimastrukturępodeutektyczną.Właściwościśrutużeliwnegowynikajązjegoskładuchemicznego,czasu
krzepnięciaiszybkościstygnięciawstaniestałym.Pozapodstawowymskładnikiemżeliwa,którymjestżelazo,wolnelubzwiązane,
podstawoweznaczeniemajątakiedomieszkowepierwiastkichemicznejak:węgiel,krzem,mangan,siarkaifosfor.Podstawowywpływ
nawłaściwościżeliwamazawartośćwęglaikrzemuiichwzajemneproporcje.Problemtenzostałdośćprecyzyjnieprzeanalizowany
w1938roku[4.65].
