Чугун отбелённый элементов

Кремний в отличие от углерода практически не влияет на твердость отбеленного с-чоя, поэтому глубину отбела удобнее регулировать изменением его концентрации. Содержание этого элемента в чугунах для валков составляет 0,4 - 1 % и только в чугунах с шаровидным графитом достигает 2%. [c.334]

Количество ледебурита увеличивается также и с уменьшением содержания кремния и других графитизирующих компонентов чугуна, и с повышением содержания элементов, увеличивающих отбел чугуна, но при этом ледебурит не размельчается и площадь отдельных включений эвтектического цементита не уменьшается, а возрастает. [c.14]

Режимы и способы подогрева кокиля. Начальная температура кокиля во многом определяет качество получаемой отливки, а также стойкость стенок кокиля и его элементов (стержней, вкладышей). Необходимость предварительного подогрева кокиля обусловливается скоплением в нем (на холодных стенках, щелях по разъему, в вентах) водного конденсата, взаимодействие которого с расплавом при заливке может привести (в результате диссоциации воды) к взрыву и разрушению кокиля. В то же время холодный кокиль при заливке расплава подвергается максимальному по силе термическому удару, что также способствует разрушению литейной формы и ее элементов. Минимальная температура подогрева кокиля составляет 85—95 °С, а максимальная колеблется в пределах 115—475 С, что предотвращает недоливы и отбел чугуна. При перегреве кокиля в нем активизируются процессы коррозии, обезуглероживания, насыщения серой и роста чугуна при этом в отливках наблюдаются усадочные раковины, поры и повышенная ликвация. [c.338]

Следовательно, содержание кремния надо увеличивать в отливке небольшого сечения, охлаждающейся ускоренно, нли в чугуне с меньшим содержанием углерода. В толстых сечениях отливок, охлаждающихся медленнее, процесс графитизации протекает полнее и содержание кремния может быть меньше. Количество марганца в чугуне не превышает 1,25—1,4%. Марганец препятствует процессу графитизации, т. е. затрудняет выделение графита и повышает способность чугуна к отбелу. Сера относится к элементам, сильно тормозящим процесс графитизации, и вызывает увеличение графитовых пластинок. Сера является вредной примесью, ухудшающей механические и литейные свойства чугуна. Поэтому содержание [c.331]

Введение модификаторов (малых добавок некоторых элементов) в расплав влияет на параметры кристаллизации — количество активных зародышей и скорость их роста, на величину зерна при кристаллизации и выделение графита. Модификаторы также рафинируют (очищают) сплав, освобождая его от ряда оксидов, гидридов, нитридов и сульфидов, которые могут отрицательно влиять на графитизацию и повышать склонность чугуна к отбелу. [c.191]

Высокая износоустойчивость и равномерная перлитная структура достигаются присадкой легирующих элементов. Наличие хрома в количестве 0,2— 0,35% и никеля 0,3—0,4% сообщает чугунам равномерную перлитную структуру по всему сечению подшипника без следов отбела и твердых мест. Кроме того, хром, измельчая зерно и стабилизируя перлитную структуру, повышает износоустойчивость чугуна даже в случаях временного перебоя в смазке. Добавка меди повышает сопротивление чугуна окислению и увеличивает его износоустойчивость. [c.295]

Термическая устойчивость отбеленного чугуна характеризуется сопротивлением отбеленного слоя растрескиванию при многократном нагреве и охлаждении. Влияние основных и легирующих элементов на термическую устойчивость отбеленного слоя чугуна представлено в диаграммах на фиг. 28— 32. Для увеличения термической устойчивости отбеленного слоя чугуна рекомендуется создание такой структуры, в которой карбидная составляющая расположена изолированными областями в основной металлической массе. Отбел в отливках контролируется по отбелу технологических проб определен- [c.228]

Материалом исследования служили серии синтетических сплавов и технических чугунов, выплавленных в лабораторных высокочастотных печах на основе железоуглеродистой лигатуры и промышленных литейных чугунов с легирующими добавками. Сплавы, предназначавшиеся для определения знака ликвации легирующих элементов в избыточном и эвтектическом аустените, охлаждались в интервале кристаллизации со скоростью 10— 15 град мин, достаточной для предотвращения отбела в пробах всех исследованных чугунов, за исключением хромистого. В нем наряду с колониями аустенито-графитной эвтектики наблюдались участки ледебурита. Состав сплавов приведен в табл. 1. Образованию стабильной эвтектики способствовало введение в расплавы кремния в количестве до 0,5%, присутствие которого существенно облегчало металлографическое исследование первичной структуры проб, выявляемой методом избирательного окисления. [c.52]

На практике, кроме обычного отбела, иногда еще встречается аномальный отбел (не на поверхности стенки отливки, а в ее центре), образующийся вследствие ликвации элементов и других причин [16] и устраняемый теми же средствами изменением состава чугуна, модифицированием, замедлением охлаждения и др. [c.48]

Усматривается, что чем больше ОП и меньше ОТ, тем выше качество чугуна. Относительное влияние основных легирующих элементов на изменение Ов представлено на рис. 1.37 [65]. Наиболее эффективным является воздействие Сг, Мо, V. Однако содержание этих элементов в большинстве случаев ограничивается 0,3—0,6% вследствие опасности появления отбела, и поэтому Ов повышается обычно ТОЛЬКО на 20—30%. Наиболее эффективным является одновременное легирование такими элементами, которые влияют на графитизацию в противоположных направлениях, например Сг и Ni. Соотношение содержания этих элементов для тонкостенных отливок рекомендуется обычно 1 3, для толстостенных -3 1. [c.52]

Интенсивность влияния элементов на скорость первой и второй стадий графитизации имеет исключительно большое значение. В частности, на практике чаше всего требуется, чтобы металлическая основа чугуна была перлитовой. Для этого необходимо, чтобы первая стадия графитизации шла интенсивно, так как в противном случае в тонкой части отливки наблюдается отбел скорость второй стадии должна быть небольшой. с тем чтобы не могло образоваться структурно свободного феррита в массивной части отливки. [c.1017]

Дифференцированное изучение влияния элементов на первую и вторую стадии графитизации имеет большое практическое значение. Например, в ряде случаев в тонкой части отливки получается отбел, а в толстой — ферритная основа. В то же время обычно требуется, чтобы металлическая основа серого чугуна во всех сечениях была однородной и, в частности, перлитной. При производстве высокопрочных отливок из перлитного чугуна необходимо подбирать химический состав таким образом, чтобы первая стадия графитизации шла интенсивно во избежание отбеливания даже в быстро охлаждающейся (тонкой) части и чтобы скорость второй стадии графитизации была очень незначительна во избежание образования феррита даже в массивной части отливки. В этом случае структура отливки будет однородно перлитной независимо от различных скоростей охлаждения тонких и толстых сечений. [c.38]

Карбидообразующие элементы — марганец, хром и др. -связывают растворенный углерод в сложные малоподвижные комплексы карбидного типа. Поэтому они уменьшают термодинамическую активность углерода (фиг. 7) и вызывают отбел чугуна. [c.15]

Ванадий. Очень сильный карбидообразующий элемент, препятствует графитизации и способствует образованию перлита. Увеличивает склонность чугуна к отбелу. Измельчает включения графита и зерно металлической матрицы. [c.420]

Влияние марганца как карбидообразующего элемента, естественно, противоположно влиянию кремния, причем необходимо отметить, что в расчет следует принимать так называемую активную концентрацию марганца в чугуне, т. е. общее содержание марганца за вычетом серы Мп— 1,75. Кроме того, специальным исследованием установлено влияние различных концентраций марганца на глубину отбела (фиг. 10). На основании данных этого исследования можно заключить, что там, где оказывается избыток серы по отношению к количеству марганца, необходимого для образования Мп5, т. е. когда Мп за вычетом 1,75 является величиной отрицательной, глубина. отбела быстро увеличивается (левая сторона фиг. 10),, [c.10]

При модифицировании магнием или его лигатурами в чугунных отливках может появиться отбел, так как магний является карбидообразующим элементом. Поэтому отливки из ВЧ, полученные с использованием магния и его лигатур, а также в большинстве случаев и с ис- [c.147]

Лазерная обработка успешно применяется для поверхностного упрочнения отливок из серого, ковкого и высокопрочного чугун()в. Благодаря оплавлению поверхности и образованию ледебуритной эвтектики (отбел чугуна) и мартенеhthoio подслоя твердость на поверхности достигает 7500—9000 МПа Частичное оплавление ухудшает чистоту поверхности. При отсутствии оплавления, твердость [юсле нагрева лазером повышается в результате закалки тонкого поверхностного слоя. Лазерная обработка повышает износостойкость чугунных деталей в 8—10 раз. Лазер может быть использован и для химико-термической обработки, В этом случае перед обработкой лучом лазера на поверхность наносят обмазки или порошки, содержащие насыщающие элементы (А), Сг, С, N, В и т. д.). [c.226]

Ванадий, вольфрам и молибден увеличивают твёрдость от 3 до 10 кг1мм на 0,1% прибавляемого элемента. Эта закономерность наблюдается при прибавлении этих элементов в количестве до Р/о. Влияние бора и теллура на отбел чугуна характеризуется следующими примерными данными [201] [c.28]

Хром Увеличивает отбел. Является одним из сильно отбеливающих элементов [22]. 0,08% Сг увеличивает отбел на 3 мм [18] Принимается за единицу эквивалента отбеливаемости чугуна Увеличивает глубину переходной зоны Увеличивает структуру зерна в отбелённом слое и уменьшает таковую в неотбеленной части металла [221 При 4% Сг повышение твёрдости на 10 единиц по Шор [c.66]

При наличии структуры ледебурита, вторичного цементита (отбела) нагрев с целью гра-фитизации должен производиться до температур, лежащих выше критической. В данном случае процесс аналогичен проведению первой стадии графитизации белого чугуна, но идёт с большей скоростью благодаря более высокой концентрации кремния (графитизи-рующего элемента) и наличию включений свободного углерода, служащих центрами графитизации. [c.538]

Вместе с тем, существуют такие элементы, как висмут, а также отчасти теллур, селен, сера, которые отбеливают чугун в результате действия, главным образом, кинетических факторов (ингибирования графитообразования). Это позволяет применять их для стабилизации отбела отливок при кристаллизации в самых различных условиях. Влияние элементов на активность углерода связано с их распределением между фазами чугуна [4, 12] и может быть соответственно рассчитано по формуле Хиллерта или другим. [c.17]

Исследования показали, что единичные микродобавки принятых в работе стабилизирующих перлит элементов повышают пределы прочности при изгибе и разрыве. При этом резко повышается твердость чугуна и его склонность к отбелу. Дополнительная обработка расплава силикомишметаллом в количестве 0,05% еще значительнее повысила показатели прочности чугуна (рис. 3.2). Если исходный чугун по своим свойствам соответствовал марке СЧ21-40, то обработка комплексными модификаторами повышала его свойства на 2— 3 марки. Наиболее эффективно воздействуют на прочность чугуна комплексная добавка силикомишметалла с молибденом, а затем добавки с хромом, ванадием, марганцем, вольфрамом. При обработке чугуна комплексными добавками резко повышаются показатели прочности чугуна, а твердость его растет незначительно и выравнивается в различных сеченнях отливки. Склонность чугуна к отбелу при оптимальных добавках уменьшается. [c.92]

В последние годы заметно увеличилось производство ряда комплексных сплавов, изготовленных на основе ферросилиция и содержащих дополнительно барий, марганец, щелочноземельные металлы (ЩЗМ), РЗМ и другие элементы. Это связано с ростом потребности в сталях с особыми свойствами и в отлпвках из высокопрочного чугуна, необхо-.димостью устранить отбел чугуна. Применение таких ферросплавов улучшает качество металла и обеспечивает повышение долговечности изделий из него и снижение расхода металла при производстве изделий. В табл. 25 приведен состав некоторых специальных сплавов, производимых в СССР и зарубежом. Производство таких сплавов осуществляется пли присадкой в шихту при выплавке ферросилиция, концентратов, или передельных сплавов, содержащих необходимые элементы, или введением металлических добавок, содержащих эти элементы, в ковш, в изложницу или в струю сплава при его разливке. Часто используют и комбинацию этих методов, когда часть дополнительных элементов вводится в шихту при выплавке ферросилиция, а остальные растворяют тем или иным способом в жидком сплаве. Реже используют методы сплавления твердых элементов, металлотермии п др. В каждом конкретном случае должно быть найдено оптимальное решение, обеспечивающее высокую эффективность производства, использование недефицптного сырья п охрану природной среды. Следует отметить, что большое количество производимых сплавов и еще большее число патентов свидетельствуют не только об интересе к этой проблеме и ее важной роли в промышленности, но также и об отсутствии научного выбора оптимального химического состава сплавов. Серьезной является также проблема обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий при производстве этих сплавов, особенно содержащих такие элементы как стронций, барий и т. п. [73]. [c.95]

Это объясняется повышенной склонностью к отбелу, особенно в околошовных зонах большей прокаливаемостью благодаря сфероидальной форме графита способностью магния, являющегося карбидообразующим элементом, повышать скорость образования це.ментитных включений повьш1енной теплопроводносгью металлической основы чугуна и увеличением в связи с этим скорости охлаждения сварного соединения. [c.334]

Легирующие элементы Сг, Ni, Мо, Ti и другие повышают прочность чугуна. При этом хром способствует отбелу чугуна (т. е. препятствует выделению графита), а никель оказывает обратное действие. Поэтому обычно эти два элемента применяют совместно для легирования чугуна. При легировании чугуна структура перлита размельчается и он переходит в сорбит или троостит, или мартенсит. При содержании свыше 10—15% Ni или около 15% (Мп + Си) серый чугун становится аустепитным (немагнитным). [c.136]

Это одно из важнейших специфических для чугуна воздействий, определяющих структуру отлпвок. Такие элементы, как кремний, алюминий и никель способствуют кристаллизации чу1 уна серым. Хром, марганец, сера и некоторые другие элементы затрудняют выделение графита из расплава и способствуют кристаллизации чугуна белым. Оценивают влияние разных элементов обычно путем определения отбеливаемосги чугуна. Из-за более быстрого охлаждения наружного слоя расплава отливка отбеливается поверхностная зона приобретает структуру белого чугуна, а внутренняя — серого. Между ними располагается переходная зона с половинчатой структурой. Отбеливаемость обычно характеризуют толщиной зоны полного (чистого) отбела и переходной зоны (рис. 49). [c.96]

Элементы, способствующие кристаллизации графита, уменьшают отбеливаемость. Но присутствие таких однотипных по общему направлению влияния элементов по-разному сказывается на размерах указанных зон. При уменьшении зоны полного отбела может наблюдаться плавное или резкое сужение переходной зоны, а иногда она утолщается. Элементы, способствующие кристаллизации цементита, могут сильнее увеличивать переходную зону (марганец) или резко увеличивать зону чистого отбела при очень узкой переходной зоне (теллур). Фосфор в доэвтектических чугунах не изменяет глубины полного отбела, но несколько расширяет переходную зону, а в [c.96]

Чугунные изделия имеют разнообразный химический состав и структуру. Разнообразие химического состава и структуры иногда может наблюдаться в различных участках одного и того же изделия. Это происходит в результате того, что более тонкие части чугунных отливок остывают быстрее и в них наблюдается частичный отбел, а более толстые части остывают медленнее и имеют структуру серого чугуна. Наиболее плохо сваривается чугун с крупнозернистой структурой. Чугун с. мелкозернистой структурой сваривается значительно лучше. На структуру чугуна влияет в основном его химический состаз. Элементы, входящие в состав чугуна, оказывают на его свойства различное влияние. [c.556]

Химический состав не регламентируется, однако он определяет величину прочностных свойств металла. Основными компонентами чугуна, влияющими на его механические свойства, являются углерод и кремний (для грубых расчетов пользуются суммой содержаний этих элементов С+5 ). С уменьшением содержания этих элементов а также с уменьшением толщины отливок (вплоть до появ ления отбела) прочностные характеристики чугуна по вышаются. Номограмма, связывающая указанные харак теристики чугунных отливок, показана на рисунке [1] Для примера штрих-пунктирной линией показано, что чугун, содержащий 3,2% С и 1,8% 51 (при нормальном содержании других элементов и примесей), имеет в отливках толщиной 10 мм (при литье в сырые 4>ормы) или 7 мм (при литье в сухие песчаные формы) перлитную структуру металлической основы, смешанную структуру пластинчатого графита (неориентированного и междендритного) и механические свойства, соответствующие [c.44]

Введение в электродный металл или покрытие элементов, способствующих графитизации чугуна, позволяет в ряде случаев добиться полной, а чаще частичной, графитизации наплавленного металла. Существуют в основном две меры борьбы с отбелом наплавленного металла, а именно I) применение чугунных электродов и покрытий с высоким содержанием графи-тизирующих элементов и 2) использование электродов из ау-стенитного чугуна с высоким содержанием никеля. [c.186]

Если количество специальных устойчивых карбидов очень мало и они очень мелки, то они не отбеливают чугуна. В таких случаях эти карбиды могут играть роль центров кристаллизации графита и оказывать ьюдифицирующее действие, облегчающее графитизацию. Только при достаточно большом содержании этих элементов они связывают весь углерод и задерживают графитизацию Элементы и V, растворяющиеся в цементите железа, действуют отбели-вающе. [c.36]

Марганец хотя и увеличивает энергию связи железа с углеродо.м, однако начинает проявлять отбеливающее действие только при его содержании свыше 1,2—1,4%. В то же время каждый процент марганца снижает температуру эвтектоидного превращения примерно на 30° С. Это значит, что путем некоторого увеличения количества марганца дюжио увеличить количество перлита в структуре без риска появления отбела. По влиянию на первую и вторую стадии графитизации элементы делятся на пять групп, не считая нейтральных элементов (табл. 14) 114]. При этом необходимо учитывать, что один и тот же элемент в зависимости от его количества и состава чугуна может оказаться в разных группах. [c.37]

Для холодной сварки серого чугуна в ИЭС им. Е. О. Патона разработана порошковая проволока ПП-ЛНЧ-1, имеющая состав 7—7,5 "i С 4—4,5 % Si 0,4—0,8 % Мп 0,4—0 6 % Ti и 0,6—0,9 % AI. Эта проволока с учетом окисления элементов и разбавления основным металлом на 45—60 % при сварке со средней силой тока обеспечивает получение наплавленного металла и зоны сплавления без отбела и трещин. Структура металла шва — феррит с точечным и розеточ-ным эвтектическим графитом. Механические свойства металла шва близки свойствам основного металла. Использование в качестве защиты Oj или Og + Oj обеспечивает малое содержание в шве водорода и малую склонность металла шва к образованию пор. [c.45]

Качественное и количественное непостоянство влияния компонентов чугуна на его склонность к графитизации затрудняет возможность их классификации по признаку интенсивности этого влияния. Такая классификация затрудняется также и тем, что в многокомпонентных сплавах возникают самые неожиданные побочные реакции между элементами, в корне из.меняющие поведение последних них влияние на структуру чугуна. Так, например, марганец и сера в отдельности относятся к элементам, скапливающимся в эвтектике и поэтому способствующи.м связыванию в ней углерода в виде цементита (марганец, кроме того, будучи карбидообразующим элементом, понижает активность углерода в растворе). При их совместном присутствии в чугуне они образуют сульфид Мп5, выделяющийся из расплава при 1600° и служащий изоморфной подкладкой для центров кристаллизации графита. Поэтому добавка марганца к сернисто.му чугуну и серы к марганцовистому приводит не к усилению отбела чугуна, а к его уменьшению. [c.19]

Вероятность образования отбела в структуре серого чугуна в значительной степени определяется химическим составом чугуна, т.е. соотнощением графитообразующих элементов 81, А1, С, Т1, N1, Си, Р к карбидообразующим Мп, Сг, V, 8. Основными элементами, определяющими формирование структуры серого чугуна, являются углерод и кремний. При повышении суммарного содержания углерода и кремния склонность серого чугуна к отбелу уменьшается. Однако при этом в структуре чугуна образуется большое количество крупных графитовых включений, что приводит к ухудшению механических свойств чугуна. Поэтому для устранения отбела и обеспечения необходимого уровня механических свойств рекомендуется следующее соотношение массовых долей 81 С = 0,55...0,65. [c.450]

А1, Ti, Ni, Сг, Со, Р (слабо), W (нейтральный) увеличивает глубину отбела слабо Мп, Мо, Сг, Sn, сильно V, S (фиг. 16). Из легирующих элементов наибольшее применение нашли никель и хром. При содержании в чугуне 4,5% никеля можно получить мартенситную структуру при нормальном затвердевании для нейтрализации гра-фитизирующего влияния никеля и углерода необходимо иметь в чугуне хром в пределах 0,75—1,0%. [c.12]

Холодный кокиль с тонкослойным теплоизоляционным покрытием быстро отводит теплоту заливаемого расплава, в результате чего рабочая полость кокиля может не полностью заполниться расплавом. Этим объясняется также появление, в особенности на стальных отливках, неспаев, трещин, усадочных раковин и пор, а в чугунных отливках поверхностного или сквозного отбела. Кроме того, холодный кокиль испытывает максимальный по силе термический удар, который ускоряет разрушение литейной формы и ее элементов. [c.69]

Существует комплекс мер, позволяющих предотвратить получение отливок с отбелом. Это прежде всего увеличение содержания углерода, кремния и других графитизирующих элементов уменьшение скорости кристаллизации и охлаждения чугуна за счет подогрева кокиля и теплоизоляции его рабочих поверхностей различными красками и облицовками, а также ранняя выбивка отливки из кокиля. В последнем случае за счет теплоты внутренних слоев отливки происходит нагрев ее наружных частей и самоотжиг цементита с образованием структуры, свободной от него. Для предотвращения отбела может быть использовано модифицирование расплава малыми добавками модификаторов. [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...