Цементит графитизация

При нагреве белого чугуна выше линии PSK образуются аустенит и цементит цементит при этих температурах распадается с образованием хлопьев графита (I стадия графитизации). Если затем охладить чугун ниже PSK и дать длительную выдержку (что равноценно очень медленному охлаждению), то распадается цементит перлита (П стадия графитизации). При такой обработке весь углерод выделится в свободном состоянии и структура чугуна будет состоять из углерода и включений хлопьевидного углерода отжига. Такой чугун называется фер-ритным ковким чугуном. [c.219]

Если охлаждение ниже критического интервала температур было ускоренным (например, отливки охлаждали на воздухе), то процесс графитизации не охватит цементит перлита в этом случае чугун приобретает структуру перлит- -углерод отжига. Такой чугун называется перлитным ковким чугуном. [c.220]

Серый феррито-перлитный чугун характеризуется меньшей степенью графитизации, поскольку ей подвергается цементит (входящий в состав ледебурита), вторичный цементит и цементит, входящий в состав перлита. При этом образуется структурно свободный феррит, освобождающийся из перлита. Структура становится феррито-перлитной с графитом (рис. 6.2,6). [c.75]

Серый перлитный чугун образуется, когда графитизации подвергается полностью цементит, входящий в состав ледебурита, и вторичный цементит. Структура перлитного чугуна после окончательных превращений состоит из перлита и графита (рис. 6.2,б). [c.75]

Уменьшение твёрдости серого чугуна с целью улучшения обрабатываемости и изменения антифрикционных и магнитных свойств достигается в большинстве случаев за счёт разложения цементита эвтектического, вторичного или эвтектоидного. Некоторое понижение твёрдости может быть достигнуто и без изменения количества связанного углерода за счёт сфероидизации эвтектоидного цементита, а также, но в меньшей степени, за счёт снятия внутренних напряжений. Таким образом основной метод уменьшения твёрдости чугуна заключается в его частичной или даже полной графитизации, при которой цементит (//д 800) в конечном итоге распадается на феррит (Яд = 80—100) и графит. [c.537]

Структурно свободный цементит в ковком чугуне Низкая температура или недостаточная выдержка в 1-й стадии графитизации Повторный отжиг по установленному графику [c.576]

При температуре нагрева 500 °С и более в чугуне начинаются процессы сфероидизации и графитизации цементита — эвтектический цементит из пластинчатой формы преобразуется в глобулярную с некоторым снижением твердости чугуна. [c.104]

Если при затвердевании и охлаждении сплавов железа с углеродом графит не успевает выделяться и образуется цементит, то. графитизация в определенных условиях может происходить в твердом состоянии через аустенит и состоит из следующих накладывающихся друг на друга элементарных процессов [c.149]

Вероятность образования цементита из жидкой фазы значительно выше, чем графита. Любой процесс определяется термодинамическими и кинетическими условиями протекания. Движущей силой процесса графитизации является стремление системы уменьшить запас свободной энергии. Цементит термодинамически менее устойчивая фаза, чем графит. Однако разница между температурами образования цементита и графита невелика, и при сравнительно небольшом переохлаждении будет происходить кристаллизация цементита, а не графита. [c.409]

Процесс графитизации проходит две стадии. Сначала при нагреве белого чугуна происходит перлитно-аустенитное превращение и растворение вторичного цементита. Во время вьщержки ( 10 ч) при 900-1 050 °С весь эвтектический цементит и остатки вторичного цементита заменяются графитом, и чугун приобретает аустенитно-графитную структуру. [c.418]

Наконец, режим по фиг. 32, V, ограниченный неполной графитизацией структурно свободного цементита, характерен для получения ковкого чугуна со структурой графит -f цементит + -Ь перлит. [c.992]

При нагреве до высоких температур белого чугуна, в котором углерод находится в виде цементита, также возможно протекание процесса графитизации при температурах ниже 1135 С цементит распадается на аустенит и графит, а при температурах в районе 738 С — на феррит- и графит. [c.134]

Для получения ковкого чугуна белый чугун (2,4—2,8% С, 0,8— 1,4% 81, менее 1 % Мп, до 0,1 % 8 и до 0,2% Р) подвергают длительному отжигу (рис. 49). Отливку из белого чугуна (обычно упакованную в ящике с песком) нагревают в течение 20—25 ч до 950— 1000° С и выдерживают при этой температуре около 15 ч. В этот период (первая стадия графитизации) распадается цементит, входящий в ледебурит, на аустенит и хлопьевидный графит. Затем отливки в течение 6—12 ч охлаждают до температур эвтектоидного превращения. В процессе охлаждения из аустенита выделяется цементит, который тоже превращается в графит. При температуре эвтектоидного превращения охлаждение отливки замедляют или выдерживают ее примерно 30 ч. В этот период (вторая стадия графитизации) аустенит распадается на феррит и графит, а цементит [c.143]

Следует отметить еще один способ графитизации чугуна. Белый чугун подвергают длительному отжигу (томлению) при 900—1000° С. В результате цементит разлагается и образуется углерод отжига. Полученный чугун называют ковким. От серого чугуна он отличается формой выделений графита в виде отдельных зерен или хлопьев. Структура основной металлической массы ковкого и серого чугунов одинакова (может быть ферритной или перлитной). Соответственно ковкие чугуны разделяют на перлитные (рис. 45, а) и ферритные (рис. 45, б). [c.106]

Графитизация может происходить и в твердом состоянии, поскольку цементит при высоких температурах неустойчив. В этом случае имеется несколько накладывающихся стадий 1) распад цементита и растворение атомов углерода в аустените 2) образование центров графитизации в аустените 3) диффузия атомов углерода в аустените к центрам графитизации 4) рост выделений графита. [c.168]

Отжиг отливок для получения черносердечного ферритного чугуна производят по режиму, приведенному на рис. 77, а. Процесс отжига состоит из двух стадий графитизации. Первая стадия заключается в медленном нагреве отливок до 850—1000 (зона I) и длительной выдержке их при этой температуре (зона II). Во время нагрева и выдержки цементит белого чугуна распадается с выделением углерода отжига. [c.146]

Когда цементит разложится, температуру печи понижают (зона III) при этом аустенит превращается в перлит. Вторая стадия графитизации заключается в выдержке отливок при температуре порядка 760—700 (зона IV). Во время выдержки при этой температуре происходит разложение цементита, входящего в состав перлита, с образованием феррита и углерода отжига. Зона V — охлаждение отливки. [c.146]

После первой стадии графитизации на поверхности отливок остается меньше углерода, чем в центральных зонах. Вторая стадия отжига (участок 2—3) протекает с быстрым переходом эвтектоид-ной температуры, при которой цементит не распадается, а остается в окончательной структуре. От точки 3 до температуры атмосферы [c.47]

Процесс отжига состоит из двух стадий графитизации (фиг. 169). Первая стадия заключается в нагреве отливок до 850—950° и выдержке при этой температуре. В период выдержки (участок 1—2 диаграммы) структурно свободный цементит белого чугуна распадается с выделением углерода отжига. Во второй стадии осуще [c.315]

Элементами, препятствующими графитизации, являются хром, марганец, сера и кислород. Почти все они дают устойчивые карбиды или растворяются в цементите, повышая тем самым его устойчивость. Кроме того, хром, марганец и другие элементы способствуют получению более мелкого, более твердого и износостойкого перлита и препятствуют графитизации его цементита. [c.107]

Если при затвердевании расплава образуется цементит, то строение чугуна может изменяться при дальнейших изотермических выдержках в результате графитизации. Этот процесс отражен на диаграмме линией, ха- [c.16]

Главный процесс, формирующий структуру чугуна, — процесс графитизации (выделение углерода в структурно-свободном виде), так как от него зависит не только количество, форма и рас-нредолоппе графита в структуре, но и вид металлической основы (матрицы) чугуна. В зависимости от степени графитизации матрица может быть перлитно-цементитной (П + Ц), перлитной (II), перлитно-ферритной (П Ф) и ферритной (Ф). Цементит перлита называют эвтектоидным, остальной цементит — структурно-сво-бодным. Некоторые элементы, вводимые в чугун, способствуют графитизации, другие — препятствуют. На рис. 148 знаком — обозначена графитизирующая способность рассматриваемых элементов, знаком 1- задерживающее процесс графитизации действие (отбеливание). Как следует из приведенной схемы, нанболь-шее графитнзирующее действие оказывают углерод и кремний, наименьшее — кобальт и медь. [c.322]

Предположим, что охлаждение было достаточно быстрое и получился белый чугун (нерлит+цементит), — исходное состояние. В результате нагрева белого чугуна выше линии PSK перлит превращается в аустенит выдержка при этих температурах (>738°С) приводит к графитизации избыточного нерастворив-шегося цементита. Если процесс закончился полностью, то при высокой температуре структура будет состоять из аустенита-f-+ графита, а после охлаждения из перлита + графита. При не- [c.208]

При переходе через критическую точку (линия PSK) аусте-ИНТ превращается в перлит и выдерл<ка при температурах, близких, но ниже критической точки, может привести к распаду цементита перлита (вторая стадия графитизации). При полностью завершенном процессе весь цементит перлита разложится, образуется феррито-графитная структура, а при частичном превращении останется перлит. [c.209]

Во всяком случае растворение в цементите таких элементов, как Х1юм, марганец, вольфрам, молибден, ванадий, препятствуют графитизации. Большинство остальных элементов, встречающихся в чугунах, нерастворимо в цементите и способствует графитизации. Этот вопрос рассматривается во многих теоретических и экспериментальных работах (М. Г. Окнова, К. П. Путь на, И, Н. Богачева и др.). [c.215]

Сталь 85ХФ, Х06 и Х05 — лля тех же назначений, что и стали У9, У11 и У13. Небольшое содержание в этих сталях хрома (около 0,5%) устраняет склонность сталей к графитизации, образованию мягких пятен на поверхности (вследствие большей прокаливаемости). Стали с хромом имеют более мелкое аерно, так как цементит, содержаш,ий в растворе хром, более устойчив против растворения, а наличие нерастворенных карбидных частиц сдерживает рост зерен аустенита. Сталь 85ХФ, содержащая, кроме хрома, ванадий, весь- [c.414]

Чугун в природных водах и почве вначале корродирует с ожидаемой нормальной скоростью, но в конечном итоге срок его службы заметно больше, чем стали. Кроме значительной толщины металла, принятой для чугунных конструкций, преимущество чугуна обусловлено тем, что он состоит из смеси ферритной фазы (почти чистое железо) и чешуек графита, а в некоторых водах и почвах продукты коррозии цементируют графит. Благодаря этому конструкция (например, водопроводная труба), хотя и полностью прокорродировала, может иметь достаточную прочность, несмотря на низкую пластичность, и продолжать функционировать при рабочих давлениях и напряжениях. Этот тип коррозии называют графитизацией. Он наблюдается только у серых чугунов (или у ковких чугунов, содержащих сфероидальный графит), но не у белых чугунов (цементит + феррит). Графити-зацию можно воспроизвести в лаборатории, выдерживая в течение недель или месяцев серый чугун в очень сильно разбавленной, периодически сменяемой серной кислоте. [c.123]

К третьей группе относятся элементы (Ti, Zr и др.), которые вследствие высокой химической активности практически полностью расходуются на образование карбидов, нитридов, оксидов и только в небольшом количестве рстворяются в феррите и цементите. Тугоплавкие включения, образующиеся еще в жидком расплаве, могут служить центрами кристаллизации графита. Поэтому титан, являющийся карбидообразующим элементом, в то же время способствует графитизации и размельчению графитовых включений. [c.62]

О пкиг на ферритные чу гупы проводится по режиму 1 (рис. 40), обеспечивающему графитизацию всех видов цемента белого чугуна. [c.59]

При работе оборудования коллекторы, трубы и их сварные соединения при температуре металла более 430 С претерпевают структурные изменения. В частности, происходит деление пластинок цементита на отдельные частицы, со временем трансформирующихся в сферическую форму. Происходит сфероидизация перлита. Этот процесс способствует ускорению ползучести. На деталях из углеродистой и молибденовой стали и сварных швах одновременно со сфероиди-зацией может возникать и развиваться графитизацня. При этом цементит распадается на железо и графит. Последний в массе металла располагается отдельными вкреплениями по границам зерен металла. Чаще всего графит располагается в зоне термического влияния на сварных швах. Графитизация - процесс, динамичный и интенсифицирующийся, представляет особую опасность в том случае, когда отдельные глобулы объединяются в цепочки. Прочность графита ничтожно мала. Поэтому графитизация в любой форме значительно разупрочняет трубы и сварные соединения. Включения, расположенные в виде цепочек, требуют прекращения работы котла впредь до замены дефектных деталей или переварки швов. Процесс графитиза-ции - явление нередкое. Обычно он выявляется расширенной диагностикой после наработки 10 ч. [c.200]

Основная масса графита в серых чугунах образуется в период кристаллизации из жидкой фазы. Графит, возникающий при распаде аустенита, не образует са.мостоятельных выделений, а наслаивается на имеющиеся графитнвю включения, увеличивая их размеры. Если аустенит переохлажден до температуры ниже 727 °С, то распад происходит с выделением ферритыо-цементит-ной структуры. Если чугун, в котором углерод находится в виде цементита, подвергнут длительному нагреву при высоких температурах, в нем также протекает процесс графитизации, т. е. распад цементита на графит и феррит при температурах ниже 738 °С или на графит и аустенит при более высокой температуре. [c.131]

Углерод в чугуне может находиться в виде цементита, графита или одновременно того и другого. Образование стабильной фазы — графита в чугуне может происходить в результате непосредственного вьщеления его из жидкого (твердого) раствора или вследствие распада предварительно образовавшегося цементита (при замедленном охлаждении расплавленного чугуна цементит может подвергнуться разложению РсзС Fe + ЗС с образованием феррита и графита). Процесс образования в чугуне (стали) графита называют графитизацией. [c.186]

Марганец увеличивает склонность чугуна к отбеливанию, т. е. к сохранению цементита, а следовательно-, и увеличивает твердость чугуна, хотя первые его добавки связывают серу в химическое соединение MnS и, парализуя ее отбеливающее влияние, способствуют графитизации чугуна. С углеродом марганец образует карбид Mhj . в сталях и чугунах он частично растворяется в цементите и увел 1чивает его устойчивость. Одновременно марганец растворяется и в феррите. Если содержание марганца в чугуне повышается сверх определенного количества (0,4—0,6%), то для обеспечения нормальных условий графитизации требуется одновременно увеличить и содержание кремния. [c.146]

Углерод в чугунах может находиться в виде химического соединения — цементита (такие чугуны называют белыми) или в свободном состоянии в виде графита — частично или полностью (в этом случае чугуны называют серыми). Получение того или иного вида чугуна зависит в основном от его химического состава и скорости охлаждения. Такие элементы, как кремний, титан, никель, медь и алюминий, способствующие выделению графита, называют графитизирующими. При введении таких элементов, как марганец, молибден, сера, хром, ванадий, вольфрам, углерод входит в химическое соединение с железом, образуя цементит (Feg ). Эти элементы называют антиграфитизирующими, или тормозящими графитизацию. При одном и том же химическом составе структура чугуна может быть различной в зависимости от толщины отливки. Чтобы обеспечить необходимую структуру отливок разной толщины, надо знать их химический состав. Для определения химического состава отливок опытным путем строят структурные диаграммы. Например отливка имеет химический состав С + Si = 4 % (линия аа. на рис. 8.1). При таком составе в отливке толщиной до 10 мм получится белый чугун, толщиной до 20 мм — половинчатый, толщиной до 60 мм — серый перлитный и толщиной свыше 60 мм — серый ферритно-пер-литный. При толщине отливки свыше 120 мм и указанном химическом составе чугун будет серый ферритный. [c.133]

Содержание меди в чугуне не выше предела растворимости в жидком растворе (4. .. 7 %) способствует первичной и тормозит вторичную стадию графитизации. Поэтому металлическая основа медистого чугуна с обычным для серых чугунов содержанием других элементов при литье в песчаные формы получается в основном перлитной. При содержании меди 4 % в структуре чугуна обнаруживаются округлые включения высокомедистой фазы. При содержании меди более 7 % в структуре появляются структурно свободный цементит и ледебурит и может проявляться ликвация высокомедистой фазы. [c.298]

Высокая температура томления (900—1000 ") необходима дл ускорения процесса графитизации. Но на этом процесс томления не прекращается, так как задача оказывается выполненной еще не полностью — в графит превратился только эвтектический и избыточный цементит. Структура после оклаждшая [c.169]

Первая стадия — нагрев до 950—970° С, превращение перлита в аустенит и растворение в нем свыше 1% углерода, выдержка при данной температуре в течение 15—30 час. В результате происходит графитизация свободного цемента с образованием феррита и хлопьевидного графита по реакции РезС = ЗРе+С. [c.127]

Процесс отжига состоит из двух стадий графитизации. Первая стадия заключается в равномерном нагреве отливок до 950—1000° с выдержкой 10—25 ч затем температура понижается до 750—720° при скорости охлаждения 70—100° в час. На второй стадии при температуре 750—720° дается выдержка 15—30 ч, после чего отливки охлаждаются вместе с печью до 500—400° и при этой температуре извлекаются на воздух, где охлаждаются с произвольной скоростью. При таком ступенчатом отжиге в области температур 950—1000° идет распадение (графитизация) первичного, т. е. эвтектического (ледебурит-ного) цементита, а при температуре 750—720° распадаются вторичный и эвтектоидный (перлитный) цементит. В результате [c.169]

Графитизирующне элементы, к которым относятся кремний, никель, медь и алюминий. Прн значительном содержании в стали никеля, меди н особенно кремния протекает процесс графитизации, в результате которого цементит распадается на железо и графит. Эти элементы во всех случаях находятся в твердом растворе. [c.157]

Марганец увеличивает твердость чугуна и склонность его к отбеливанию, т. е. к сохранению цементита, хотя первые его добавки связывают серу в химическое соединение МпЗ и, парализуя ее отбеливающее влияние, способствуют графитизации чугуна. С углеродом марганец образует карбид МПдС. В сталях и чугунах он частично растворяется в цементите и увеличивает его устойчивость. Одновременно марганец растворяется и в феррите. Если содержание марганца в чугуне повышается сверх определенного процента (0,4— [c.100]

Существуют две точки зрения относительно процесса графитизации чугуна. К- П. Бунин, И. Н. Богачев и большинство советских ученых считают, что графит выделяется непосредственно при затвердевании жидкого чугуна во время кристаллизации или из аустенита. В настоящее время эта теория наиболее соответствует известным экспериментальным данным и может быть принята как основная. М. Г. Окнов и некоторые советские ученые, наоборот, утверждали, что из жидкого чугуна сначала выделяется цементит, который вследствие своей неустойчивости при высоких температурах, а особенно при медленном охлаждении, распадается с образованием графита из аустенита также выделяется сначала цементит, который тоже неустойчив и распадается на графит и железо. [c.106]

Разнообразны и структуры, образующиеся в чугуне после затвердевания в результате твердофазных превращений. Они обусловлены аллотропией железа, изменением растворимости в нем углерода, графитизацией цементита, явлениями сфероидизацин и коалесценции. При охлаждении затвердевших охлйвок из обычного чугуна из твердых растворов выделяются вторичный и третичный графит и цементит, происходит эвтектоидный распад Л — Ф+Г, А- Ф- -Ц, ЛФ + Г+Ц. В процессе распада Л Ф- -Ц обычно наблюдается совместный рост феррита и цементита в виде перлита (Я). При больших переохлаждениях возможны бейнитное (А- Б) и мартенситное (Л М) превращения. [c.18]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...