Графитизированные чугуны




Графитизированные чугуны содержат углерод в виде графитовых выделений, форма которых определяет вид чугуна: пластинчатая - серый, хлопьевидная – ковкий, шаровидная – высокопрочный

.

Серый чугун получают на основе стабильной диаграммы Fe-C, в соответствии с которой эвтектическое превращение протекает с образованием графитной эвтектики, состоящей из кристаллов аустенита и графита пластинчатой формы. Для облегчения процесса графитизации в чугуны вводят кремний в количестве 1,0-3,5%. Из серых чугунов изготавливают отливки станин, различных кожухов, блоков цилиндров и др.

 

Ковкий чугун получают путем высокотемпературного (~950ОС) отжига отливок из белого чугуна, в течение которого происходит распад цементита с образованием аустенита и графита хлопьевидной формы. Ковкие чугуны отличаются высокой пластичностью (δ=8-10%), но их не подвергают ковке. Они применяются преимущественно для изготовления тонкостенных отливок (кожухи задних мостов автомобилей и др.), испытывающих динамические нагрузки.

 

Высокопрочный чугун получают путем введения магния перед разливкой чугуна в количестве 0,03-0,05%, приводящего к образованию шаровидного графита, что обеспечивает получение достаточно высокой пластичности (δ=8-10%). Из высокопрочных чугунов изготавливают ответственные детали массой до 15 тонн (станины, коленчатые валы и др.).

 

Практическая часть:

Таблица 1.

Марка сплава, состояние Описание структуры Схема структуры Примечание
  Сталь 20 (0,2% С) доэвтектоидная Светлые зерна - феррит, темные - перлит. Феррит занимает большую часть шлифа  
  Сталь 40 (0,4% С) доэвтектоидная Светлые зерна - феррит, темные - перлит, количество структурных составляющих примерно одинаковое  
  Сталь У8 (0,8% С) эвтектоидная Перлит пластинчатый (при увеличении 300-500), видны пластинки феррита и цементита  
  Сталь У8 после неполного отжига Перлит зернистый (при увеличении 300-500), состоящий из светлых зерен феррита и цементита  
  Сталь У12(1,2% С) заэвтектоидная Перлит (черный) и сетка цементита вторичного (светлая) по границам бывших аустенитных зерен    
Наименование дефекта Описание структуры Причина возникновения Схема структуры
  Видманштеттова структура Крупные зерна перлита, перерезанные пластинчатыми кристаллами феррита - Перегрев стали (образуется крупное зерно ауйстенита) - Ускоренное охлаждение стали на воздухе
    Перегрев или пережог   Крупные зерна перлита и светлая сетка феррита по границам зерен Нагрев до температур близких к состоянию линии солидуса
  Полосчатость Зерна феррита и перлита вытянуты в строчки по направлению прокатки Нити неметаллических включений образовавшиеся при кристаллизации обогащают металл кремнием, вытесняя углерод из этого слоя, облегчая возникновение феррита
  Обезуглероживание Структура стали в сердцевине изделия - перлит, а в поверхностном слое - феррит Обезуглероживание - процесс взаимодействия углерода, содержащегося в стали, с газовой атмосферой, сопровождающийся уменьшением концентрации углерода в поверхностных слоях
  Неметалл. включения Оксиды, сульфиды и др. округлой или вытянутой формы, которые, являясь концентратами напряжения, повышают хрупкость стали  

Таблица 2.

Таблица 3.

Марка сплава, состояние Описание структуры Схема структуры Примечание
  Белый доэвтектический Темные зерна - перлит, светлые кристаллы– цементит вторичный, пестрые участки – ледебурит (перлит+цементит)  
  Белый заэвтектический Светлые пластины - избыточный цементит первичный, пестрые эвтектические участки – ледебурит (перлит+цементит)  
  Серый перлитный Перлит и включения пластинчатого графита  
  Серый феррито-перлитный Перлит, феррит и включения пластинчатого графита  
  Серый ферритный Зерна феррита с включениями пластинчатого графита  
  Ковкий ферритный Зерна феррита с включениями хлопьевидного графита  
  Ковкий перлитный Перлит и включения хлопьевидного графита  
  Высокопрочный феррито-перлитный Перлит, феррит и включения шаровидного графита  


Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-12-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: