ЧУГУН Структура - Влияние элементов

Основные свойства чугуна предопределяются его структурой, которая в значительной степени зависит от состава чугуна [1—6]. Влияние элементов может быть частично выявлено по изменению критических точек или линий диаграммы железо — углерод (см. фиг. 1 и табл. 1). Данные таблицы следует рассматри- [c.2]

Наименование элементов ( Влияние элементов на структур-у чугуна после заливки Влияние элементов на первую и вторую стадии графитизации [c.1018]

ОБЩЕЕ ВЛИЯНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ НА СТРУКТУРУ ЧУГУНА [c.2]

Ориентировочное влияние элементов на структуру чугуна [c.3]

Влияние элементов химсостава. Влияние элементов сказывается на обрабатываемости через структуру однако влияние структуры недостаточно изучено и мало разработано. Известно, что наличие в чугуне углерода в виде графита улучшает обрабатываемость, феррит способствует хорошей обрабатываемости, перлит даёт удовлетворительную обрабатываемость. [c.30]

Чугун представляет собой сложный железоуглеродистый сплав, в котором углерода содержится от 2 до 4,3%, кремния — 0,5—4,25%, марганца — 0,2—2%, серы 0,02—0,2%, фосфора — 0,1—1,2%. Влияние элементов, входящих в состав чугуна, на его свойства велико. Они определяют структуру и свойства чугуна. [c.73]

Влияние элементов, входящих в состав чугуна, на его свойства велико. Они определяют структуру и свойства чугуна. [c.61]

Хром, переходя частично в твердый раствор с железом, способствует образованию сорбитообразного перлита. Будучи карбидообразующим элементом, хром тормозит графитизацию чугуна, уменьшая тем самым развитие выделений графита. Ввиду того что никель является сравнительно слабой графитизирующей примесью, а хром — сильной карбидообразующей, при присадке обоих этих элементов в чугун необходимо уравновесить влияние их на состояние углерода в структуре чугуна соотношением содержания их N1 Сг [c.304]

При оценке влияния элемента на формирование структуры и свойств отливок необходимо принимать во внимание неоднородность его распределения в чугунах. [c.100]

Повышают твердость, прочность и износостойкость чугунов элементы, образующие или твердые растворы с железом, или карбиды. В основном влияние легирующих элементов на эти свойства чугунов объясняется увеличением в их структуре количества перлита и повышением степени его дисперсности. Поэтому наиболее твердыми, прочными и износостойкими являются легированные перлитные чугуны всех видов. Пластичность и вязкость чугунов зависит от формы, размеров и расположения графитных выделений. В серых чугунах при введении легирующих элементов пластичность практически не изменяется в чугунах ковких и высокопрочных пластичность и вязкость повышаются. [c.191]

Проверка выводов, основанных на анализе синтетических сплавов, выполнена на сериях отливок, близких по составу к промышленным и содержавших, помимо основных примесей, 0,3— 0,4 о Мп, 0,035"о Р и 0,02% 5. Для исследования выбраны элементы, представляющие оба направления ликвации в высокоуглеродистых сплавах молибден (прямая ликвация), никель и медь (обратная ликвация). Расплавы легировали ступенчато возрастающими присадками и заливали в земляные формы, обеспечивающие одинаковую скорость охлаждения в интервале затвердевания (50 град мин). На примере медистых чугунов исследовали также влияние на степень ликвации скорости охлаждения при использовании форм из материала с различным тепловым сопротивлением. Содержание основных компонентов, скорость охлаждения в интервале кристаллизации и коэффициенты ликвации приведены в табл. 3. Типичные особенности ликвации в участках первичной структуры иллюстрируются рис. 4. [c.56]

Структура серого чугуна, как и других сплавов, весьма разнообразна и является главным фактором, определяющим его свойства. При этом основное значение имеет либо графит, либо матрица, в зависимости от рассматриваемых свойств. Важнейший процесс, определяющий структуру СЧ, а значит, и его свойства, — это графитизация, от которой зависят не только количество и характер графита, но в значительной степени и структура матрицы. Сравнительная интенсивность влияния элементов на графитизацию характеризуется следующим их расположением [16, 39] [c.45]

Эти уравнения, количественно характеризующие влияние элементов дают возможность определить необходимую компенсацию изменения графитизации при увеличении или уменьшении содержания тех или иных элементов путем соответствующего изменения содержания других для сохранения той или иной структуры чугуна. Степень графитизации чугуна (СГ) определяется согласно [16] уравнениями для I и II стадий графитизации [c.46]

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ НА СТРУКТУРУ ЧУГУНА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОГО СОСТАВА ЧУГУНА [c.1017]

Влияние элементов на структуру чугуна связано с их влиянием на графитизацию, которые по усиливающему действию можно расположить в следующий ряд Р, Си, N1, Т1, Si, А1. К числу элементов, затрудняющих процесс графитизации, относятся Се, Mg, V, Сг, 5, Мо, Мп, расположенные по возрастающей степени влияния. Однако действие этих элементов на графитизацию зависит от их количества и сочетания. Например, титан в количестве до 0,1—0,5% способствует раскислению и графитизации 0,10—0,15% Т1 эквивалентно 0,7% Si. [c.127]

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]

При регулировании химического состава чугуна с целью получения требуемой структуры большое значение имеет знание коэффициентов графитизации, характеризующих интенсивность влияния элементов при первой и второй стадиях графитизации. [c.38]

Теплопроводность. Теплопроводность сплавов и смесей, в отличие от теплоёмкости, не может быть определена по правилу смешения. Влияние отдельных элементов на теплопроводность чугуна [11] можно установить лишь приблизительно. Формулы для определения теплопроводности стали по её химическому составу не пригодны для чугуна, так как они не учитывают изменения структуры и, в частности, количества выделяющегося графита [36, 37]. [c.7]

Влияние химического свойства на структуру и физико-механические свойства серого чугуна. Влияние основных элементов на графитизацию чугуна может быть оценено с помощью данных табл. 25. [c.83]

Определяющее влияние на структуру и свойства ковкого чугуна оказывает отношение содержания марганца и серы в нем. Установлено, что при отношении Мп S меньшем 1,7 отливки из белого чугуна даже в весьма массивных сечениях свободны от выделений первичного графита. Скорость распада эвтектических карбидов на первой стадии отжига от отношения марганца к сере зависит незначительно. При отношении Мп S = 0,8—1,2 перлитная структура сохраняется независимо от длительности второй стадии графитизации, а форма углерода отжига получается шаровидной. С повышением отношения Мп S наблюдается переход к перлито-ферритной и ферритной структуре металлической основы и уменьшение компактности выделений углерода отжига. Изменение отношения Мп S от 1,0 до 3,0 позволяет получить всю гамму структур (от перлитной до ферритной) и механических свойств ковкого чугуна по ГОСТу 1215—59, без изменения содержания других химических элементов и технологии производства. [c.117]

В сером и легированном чугунах азот может быть использован в качестве элемента, оказывающего значительное влияние на улучшение их структуры и свойств. В ковком чугуне с повышением содержания азота заметно увеличивается продолжительность первой и второй стадий графитизации (второй в большей степени, чем первой). [c.71]

Наличие кремния, а иногда и других элементов в металле сварочной ванны способствует образованию на ее поверхности тугоплавких окислов, приводящих к образованию непроваров. Влияние скорости охлаждения на структуру металла шва и околошовной зоны может быть охарактеризовано схемой, представленной на рис. 11.3. В случае низких скоростей охлаждения в чугунном шве и участке околошовной зоны может быть обеспечено сохранение структуры серого чугуна. На схеме [c.412]

Образование структуры (белый, серый, половинчатый) зависит от режима затвердевания, в свою очередь большое влияние оказывает содержание кремния и углерода воздействие этих элементов на структуру чугуна иллюстрируется рис. 2.6 [14]. [c.245]

Несмотря на столь сложную взаимозависимость влияний элементов на структуро-образованне чугуна, в качестве первого приближения можно принять приведенную в табл. 1 классификацию основных компонентов чугуна в зависимости от их воздействия на склонность чугуна к графитизации. [c.17]

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]

Состав чугуна сильно влияет на его кристаллизацию. Меняя состав чугуна, можно получить любую структуру. Наибольшее влияние оказывают углерод и кремний. Оба элемента действуют в одном направлении и, изменяя их содержание в чугуне, практически добиваются той или иной степени его графитиза-ции и желательной структуры. При увеличении содержания одного элемента следует уменьшать содержание другого. [c.36]

Структура чугуна зависит от скорости охлаждения и от содержания в нем легирующих примесей. На рис. 92, а представлена схема влияния элементов на отбеливаемость чугуна. При низком содержании углерода и кремния получается белый чугун. [c.183]

Графит играет двоякую роль в износостойкости чугуна придает рыхлость чугуну, уменьшая этим его износостойкость, распадаясь в процессе трения — играет как бы роль смазки, способствуя сопротивляемости чугуна износу. На износостойкость чугуна оказывает влияние также форма распределения графитных включений. Чугуны с крупнопластинчатым перлитом являются более износостойкими, чем чугуны с точечным перлитом. Износостойкость серого чугуна возрастает с повышением содержания связанного углерода до 0,6%. Сопротивляемость чугуна износу в большей мере зависит от его структуры. Различными исследованиями установлено, что чугуны с перлитовой структурой изнашиваются меньше чугунов с ферритовой структурой. Положительное влияние на износостойкость чугунов одинакового типа оказывает твердость, с повышением которой их изнашиваемость уменьшается. Для чугунов разных типов этой связи не наблюдается. Повышения прочности и износостойкорти чугунных деталей достигают введением в литейный серый чугун присадок никеля, хрома, молибдена и других легирующих элементов и последую- ч щей термической обработкой. Наиболее распространенными являются -чугуны, легированные никелем и хромом, применяемые, например для гильз цилиндров. Введение никеля в чугун способствует графи-тизации чугуна и повышению твердости. Хром также повышает твердость чугуна и наряду с этим улучшает структуру, увеличивая ее износостойкость. Наличие никеля в качестве присадки к чугуну устраняет появление хрупкости и отбеливания при легировании его хромом. [c.16]

Влияние элементов на термические характеристики чугуна осложняется процессами графитизации и окисления. В связи с этим часто встречаются противоречивые заключения вследствие того, что элементы, находящиеся в твердом растворе Ре или Ре , по-разному влияют на расширение этих фаз и на процессы графитизации. Так, марганец и алюминий увеличивают коэффициент расширения феррита, а кремний, никель, хром и особенно углерод в связанном состоянии уменьшают эту величину. Но при нагревании чугуна их действие изменяется, так как эти элементы по-иному влияют на процессы графитизации чугуна, неизбежно при этом протекающие. Кремний способствует графитизации, поэтому он увеличивает суммарное расширение чугуна, особенно при нагреве >600° С, несмотря на то, что коэ ициент расширения феррита под влиянием кремния уменьшается. Марганец затрудняет процесс графитизаци, упрочняет структуру перлита, поэтому он способствует снижению суммарного расширения, хотя коэффициент расширения феррита под влиянием марганца увеличивается. [c.146]

Расчег влияния элементов на структуру чугуна. Существуют различные теории, объясняющие действие легирующих элементов на свойства чугуна. Здесь излагаются элементарные основы структурно-электронной теории, которая связана с кластерной моделью строения жидкого чугуна, изложенной выше. Жидкий чугун содержит кластеры аустенита, графита и зоны их взаимодействия, в которых периодически образуются и распадаются связи железо-углерод. Различные вводимые в чугун элементы обладают различной растворимостью в этих элементах структуры расплава чугуна или обладают способностью накапливаться в межкластерных зонах. Расположение элементов в структуре расплава можно охарактеризовать по их взаимной растворимости в твердом и жидком состояниях. Растворимость элемента в твердом железе или аустените характеризует также его растворимость в кластерах аустенита в расплаве чугуна. Избыток растворимости в жидком состоянии характеризует способность элемента накапливаться в межкластерной зоне или образовывать собственные кластеры. Растворимость характеризует степень взаимодействия элемента с матрицей, но не характеризует направление этого взаимодействия. [c.421]

Для того чтобы показать влияние среды на процесс трения других материалов, на фиг. 320, 6 приведены зависимости коэффициента трения от температуры при трении металлокерамики МК-8 по чугуну ЧНМХ [170] в тех же средах. Во всех случаях коэффициент трения вначале уменьшается, а затем при нагреве среды до температуры 600° С стабилизируется. Наиболее высокий коэффициент трения получен при трении металлокерамики в среде гелия, что объясняется отсутствием образования окисных пленок, а при трении в среде кислорода вследствие интенсивного образования окисной пленки значение коэффициента трения имеет минимальное значение. При трении в воздушной среде значение коэффициента трения имеет среднее значение. Наиболее высокий износ обоих элементов пары происходит при трении в нейтральной среде из-за наличия непосредственного контакта материалов двух тел, сопровождающегося схватыванием. Износ в окислительной среде несколько больше, чем в воздушной, из-за более интенсивного образования окисной пленки. Из сравнения результатов экспериментов при трении в различных средах видно, что влияние среды проявляется совершенно различно при трении различных по своему составу и структуре фрикционных материалов. [c.539]

Влияние структуры металлического контрэлемента на трение и износ. Чугунный фрикционный элемент испытательной дисковой машины трения И-32 представляет собой диск толщиной 10 мм, диаметром 170 и 250 мм. Способ изготовления дисков не оговаривается на практике диски вытачивают из отливок, имеющих различную форму, толщину стенок и массу. [c.156]

Большое влияние на структуру и свойства чугуна оказывает модифицирование. Модифицированным чугуном называют сплавы, соответствующие по химическому составу отбеленному чугуну, но затвердевающие серыми после обработки на желобе вагранки или в ковше графитизирующими добавками (графитом, ферросилицием, силикокальцием, а также комплексными модификаторами, содержащими кремний, алюминий, цирконий, лантан и другие элементы). Модифицированный чугун отличается от обычного серого повышенными механическими свойствами и, главное, более равномерной структурой в тонких и толстых сечениях отливок [3—5], [c.10]

Значительное влияние на структуру и свойства чугуна оказывает термическая обработка. При помощи нормализации и отжига можно превращать перлитные чу-гуны в ферритные и наоборот. Путем закалки можно придавать металлической основе чугуна мартенситную, бейнитную, бейнито-ферритную структуру. То же может быть достигнуто без закалки легированием чугуна. За рубежом широко распространен чугун с игольчатой структурой (a i ular iron), легированный молибденом и другими элементами. [c.10]

Хром, марганец, молибден, никель, медь тормозят выпадение феррита в чугуне, увеличивают переохлаждение аустенита и сорбитизируют перлит. Ввиду того что феррит в большинстве случаев является нежелательной структурной составляющей в чугуне с пластинчатым графитом (так как он снижает прочность чугуна, не повышая его пластичности, которая остается низкой из-за надрезывающего действия графитных пластинок), это влияние перечисленных элементов широко используется на практике. Так, при совместном легировании серого чугуна хромом и никелем из расчета компенсации отбеливающего действия хрома графитизирующим влиянием никеля (при эвтектическом превращении) достигается возможность получения перлитной структуры даже в толстостенных частях отливок . [c.18]

Влияние химического состава на структуру, свойства и отжигаемость чугуна. Все элементы, встречающиеся в ковком чугуне, целесообразно разделить по их влиянию на первую и вторую стадии графитизации (табл. 5). [c.112]

Химический состав чугуна для отбеленных прокатных валков приведен в табл. 3. В каждой группе различают составы с пониженным (2,8—3,2%), средним (3,2— 3,6%) и повышенным (3,6—3,8%) содержанием углерода. Повышенное содержание углерода увеличивает твердость, износостойкость и чистоту валков, однако при некоторых режимах работы во избежание растрескивания и выкрашивания отбеленного слоя приходится применять составы с пониженным содержанием углерода (кровле- и жестепрокатные валки при высоком нагреве и обжатиях, рифленые валки). Влияние отдельных элементов структуры и состава чугуна на твердость рабочего слоя валков показано на рис. 2—4. [c.173]

По типу равновесной структуры стали подразделяются на доэвтекто-идные, эвтектоидные, заэвтектоидные и ледебуритные. Эвтектоидные стали имеют перлитную структуру, а доэвтектоидные и заэвтектоидные наряду с перлитом содержат соответственно избыточный феррит или вторичные карбиды типа МзС. В структуре литых ледебуритных (карбидных) сталей присутствует эвтектика (ледебурит), образованная первичными карбидами вкупе с аустенитом поэтому по структуре они могут быть отнесены к белым чугу-нам, но их причисляют к сталям с учетом меньшего, чем у чугунов, содержания углерода (< 2%) и возможности подвергать пластической деформации. Влияние легирующих элементов на положение точек 8иЕ диаграммы Ре—С (см. рис. 4.1) проявляется чаще всего в их смещении в направлении меньшего содержания углерода. В сталях с высоким содержанием элементов, сужающих у-область, при определенной концентрации исчезает уоа-превращение (рис. 7.5, б). Такие стали относят к ферритному классу. При высокой концентрации в стали элементов, расширяющих у-область, происходит стабилизация аустенита с сохранением его при охлаждении до комнатной температуры. Эти стали причисляют к аустенитному классу. Таким образом, с учетом фазового равновесия легированные стали относят к перлитному, карбидному, ферритному или аустенитному классам. [c.154]

На характер формирования структуры чугуна оказывают влияние многие факторы, но прежде всего это содержание постоянных элементов (С, Si, Мп, S, Р), наличие легирующих элементов, скорость охлаждения отливки, а также состояние расплава перед его заливкой в форму, которое зависит от перегрева расплава, его рафинирования и модифицирования. Подлю и ыг<г(рованиел понимают введение в расплав небольших количеств добавок, которые, не меняя состав чугуна, оказывают влияние на зарождение и рост структурных составляющих, а следовательно, конечную структуру отливки. [c.240]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...