Оглавление:
Чугуны
- Чугун Сравненный с сталью углерода, литое железо имеет более высокое содержание к, лучшую отливку и более плохие пластиковые свойства. Влияние углерода. Углерод определяет структуру и свойства чугуна. По мере увеличения содержания с механические свойства серого чугуна снижаются. Это объясняется увеличением количества графитовых включений, которые ослабляют чугунный металл base. At в то же время, C может улучшить литейные свойства чугуна, и получить высококачественные тонкостенные отливки.
Содержание С в чугуне не должно превышать 4,3%. Влияние примесей. Си-это примесь, которая образует графит. При литье тонкостенных деталей используется чугун с высоким содержанием Si. Это связано с тем, что получается структура серого железа, благодаря которой графит значительно высвобождается даже при увеличении скорости охлаждения. Sfc> 6y, который способствует выделению графита, также способствует росту пластины, что влияет на качество отливок.
Поэтому необходимо ограничить количество Си. Людмила Фирмаль
Поэтому в чугуне содержание Si должно составлять от 1,0 до 3,0%. Мп действует в противоположном направлении. Увеличение содержания Мп ускоряет охлаждение и вызывает отбеливание отливок iron. In другими словами, он увеличивает количество цементита и способствует высвобождению более мелких частиц. graphite. In кроме того, Mn, как и сталь, оказывает раскисляющее действие на металл, что способствует удалению S из расплавленного чугуна, устраняя вредное воздействие S, остающегося в закаленном чугуне.
Однако Mn также отрицательно влияет на качество чугуна, увеличивая его усадку и хрупкость. Обычно в сером чугуне он составляет 0,5-1%/. MP в комплекте. — ^ ■ Наличие^ S снижает качество литья iron. It уменьшает текучесть, увеличивает усушку и причиняет хрупкость и cracking. So, количество S ограничено 0,08-0,12%. Благодаря низкому содержанию Mn сера оказывает отбеливающее действие на чугун. Р практически не влияет на структуру чугуна.
- Это происходит потому, что р не ускоряет образование графита и не замедляется. Твердость чугуна из-за присутствия Р в твердом растворе увеличивается, а вязкость значительно снижается. Таким образом, Р снижает механические свойства чугуна, но при этом улучшает литейные свойства, понижает температуру плавления, повышает текучесть и способствует хорошему заполнению формы. Обычные отливки содержат р от 0,1 до 0,9%.Высококачественные отливки должны содержать не более 0,4% R.
Процесс графитизации зависит от 1) состояния чугунного литья (особенно скорости охлаждения)и 2) химического состава чугуна. Воздействие охлаждения rate. By изменяя скорость охлаждения, можно получить как белые, так и серые чугунные структуры с одинаковым химическим составом.
Высокая скорость охлаждения способствует образованию цементита в отливке iron. Людмила Фирмаль
In напротив, замедленное охлаждение вызывает выделение C в виде графита. Именно поэтому, из-за быстрого охлаждения чугуна, нет времени на разложение цементита, что приводит к образованию белого чугуна. Если его охлаждать медленно, то требуется время для разложения цементита, что приводит к образованию серого чугуна. ^Химический состав именно примесь чугуна оказывает большое влияние на графитизацию чугуна.1 из них-карбидообразование (Mn, Cr, Mo) — повышает стабильность цементита и способствует получению белого чугуна.
Другие — образование графита (Si, Ni, Al)-снижает стабильность цементита и способствует получению серого чугуна. Как показано, в железоуглеродистом сплаве с имеет форму графита. Структура графита слоистая. Его прочность и пластичность очень низки. Графит является более стабильной фазой, чем цементит. Графит в чугуне является вторичным продуктом, который может образовываться в результате разложения цементита.
Рисунок 5.1 (диаграмма состояния Fe-Fe3C) образование аустенит—графитовой или феррит-графитовой смеси, генерация Прогулка при высокой температуре. Провод фазового равновесия также горячий (отсюда 2-я пунктирная часть диаграммы Fe-Fe3C). Линия E ’ C ’F’(1153°C) — линия фазового равновесия L ^ A-gG (графит), а линия P’s’k (738°C) — линия фазового равновесия L ^ A + G. Поскольку аустенит и жидкость менее способны растворять графит(по сравнению с цементитом), линии S’E ’и CD’ расширяются влево от линии SE и CD соответственно.
Рисунок 6.2.Микроструктура серого чугуна (х 450): а-феррит; б-феррит-перлит; в-перлит Образование графита из жидкого раствора или аустенита происходит при его охлаждении в небольшом интервале температур между стабильной фигурой и метастабильной линией фигуры, в условиях низкого переохлаждения или низкого охлаждения rate. As в результате образование серых чугунных структур из жидкости или аустенита происходит при медленном охлаждении, в то время как образование белых чугунных структур происходит при медленном охлаждении. Перегрев чугуна, значительно превышающий температуру плавления, затрудняет непосредственное формирование графита.
Введение различных добавок в чугун может привести к появлению дополнительных центров кристаллизации, которые в ряде случаев способствуют образованию графита. В зависимости от условий кристаллизации, графит может быть сформирован в различных формах. Если графит находится в виде хлопьев, то дальнейшее образование графита происходит в результате осаждения С на ранее осажденные хлопья. Это определяет разницу во внешней форме графита. Слоистые, сферические, хлопьевидные.
Слоистый графитовый чугун называется «серым чугуном» и изготавливается из сферического графита, высокопрочного чугуна, а также чешуйчатого графита и ковкого чугуна. Белый чугун содержит C в виде цементита Fe3C. Белый чугун так называется в виде излома. Структура белого чугуна состоит из перлита, ледебрита и избыточного цементита (см. Рисунок 5.9).
Поэтому он характеризуется высокой твердостью, хрупкостью, низкой прочностью и трудоемкостью в обработке. Прокатные валки изготавливаются из отбеленного чугуна и др. Части брошены в Белом литом железе и после этого обожжены в томительно-тягучее литое железо. Серый чугун при разрыве становится темно-серым, так как весь или часть углерода выделяется в виде графита. В зависимости от разложения цементита различают феррит, феррит-перлит и перлитный чугун.
Незуми феррит железа получают путем полного разложения цементита (часть восстановительного света), перлита, структурно освобожденного цементита. Структура чугуна состоит из феррита и графита (рис. 6.2, а). Серый феррит-перлитный чугун характеризуется низкой степенью графитизации, так как он получает цементит (часть восстановительного света), вторичный цементит и цементит, входящий в состав pearlite.
In в этом случае структурно свободный феррит образуется и высвобождается из перлита. Структура феррит-перлит, включая графит (рисунок 6.2.6). Серый перлитный чугун образуется при графитизации цементита и вторичного цементита, входящих в состав ковшевого брикета. Структура перлитного чугуна после окончательного превращения состоит из перлита и графита(рис. 6.2, в). Поэтому серый чугун имеет стальную структуру с вкраплениями графита. Свойства этого чугуна зависят от структуры металлической основы и от формы, размера и количества графитовых включений. Чем меньше феррита на металлической основе, тем выше прочность чугуна.
Хрупкие графитовые включения разрушат непрерывность металлической основы. Мелкие равномерно рассеянные графитовые включения незначительно ослабляют чугун. Чугун по прочности приближается к металлическому основанию. Наилучшими механическими свойствами обладает перлитный чугун, в состав которого входит графит в виде мелких равномерно распределенных чешуек. В состав чугуна могут входить божьи коровки вместе с графитом.
Такой серый чугун называют половинным. Его основными свойствами являются высокая твердость, хрупкость и низкая прочность. Серый чугун маркируется буквой MF с добавлением 2 цифр: первая означает максимальную прочность на растяжение (AB), вторая-максимальную прочность на растяжение (ai) −10 МН! М. \ Например, марка СЧ 18-36, чугуна, АВ = 180 млн! Это означает, что M2 и oi = 360 МН / м2. Серый чугун обладает высокими литейными свойствами, хорошо обрабатывается, не более хрупок, чем белый чугун, обладает отличными антифрикционными свойствами(пористая структура и Наличие графита).
Для производства отливок используются в машиностроении, и поэтому их называют литейными. Внутри таблицы. 6.4 приведены механические свойства серого чугуна по ГОСТ 1412-54 (заменен на ГОСТ 1412-70). Механические свойства серого чугуна Таблица 6.4 Марка отливки V Mn / m » °и * Mn / m * стрела прогиба, мм, расстояние между опорами, мм°T’MN / m * HB 600, 300. Ни меньше нет Шу суда Щ12-28120280 6 2500143-229 Сч15.-32 150320 8 2.5 650163-229 Сч18-36 180360—700170-229 СЧ21-40 210400 — 750170-241 СЧ24-44 240440—850170-241 SCH28.-48 280480 9 3 1000170-241 Щ32-52 320520—1100187-255 СЧ35-56 350560–1200 197-269 SCh38-60 380600-1300 207-269 Ковкий Чугун. Круглый (сферический) — образный серый чугун из графита, который получают модифицированием Mg или Cr, называют высокопрочным чугуном.
Графит в таком виде определяет максимальную непрерывность металлического диода до основания А. Рисунок 6.3 микроструктура чугуна с использованием круглого графита (HZOO): а-до изменения. Ъ-после смены Поэтому прочность, пластичность Вязкость Повышенных и ударных Высокопрочный чугун получают добавками в ковш, содержащий Жидкий чугун, из обычного крысиного перлитного чугуна, 0,5-1 мг по массе чугуна. Высокопрочный чугун содержит графит включений, которые округляются в структуре феррита и перлита (рис. 6.3).
Высокопрочный чугун имеет буквы HF и 2 цифры.1-ый показывает прочность на растяжение<sv = 10 Mn / mg, и 2-ой показывает относительное удлинение 6 в%. Например, марка Вч45-5 означает, что есть в чугуне. = 450 МН / м2 и 6 = 5%. В настоящее время для производства особо ответственных деталей вместо стали или ковкого чугуна используется высокопрочный чугун. Механические свойства ковкого чугуна приведены в таблице. 6.5. По ГОСТ 7293-54 (заменен на ГОСТ 7293-70). Таблица 6.5 Механические свойства ковкого чугуна Чугун марки< «с». От МН / м*. МН / М * А.%Ах. МН / м * НВ Ни меньше Размер и форма интеркаляции графита зависят от центра кристаллизации расплавленного железа, скорости охлаждения и примесей, образующих графит.
Большое количество центров кристаллизации в виде различных мелких частиц, нерастворимых в жидком железе, способствуют образованию тонкой структуры графита.
Рисунок 6.4.Пошаговая схема отжига ковкого чугуна Чугун модифицируют по составу, в который вводят элементы (модификаторы), способствующие образованию мелких графитовых имплантатов при кристаллизации. Модификаторы вводят в расплавленный чугун в небольших количествах перед литьем, увеличивая количество кристаллизации centers. As модификаторы, мы использовали Al, Ca, Si.
Литое железо с 2.6-3.2% C и 1.1-1.6% Si modified. As в результате модификации шлифование графитовых пластин не ослабляет металлическую основу чугуна, что повышает его прочность и снижает хрупкость чугуна. Механические свойства модифицированного чугуна в среднем следующие:<jb = 320-380 МН / м2, и 520-600 L4nLi*, HB-197-262. 6 5 микроструктура ковкого чугуна после отжига (Х250): а-феррит. o-войлочный перлит; h-перлит Ковкий чугун-это белый чугун, графитизированный термической обработкой (отжиг, провисание).
для получения ковкого чугуна необходимо нагреть белый чугун до 950-1000e C и после длительной выдержки охладить его до нормальной температуры на малой скорости. Структура ковкого чугуна характеризуется наличием графита в виде чешуйчатых включений. Такая форма графитовых включений (по сравнению с чешуйчатыми включениями, характерными для серого чугуна) несколько снижает механические свойства ковкого чугуна. Поэтому его механические свойства выше.
Ковкий чугун обладает высокой прочностью и пластичностью (его нельзя выковать).В зависимости от степени графитизации, ковкий чугун может быть ферритовым или перлитным и ферритом / перлитом. Различные степени графитизации могут быть достигнуты путем изменения условий отжига. Рисунок 6.4.Приведен график ступенчатого отжига пластичного чугуна. Ковкий чугун имеет структуру, состоящую из феррита и включений флокулянта(рис. 6.5 а).Перлитный ковкий чугун имеет перлитную структуру и чешуйчатые графитовые включения (рис.6.5, в).
Эти различия в структуре чугуна определяют разницу в их свойствах. Поэтому пластичность чугуна-04 ном ниже, чем у перлитного чугуна, но пластичность выше. Ковкий чугун маркируется буквой CK, с добавлением 2 цифр.1-й 10 Л4н / л? При пределе прочности на растяжение 2-й показывает относительное удлинение 6 в%. Например, марка KCh 56-4 означает чугун av = 560 МН / м2 и 6 = 4%. В ГЭБ. 6.6 показывает механические свойства дуктильного утюга. Ковкий чугун применяется при изготовлении деталей, работающих в условиях ударных и вибрационных нагрузок.
Таблица 6.6 механические свойства ковкого чугуна (ГОСТ 1215-59） Ранг литого железа МН / м3 4.％ HB(не более） Тип феррита
Смотрите также:
