ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СПЛАВАХ ЖЕЛЕЗА (ТЕОРИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ) Фазовые превращения при нагреве из "Металловедение и термическая обработка металлов " Ковкий чугун получают длительным нагревом при высоких температурах (отжиго.м) отливок из белого чугуна. В результате отжига образуется графит хлопьевидной формы (рис. 90). Такой графит по сравнению с пластинчатым меньше снижает прочность и пластичность металлической основы структуры чугуна. Металлическая основа ковкого чугуна феррит—ферритный ковкий чугун (рис. 90,а) и реже перлит — перлитный ковкий (рис. 90,6). Наибольшей пластичностью обладает ферритный ковкпй чугун, который применяют в машиностроении. [c.174] Схема отжига на ферритный ковкий чугун приведена на рис. 91. Отжиг проводят в две стадии. Первоначально отливки (чаще упакованные в ящики с песком) выдерживают при 950— 970°С. В этот период протекает I стадия графитизации, т. е. распад цементита, входящего в состав ледебурита (Л+РезС), и установление стабильного равновесия аустенит+графнт. В результате распада цементита диффузионным путем образуется хлопьевидный графит (углерод отжига). [c.175] Ковкий чугун маркируют КЧ и цифрами. Первые две цифры указывают предел прочности при растяжении и вторые цифры — относительное удлинение. Отливки нз ковкого чугуна применяют для деталей, работающих при ударных и вибрационных нагрузках. Например, ферритный ковкий чугун марок КЧ 37—12 и КЧ 35—10 используют для деталей, эксплуатируемых при высоких динамических и статических нагрузках (картеры редукторов, задний мост, ступицы, крюки, скобы и т. д.), для менее ответственных деталей (головки, хомутики, гайки, глушители, фланцы, муфты и т. д.) применяют ферритный чугун марок КЧ 30—6 и КЧ 33—8. Твердость ферритного чугуна составляет НВ 163. Перлитный ковкий чугун КЧ 50—5, КЧ 56—4, КЧ 60—3 и КЧ 63—2 обладает высокой прочностью, умеренной пластичностью и хорошими антифрикционными свойствами. Твердость перлитного чугуна составляет НВ 269. Из перлитного ковкого чугуна изготовляют вилки карданных валов, звенья и ролики цепей конвейера, втулки, муфты, тормозные колодки и т. д. Ковкий чугун применяют главным образом для тонкостенных деталей, в отличие от высокопрочного магниевого чугуна, который используют для деталей большого сечения. Некоторое прп.менение нашел антифрикционный феррито-перлитный чугун АКЧ-1 и АКЧ-2. [c.176] Для многих видов термической обработки сталь нагревают до температур, соответствующих существованию аустенита (процесс аустенитизации). Образование аустенита при нагреве является диффузионным процессом и подчиняется основным положениям теории кристаллизации. [c.177] Рост участков аустенита в результате этого превращения протекает быстрее, чем растворение цементита. Поэтому после превращения феррита в аустенит в структуре стали сохраняется еще некоторое количество цементита (П1 на рис. 92,в) и для его растворения в аустените продолжительность изотермической выдержки должна быть увеличена. Образовавшийся в результате описанных превращений аустенит неоднороден по составу, и для его гомогенизации требуется дополнительное время (рис. 92,6). [c.178] В процессе изотермической выдержки фискируют начало и-конец отдельных стадий превращения перлита в аустенит. Если полученные экспериментальные точки нанести на график в координатах температура—время и соединить их плавными кривыми, то получится диаграмма, подобная схематически показанной на рис. 92,6. [c.179] Как следует из диаграммы изотермического образования аустенита в эвтектоидной стали, процесс превращения перлита в аустенит резко ускоряется при повышении температуры. Это объясняется, с одной стороны, ускорение.м диффузионных процессов, а с другой — увеличением градиента концентрации в аустените. [c.179] Скорость превращения феррито-цементитной структуры в аустенит, помимо температуры нагрева, зависит от ее исходного состояния. Чем тоньше феррито-цементитная структура, тем больше возникает зародышей аустенита и меньше пути диффузии, а следовательно, быстрее протекает процесс аустенитизации. Предварительная сфероидизация цементита, осо бенно с образованием крупных его глобулей, замедляет процесс образования аустенита. [c.179] При нагреве доэвтектоидной и заэвтектоидиой стали процесс аустенитизации осложняется превращением свободного феррита а аустенит и растворением избыточного цементита. При нагреве доэвтектоидной стали зародыши аустенита могут возникать и на границах ферритных зерен. В этом случае в феррите протекает диффузия углерода от межфазной границы с цементитом к границе с аустенитом в результате того, что в нем существует градиент концентрации, определяемый соответственно точками г и д (см. рис. 92,а). Это приводит к растворению цементита в феррите и превращению феррита в аустенит. [c.179] Чем больше в стали углерода, тем быстрее протекает процесс аустенитизации, что объясняется увеличением количества цементита, а следовательно, и ростом суммарной поверхности раздела феррита и цементита. [c.179] Вернуться к основной статье