ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние элементов на образование графита и цементита из "Строение чугуна " Отбеливание отливок увеличивается при создании условий, способствующих переохлаждению расплава при. повышении температуры перегрева и заливки, при увеличении скорости охлаждения, при введении элементов, которые затрудн.яют зарождение и рост графита. Верхней критической скоростью отбеливания, как указывалось выще, является наименьшая скорость охлаждения, при которой еще не образуется графито-аусте-нитная эвтектика. Наибольшая скорость охлаждения, при которой еще не образуется цементито-аустенитная эвтектика, называется нижней критической скоростью отбеливания. [c.96] Элементы, увеличивающие отбеливаемость, можно расположить в порядке возрастания эффективности их влияния следующим образом Мп, Мо, 5п, Сг, V, 5, Те. [c.97] Увеличивают склонность к отбеливанию модификаторы, используемые для получения шаровидного графита — Mg, Се. В группе элементов, уменьшающих отбеливаемость, эффективность их влияния нарастает в следующем порядке Си, Со, N1, А1, 51. [c.98] В связи с разной степенью чистоты сплавов, используемых в практике или при экспериментальном определении отбеливаемости, данные об эффективности влияния того или другого элемента противоречивы. Сильно различаются и механизмы влияния элементов на кристаллизацию высокоуглеродистых фаз. [c.98] Многообразие механизмов обрекает пока на неудачу попытки отыскания общей закономерности влияния разных элементов на отбеливаемость, в частности — путем установления связи между влиянием и положением элемента в Периодической системе Д. И. Менделеева. Близкий по результатам структурообразования эффект действия разных элементов может обусловливаться разными термодинамическими и кинетическими причинами. [c.98] Например, в практике чугунолитейного производства в качестве наиболее сильных отбеливающих элементов используютсеру и хром. Сера как поверхностно активный элемент в железных сплавах адсорбируется на графите. Блокировка дислокационных ступенек, уменьшение склонности к расщеплению замедляют рост графитных кристаллов. Это способствует увеличению переохлаждения жидкости и кристаллизации цементита. Хром же, напротив, хорошо растворяется в фазах чугуна. Обладая большим, чем железо, сродством к углероду, он снижает его термодинамическую активность в расплаве. [c.98] Понижение потенциала цементита уменьшает термодинамические преимущества кристаллизации графита, а при концентрациях более 2% Сг цементит становится стабильной высокоуглеродистой фазой чугуна. [c.99] Ряд элементов играет роль модификаторов, изменяющих характеристики зернистой структуры, а также относительное количество фазовых и структурных составляющих затвердевающего чугуна. [c.99] Указанные элементы повышают термодинамическую активность углерода в расплаве. Эффективность их действия, наибольшая непосредственно после присадки в расплав, уменьшается с увеличением выдержки модифицированного чугуна в жидком состоянии. Поэтому предполагается, что действие модификаторов связано с локальным растворением их в микрообъемах расплава. Эти микрообъемы оказываются сильно пересыщенными углеродом, что облегчает возникновение зародышей графита. Существуют также предположения, что влияние иноку-ляторов осуществляется через образование неметаллических включений (оксидов, сульфидов и др.), катализирующих зарождение графита. [c.99] Дезинокулирующие (стабилизирующие) модификаторы— Те, 5, В , В — затрудняют зарождение и рост графита при кристаллизации чугуна, способствуя тем самым увеличению степени переохлаждения расплава. Их влияние связано, по-видимому, с адсорбционным торможением зарождения и роста графитных включений. Возможны и другие механизмы дезактивации зародышей. [c.99] Инокулирующее модифицирование применяется и в производстве отливок из белого легированного чугуна. В этом случае измельчение ледебуритных колоний достигается в результате обработки расплава титаном или азотом [67]. [c.99] Механизм действия сфероидизирующих (глобуляризирующих) графит модификаторов — щелочноземельных и редкоземельных металлов — рассмотрен в гл. I. Сшо- собствуя кристаллизации шаровидного графита, они увеличивают отбеливаемость чугуна, что обусловлено кинетическими особенностями абнормальной эвтектической кристаллизации Ж - Г-1-Л. [c.100] Примеси и легирующие элементы оказывают влияние на выделение высокоуглеродистых фаз из твердых растворов при охлаждении ли в процессе графитизации чугуна. В основ ном это влияние аналогично наблюдаемому при затвердевании. Элементы, способствующие отбеливанию, затрудняют образование графита в твердом состоянии. Но имеются и различия, объяснимые при учете механизма взаимодействия примесей и легирующих элементов с основными компонентами и фазами чугуна. [c.100] являясь сильнейшим отбеливающим элементом, гораздо слабее влияет на кинетику выделения графита из твердого раствора. В этом случае возможности адсорбционной блокировки роста графита меньше, так как они определяются диффузией серы в твердом растворе поверхности графитных включений. В процессе графитизации наличие серы может и способствовать зарождению графита благодаря инокулируюш,ей роли сульфидов, обеспечиваемой через возникновение не-сплошностей на границе сульфид — твердый раствор. [c.100] Хром же препятствует выделению графита из твердого раствора не менее интенсивно, чем из жидкого. В ходе распада пересыщенного твердого раствора и при графитизации стабилизирующее влияние хрома проявляется и в повышении термодинамической устойчивости легированного хромом цементита. [c.100] При оценке влияния элемента на формирование структуры и свойств отливок необходимо принимать во внимание неоднородность его распределения в чугунах. [c.100] Вернуться к основной статье