Структура чугуна. Формы графита

СТРУКТУРА ЧУГУНА. ФОРМЫ ГРАФИТА [c.209]

Структура чугуна. Формы графита [c.145]

Кроме феррита и перлита, в результате термической обработки можно получить и другие структуры чугуна , обладающие лучшими прочностными свойствами, чем феррит и перлит. Однако поскольку свойства (пластичность, прочность) обычного серого чугуна в основном определяются формой графита, а при термической обработке она у этого чугуна существенно не изменяется, то термическая обработка обычного серого чугуна практически применяется редко, поскольку она не эффективна. [c.214]

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом образуется в литой структуре в процессе кристаллизации. Для его получения чугун модифицируют путем обработки жидкого металла магнием (для уменьшения пироэффекта применяют сплав магния с никелем). Под действием магния графит в процессе кристаллизации принимает шаровидную форму [18]. Вполне вероятно, что такую форму графита образуют скопления фуллеренов. [c.70]

Заливка расплава чугуна с 3,5% С и 2% Si в металлическую форму и последующее приложение механического давления до 50—60 MH/м приводят к тому, что более 70% включений графита при кристаллизации приобретают округлую форму, а 30% сохраняют прежнюю пластинчатую форму [49]. При давлении 150 МН/м графитизация чугуна почти полностью прекращается, отливки имеют белый излом. При атмосферном же давлении у чугуна указанного состава графит пластинчатый, при литье в кокиль — междендритный, при литье в песчаную форму — неориентированный. Кратковременный отжиг при температуре 900—950°С закристаллизованных под давлением образцов чугуна приводит к феррит-ной структуре металлической матрицы и округлой форме графита. [c.37]

Физико-химические характеристики чугуна зависят от формы, распределения, числа и размеров включений графита, а также структуры металлической основы, т. е. процентного содержания в ней феррита, перлита и цементита. Если в структуре чугуна имеется графит различных форм, то чем выше процентное содержание шаровидного графита, тем выше прочность. Наиболее высокой прочностью обладает чугун с мелким шаровидным графитом. [c.434]

Акустический контроль структуры чугуна осуш,ествляют по скорости и затуханию продольных УЗ-волн. Установлено, что скорость ультразвука повышается при снижении содержания графита, уменьшении размеров графитных включений, изменении их формы от пластинчатой к шаровидной, увеличении числа шаровидных графитных включений (по отношению к обш,ему содержанию графита), увеличении содержания цементита в металлической основе (выражается через степень эвтектичности). Предельно высокое значение скорости ультразвука в чугуне приближается к скорости в стали. Затухание ультразвука обычно уменьшается при повышении скорости. На рис. 9.15, 9.16 приведены примеры взаимосвязи скорости и затухания ультразвуковых волн с некоторыми из названных факторов. [c.434]

Износостойкость, антифрикционные свойства и коррозийная стойкость ковкого чугуна определяются структурой и условиями трения. Хлопьевидная форма графита обеспечивает при соответствующей металлической основе хорошую износостойкость при достаточно высоком удельном давлении. [c.133]

Так, например, при шаровидной форме графита и перлитной структуре металлической основы чугуна могут быть получены наиболее высокие показатели предела прочности при растяжении. [c.141]

Низколегированный чугун. К этой группе относится чугун с пластинчатой и шаровидной формами графита, легированный 5—8% алюминия. Для низколегированного чугуна характерна перлитная структура с различным количеством легированного алюминием феррита (а-фаза). Количество а-фазы по мере повышения содержания алюминия (от 5 до 8%) увеличивается. [c.211]

Наиболее высоким уровнем жаропрочных свойств обладает аустенитный чугун с шаровидной формой графита (табл. 76) отличительной особенностью структуры аустенитного чугуна, легированного хромом и марганцем, является наличие карбидной составляющей, количество которой достигает 45— 50% в поле зрения шлифа. [c.228]

По структуре различают белый чугун (с белым изломом), в котором углерод находится в виде цементита, и серый чугун (с серым изломом), в котором углерод находится в основном в форме графита. [c.135]

Зависимость между кристаллизацией чугуна и составом шлака также может быть объяснена взаимодействием шлака и расплава Поскольку основные шлаки, как и основная футеровка, связывают кислород, количество чужеродных зародышей графита уменьшается, и в данном слу чае возрастает склонность к метастабильному характеру кристаллизации Перегрев чугуна в кислых печах способствует растворению частичек кремнезема, при охлажде НИИ они снова выпадают, но уже в виде весьма дисперс ных частиц, в результате чего улучшаются распределение и форма графита в литом металле Отклонение от этих условий приводит к появлению в структуре грубого гра- [c.130]

Трещины возникают из-за неравномерного нагрева и охлаждения при сварке, литейной усадки металла шва, жесткости свариваемых изделий. Для устранения трещин, хрупких и твердых структур необходимо обеспечить такие химический состав металла шва и условия его охлаждения, при которых углерод наиболее полно перейдет в форму графита в шве. Необходим предварительный и сопутствующий подогрев изделия из чугуна и обеспечение медленного его охлаждения после сварки. [c.128]

Такое название чугун получил по виду излома, который имеет серый цвет. В структуре серого чугуна имеется графит. Поскольку структура чугуна состоит из металлической основы и графита (в форме пластин), то и свойства его будут зависеть от этих двух составляющих. [c.91]

Если сравнить характеристики структуры графита и матрицы немодифицированных и модифицированных чугунов при перегреве, то очевидно, что в основном на изменение этих параметров влияет перегрев металла, модифицирование в данном случае больше влияет на характер распределения и форму графита. Однако надо отметить, что при одной и той же температуре перегрева эффект модифицирования в синтетическом чугуне проявляется сильнее, чем в обычном. Характеристики структуры металлической основы синтетического чугуна лучше, что в большей мере обусловлено характеристиками исходных материалов, чем модифицированием, так как при модифицировании количество графита в чугунах различного происхождения в зависимости от степени эвтектичности уменьшается практически так же, как и в немодифицированных. Длина графитовых включений в модифицированных чугунах несколько больше, чем в синтетических. Надо отметить, что в модифицированных чугунах по сравнению с немодифицированными длина графита меньше зависит от степени эвтектичности. [c.138]

В конце 40-х годов усилия исследователей и производственников по изысканию путей совершенствования технологии изготовления и повышения свойств чугуна увенчались выдаюш,имся успехом — удалось получить в литой структуре чугун с графитом в шаровидной форме [132]. Это достижение было отмечено в 1950 г. Государственной премией В последующие годы, прошедшие со времени производственного освоения этого нового процесса, продолжалось непрерывное совершенствование и изучение свойств полученного чугуна. В настоящее время накоплен богатый материал, позволяющий не только эффективно использовать чугун с шаровидным графитом в машиностроении, но и по-новому оценить его возможности. [c.207]

Составы № 19 и 20 рекомендуются для отливок металлических форм (кокилей). Они должны обладать максимальной стойкостью и обеспечивать получение гладких, чистых и прочных отливок. Для небольших отливок применяются металлические формы сложной конфигурации, с толщиной стенок 20—30 мм, причём заливка производится быстро и часто. Это вызывает появление в форме внутренних напряжений, усиливает размывающее действие струм металла, повышает опасность коробления форм и появления в них трещин и сетки разгара. В связи с этим структура чугунной формы должна быть феррито-перлитная, с умеренным, равномерно распределённым графитом. Улучшению жидкотекучести способствует повышенное содери1ание фосфора (0,3—0,.5о,о) и пониженное содержание серы (до 0,1о/о) [2, 16]. [c.44]

Трещины возникают в чугунных отливках при интенсивных теплосменах. Они образуются при наличии температурных градиентов в сечении отливок. Несмотря на то что прочность чугуна меньше, чем стали, он лучше сопротивляется термической усталости. Присутствие в структуре чугуна пластиночного графита повышает термостойкость отливок. Благодаря этому серые чугуны в ряде случаев лучше, чем сталь и высокопрочные чугуны, удовлетворяют требованиям, предъявляемым к формам для разливки металлических расплавов. Однако сообщаемость графитных включений с поверхностью отливки обусловливает интенсивное окисление чугуна, что ведет к снижению термостойкости. [c.132]

По структуре чугун с вермикулярным графитом (ЧВГ) является недомодифицированным высокопрочным чугуном. Форма графита в нем не столь совершенна, наряду со сферическими включениями фафита встречаются пластинчатые. Вся трудность в производстве этого чугуна заключается в узком интервале стабильности эффекта модифицирования. Колебания по содержанию магния приводят к образованию или чисто сферической формы графита, или пластинчатой. Задачу решают двумя способами. В первом случае используют более слабые сфероидизаторы графита (Се и Са), а во втором — модифицируют расплав до гарантированного получения шаровидного фафита и добавляют деглобуляризаторы (Ti, А1, Sb). [c.251]

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]

На схемах структур (рис. 168) обобщается описанная выше лассификация чугуна по строению металлической основы и форме графита. [c.211]

Ковким чугуном является белый чугун, графитизирован-ный термической обработкой (отжигом, томлением). Для получения ковкого чугуна необходимо белый чугун нагреть до 950—1000°С и затем после длительной выдержки охладить с малой скоростью до обычной температуры. Структура ковкого чугуна характеризуется графитом в виде хлопьевидных включений. Такая форма включений графита (по сравнению в чешуйчатыми включениями, характерными для серого чугуна) в меньшей степени снижает механические свойства ковкого чугуна. Поэтому механические свойства его выше. Ковкий чугун обладает большей прочностью и повышенной пластичностью (хотя и не поддается ковке). В зависимости от степени графитизации ковкий чугун может быть ферритным или перлитным, а также фер-рито-перлитяым. Разная степень графитизации достигается изменением условий отжига. На рис, 6.4. приведен график ступенчатого отжига ковкого чугуна. [c.78]

В [39] высказано предположение, что в структуре чугуна свободный углерод может существовать в виде алмазоподобных образований, а также цепочек -С = С - С = (а-карбина) и предложено коралловидное строение графита в чугуне, причем следует обратить внимание на спиралевидную форму графита, напоминающую бакитьюб (рис. 49). [c.68]

Для получения перлитной структуры и мелкораздробленного графита низкое содермгание С -1- 81 компенсируется замедлением охлаждения отливок. С этой целью хорошо перегретый чугун заливается в подогретые (до температуры 100 -400 С в зависимости от толщины стенок отливки) литейные формы. [c.48]

Способ Ланца [2, 4]. Одним из первых по времени способов производства высококачественных чугуноБ является способ Ланца, сущность которого заключается в следующем. В зависимости от толщины стенок отливки берётся такой состав шихты, который при нормальной скорости остывания отливки должен дать отбелённый чугун по структуре, соответствующей полю/диаграммы Маурера. С целью обеспечить получение перлитной структуры с мелкораздробленным графитом формы, в которые производится отливка, подогреваются до определённой температуры в зависимости от толщины стенок отливки. Толщина стенок определяет также и шихту (фиг. 339) для отливок с толщиной стенок от 30 до 60 мм берётся шихта 1 с суммой С -1- Si = 4,00/о для отливок с толщиной стенок от 7 до 30лл — шихта 2 с суммой С Si = 4.60/о и для отливок с толщиной стенок от 60 до 90 мм — шихта 3 с суммой с -f- Si = 3,40/0. [c.204]

Структура с гнездообразной формой графита (Гф4—Гф9) характерна для заэв-тектического чугуна, причем чем выше балл (от 4 до 9), тем выше скорость кристаллизации чугуна. Структура типа Гфб характерна для тонкостенных отливок поршневых колец, отлитых индивидуально из заэвтектического чугуна. [c.13]

Магний (церий). Для получения графита шаровидной формы необходимо определенное остаточное содержание сфероидизирующего элемента — содержание остаточного магния должно быть не ниже 0,03%, а содержание остаточного церия — не ниже 0,02%. При более низком содержании магния или церия графит кристаллизуется частично в шаровидной, а частично (либо полностью) в пластической форме, вследствие чего механические свойства чугуна снижаются. При высоком содержании остаточного магния (или церия) в структуре чугуна появляется цементит и поэтому механические свойства чугуна значительно снижаются. Оптимальное содержание остаточного магния составляет 0,04—0,08%. [c.154]

Обоз11ачается буквами ВЧ и двух- и однозначными числами, указывающими предел прочности при растяжении и относительное удлинение образца Обозначается буквами ЖЧ и другими буквами и цифрами, указывающими среднее содержание (%) основных легирующих элементов (С —кремний, X — хром, Ю — алюминий. Буква Ш указывает на шаровидную форму графита в структуре чугуна) [c.7]

Сплав железа с углеродом ( >2,14 % С) называют чугуном. Присутствие эвтектики в структуре чугуна (см. рис, 87) обусловливает его использование исклЕочительно е качестве литейного сплава. Углерод в чугуне может находиться в виде цементита или графита, или одновремекио а виде цементита и графита. Це.ментит придает излому специфический светлый блеск. Поэтому чугун, в котором весь углерод находится а виде цементита, называют белым. Графит придает излому чугуна серый цвет, поэтому чугун называют серым. В зависимости от формы графита и условий его образования разлЕгчают следующие чугуны серый, высокопрочный н ковкий (см. рнс. 101 и [c.144]

Форма графита в графитизироваииы чугунах разнообразна пластинчатая (ПГ), вермикулярная — червеобразная (ВГ), хлопьевидная (ХГ) и шаровидная (ШГ). Эти формы графита определяют основные типы ч угу нов серый чугун (СЧ), чугун с вермикуляриым графитом (ЧВГ), ковкий чугун (КЧ), высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ). При этом структура металлической основы может быть от ферритной до аустеиитной. Государе ственными стандартами регламентировано около 100 марок чугуна. [c.49]

Однако при воздействии на металл сильных реагентов, кислот и щелочей следует применять высоколи ирован-ные чугуны. В этих случая.х основное значение приобретает химический состав чугуна. Роль структуры, особенно формы выделения графита, значительно меньше. При прочих равных условиях на, (Лучшими являются ау-стенитная пли ферритная структура. Компактный или пластинчагий графит мало различаются по своему влиянию, если последний разобщен, сравнительно невелик н равномерно распределен. [c.66]

Чугуны с графитом в зависимости от формы последнего разделяют на серые, ковкие и высокопрочные. Серыми называют чугуны, в структуре которых графргг имеет пластинчатую форму. В ковких чугунах графит имеет хлопьевидную форму, в высокопрочных чугунах — шаровидную. К числу высокопрочных относят также чугуны с графитом вермикуляр-ной (греч. — червячок) формы, которые по свойствам (ГОСТ 28394—89) занимают промежуточное положение между чугунами с шаровидным и пластинчатым графитом. [c.188]

Для синтетических немодифицированных чугунов, полученных как на стальной стружке, так и на высечке, характерно наличие большого количества эвтектического графита и выделение его в виде мелких компактных форм. Наблюдается присуш,ая синтетическому чугуну неоднородность распределения графита на некоторых участках и утолщенные узлы на включениях графита. Для обычного чугуна характерна более полная графитизация за счет меньшего количества перлита и значительное число пересекающихся включений, что особенно заметно при уменьшении эвтектичности. С понижением степени эвтек-тпчности в синтетических чугунах увеличивается изолированность графитных включений, возрастает их компактность. Нередки случаи образования структуры межден-дритного графита, причем совершенно отчетливо видно расположение аустенитных зерен. Количество графита и длина включений в обычном чугуне во всем интервале значений эвтектичности больше, чем в синтетических чугунах, полученных из стружки и листовой высечки. [c.117]

Модифицирование обычного чугуна без предварительного перегрева не оказывает заметного влияния на структуру чугуна и характеристики графитовых включений. С повышением температуры перегрева и с последующим модифицированием длина графитовых включений монотонно уменьшается, улучшается форма и распределение графита. Пластинчатый среднезавихренный графит розе-точного расположения переходит в изолированный и малоизолированный с прямолинейными и компактными образованиями. Пластинки перлита размельчаются и относительно однородно распределяются в сечении шлифа. Эксперименты проводились на сплавах с эвтектичностью [c.136]

На ростоустойчивость чугуна влияет и форма графитных включений. При термоциклировании в воздухе серые чу-гуны с пластиночной формой графита менее ростоустойчивы, чем чугуны с шаровидным графитом [451. В работе [291 приведены сравнительные данные о росте объема чугуна при термоциклировании в разреженной атмосфере. По режиму 100 4= 680° С с выдержкой при верхней температуре 15 мин и при нижней 30 шн обрабатывали чугуны с различной формой графитных включений (рис. 51). Видно, что максимальный рост испытывал чугун с шаровидным графитом, в исходной структуре которого присутст- [c.141]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...