Чугуны металлы

Категория:
Черные металлы


Чугуны металлы

Чугуны при кристаллизации и дальнейшем охлаждении могут вести себя по-разному: либо в соответствии с диаграммой состояний Fe—Fe3C (белые чугуны), либо в соответствии с диаграммой Fe—С (серые чугуны).

Белые чугуны не находят в промышленности летательных аппаратов и двигателей какого-нибудь применения. В небольшом количестве их применяют для изготовления так называемого ковкого чугуна со структурой, состоящей из феррита и графита.

Диаграмма состояний Fe—С, характеризующая стабильную систему железо—графит, представлена на рис. 121 в сопоставлении с метастабильной диаграммой Fe—РезС.

Линии C’D’, E’F’, S’E’, Р’К’, присущие только системе Fe—С, показаны на диаграмме пунктиром. При этом следует понимать, что сплошные линии CD, EF, SE, РК при рассмотрении фазовых превращений в системе железо—графит во внимание приниматься не должны.

Все прочие главные линии диаграммы, изображенные сплошной чертой, являются общими для обеих систем.

Серые чугуны могут быть получены с перлито-графитной, нерлито-феррито-графитной или феррито-графитной структурой, ^ти чугуны имеют серый излом, обладают хорошими литейными свойствами, малой усадкой и способностью отливаться почти без прибылей; они имеют невысокую твердость и обладают хорошей обрабатываемостью резанием.

Получению серых чугунов без цементитной эвтектики и свободного цементита способствуют следующие условия:
а) замедленное охлаждение в процессе кристаллизации;
б) повышение содержания кремния;
в) в некоторых случаях небольшие добавки магния (для сфе-роидизации графита).

Рис. 1. Стабильная диаграмм; Fe—С в сопоставлении с метаета бильной диаграммой Fe—Fe3C

Изменяя количество углерода и кремния и скорость охлаждения, зависящую от толщины отливки, можно в широком диапазоне регулировать степень графитизации и получать белые, серые графито-перлитные или серые феррито-графитныб чугуны, а также смешанные структуры (рис. 2).

Значительное влияние на свойства серого чугуна оказывает форма включений графита. Наилучшей формой графита являются мелкие, равномерно распределенные сферические включения, изолированные одно от другого. Измельченность графитных образований достигается перегревом жидкого чугуна, способствующим растворению графитных частиц, равномерному распределению углерода в жидком растворе и возникновению максимального количества центров кристаллизации.

Рис. 2. Структуры чугунов разного соста ва в зависимости от толщины отливки (скорости охлаждения)

Образованию сферолитов графита вместо обычных чешуйчатых включений способствует обработка жидкого чугуна специальными присадками, например магнием, который вводится в небольших количествах порядка 0,05—0,12%. Более» высокое содержание магния приводит к отбеливанию чугуна.

Микрофотографии некоторых структур этих чугунов представлены на рис. 3.

Наибольшим распространением в производстве летательных аппаратов и двигателей пользуются графито-перлитные чугуны различных марок.

Рис. 3. Структура серого чугуна

Твердость таких чугунов колеблется в пределах 200—300 единиц по Бринеллю.

Антифрикционный ковкий чугун ЧМ1,3 содержит углерода около 2,5%, пониженное количество кремния, не превышающее 1%, и марганца до 1,2%. Имея после отливки белый излом, чугун ЧМ1,3 после отжига приобретает феррито-перлито-графитную структуру ковкого чугуна и отличается высокой прочностью = 45 кГ/мм2 при 8= 1—2% и твердости 225 единиц по Бринеллю. Из него изготовляют детали, работающие в условиях трения и ударных нагрузок.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум