Рост графитных включений

Затем отливки охлаждают до температур, соответствующих интервалу. эвтектоидного превращения. При охлаждении происходят выделение из аустенита вторичного цементита, его распад и в итоге рост графитных включений. [c.153]

Затем отливки охлаждают до тедшератур, соответствующих эвтектоидному превращению. При охлаждении происходит выделение из аустенита вторичного графита и рост графитных включений. Прп достижении эвтектоидного интервала температур охлаждение [c.337]

РОСТ ГРАФИТНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ [c.144]

Рост графитных включений во время первой стадии отжига осуществляется за счет цементита. Температура первой стадии графитизации находится в пределах 940— [c.144]

Кроме переноса атомов углерода через твердый раствор, для графитизации необходим еще один процесс — эвакуация атомов железа от поверхности растущего графита, чтобы освободить графиту жизненное пространство. К- П. Бунин доказывает, что именно этот диффузионный процесс, а не приток атомов углерода, контролирует скорость роста графитных включении в аустените, так как диффузионная подвижность атомов железа намного меньше, чем у углерода. [c.184]

Переохлаждение расплава создает благоприятные условия для развития аномальной- эвтектической кристаллизации [10]. Эвтектический аустенит образует сплошные оболочки вокруг графитных включений, и в процессе эвтектического распада лишь одна твердая фаза эвтектики (аустенит) контактирует с жидкостью. Рост графитных включений происходит в результате диффузии углерода и вакансий через аустенит. С ликвидацией контакта между графитом и жидкостью адсорбционное поглощение РЗЭ графитом резко замедляется. [c.80]

Процесс графитизации чугуна совершается путем дислокационного механизма и сводится к образованию центров графитизации и роста вокруг них графитных включений. Дислокации и точечные дефекты решетки играют при этом большую роль. [c.149]

Жаростойкие чугуны легированы хромом, кремнием и алюминием, образующими защитные оксидные пленки. Чугун при нагреве не только окисляется с поверхности, но и увеличивается в объеме. Это явление, называемое ростом чугуна (распуханием) — результат окисления графита внутри отливки. Чугун с шаровидным графитом обладает наибольшей стойкостью к росту, что связано с минимальным значением отношения поверхности к объему графитных включений. [c.425]

Чаще, однако, к моменту начала эвтектоидного распада аустенит химически неоднороден. Из-за обратной ликвации он обогащен кремнием в центральных участках колоний иа границах с эвтектическим графитом. Здесь и начинается эвтектоидный распад и графитные включения обволакиваются ферритом. Удаленные же от графита, обедненные кремнием аустенитные участки, характеризующиеся более низким уровнем температур Л 12, распадаются последними, часто путем зарождения и роста перлитных колоний. [c.113]

Форма графитных включений, образующихся в ковких чугунах во время первой стадии отжига, варьирует в широких пределах — от сильно разветвленной до шаровидной. В общем она определяется соотношением скоростей роста графита в разных направлениях матрицы, что связано со степенью равномерности отвода атомов матрицы и притока атомов углерода к поверхности графитных включений. В обычных промышленных чугунах при температурах первой стадии 940—1000°С растут, как правило, разветвленные включения графита (рис. 72,а). [c.147]

Центры графитизации, находящиеся в аустените и на межфазной поверхности А/Ц, разрастаются вдоль границ и субграниц и здесь формируются ответвления. В цементит графит практически не растет. Мало растет он (особенно ири низких темлературах) и в сторону низкокремнистого аустенита, получающегося из цементита. При росте графит обходит эти участки и разветвленность усиливается. Степень разветвленности графитных включений зависит от температуры первой стадии и химического состава чугуна. Чем ниже эта температура, тем меньше разветвляются включения (рис. 72,6—г). Роль границ и субграниц как мест предпочтительного роста графита [c.147]

При этом наблюдается значительное увеличение расстояния с ростом средней величины графитных включений и с увеличением частоты. [c.128]

Графитизация может происходить в чугуне в результате непосредственного выделения графита из жидкого или твердого раствора или при распаде ранее образовавшегося цементита. Из жидкого раствора при кристаллизации графит образуется лишь при очень малых скоростях охлаждения и малой степени переохлаждения жидкой фазы (эвтектическая температура стабильного равновесия жидкость жидкость + графит составляет 1153 °С). Наличие в жидком чугуне неметаллических включений (графит, 02, А Оз и др.) облегчает образование и рост графитных зародышей. Легирование чугуна кремнием также способствует процессу графитизации. В результате основная масса графитных включении в чугунах образуется при кристаллизации. Графит, возникающий при распаде аустенита, не образует самостоятельных выделений, а наслаивается на имеющиеся графитные включения, увеличивая их размеры. [c.89]

Область применения чугунных отливок для необогреваемых элементов котлов, деталей трубопроводов и арматуры из серого, ковкого и высокопрочного чугуна см. в табл. 3.99. Чем больше условный диаметр прохода чугунных деталей, тем меньше допустимое значение давления. Чугун по своим литейным качествам и обрабатываемости резанием существенно превосходит сталь. Но изделия из серого чугуна плохо переносят динамические нагрузки. Чугун при повышенных температурах склонен к росту — детали, изготовленные из него, в результате изменений в строении графитных включений и окисления, несколько увеличиваются в размере при этом одновременно существенно снижаются механические свойства чугуна. Поэтому существуют ограничения применения чугунных деталей по температурам. [c.161]

Затем отливки охлаждают до температур, соответствующих интервалу эвтектоидного превращения. При охлаждении происходит выделение нз аустенита вторичного цементита, его распада и в итоге рост графитных включений. При достижении эвтектоидного интервала температур охлаждение резко замедляют или дают длительную выдержку при температуре несколько ниже этого интервала (см. рис. 91). В этот период протекает II стадия графитизации распад аустенита с образованием ферритографитной структуры или распад цементита, входящего в состав [c.175]

Сейчас еще трудно определить, в какой мере образование С—О, С—5, С—ОН и других связей реализуется при росте графита в жидком чугуне. Но такой возможностью нельзя и пренебрегать — даже если содержание указанных примесей в чугуне невелико. Начальный процесс образования графитного шарика имеет большое значение для дальнейшего роста графита в виде сферокристалла. Даже малого содержания кислорода может оказаться достаточно для адсорбционного насыщения графитных зародышей и предупреждения образования двулистников или других начальных форм сферокристалла. Не менее важную роль кислород и сера могут играть в процессе последующего роста графитных включений. Будучи поверхностно активными примесями чугуна, они адсорбируются на ступеньках спиралей, замедляют поперечный рост графита и, тем самым, препятствуют формированию сферокристаллов. [c.39]

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]

Затем отливки охлаждают до температур, соответствующих интервалу эвтектоидного превращения. При охлаладекии происходит выделение из аустенита вторичного цементита, его распад и в итоге рост графитных включений. При достижении эвтектоидного интервала температур (760—740 °С) охлаждение резко замедляют или дают длительную выдержку при температурах несколько ниже этого интервала (- 720°С). В этот период протекает стадия И графитизации распад аустенита с образованием феррито-графитной структуры или распад цементита, входящего в состав перлита, с образованием феррита и графита (в процессе выдержки ниже эвтектоидной температуры). После окончания стадии П графитизации структура чугуна состоит из феррита и хлопьевидного графита (углерод отжига). [c.120]

Таким образом, чередование процессов растворения и выделения графита ведет к необратимому возрастанию объема. Увеличение объема за цикл тем больше, чем больше разница растворимости углерода в металлической основе сплава при конечных температурах цикла. В сплавах Со — Си Ni—С эти колебания растворимости углерода невелики, что и явилось причиной повышенной их ростоустойчивости. Повышение содержания кремния в магниевых чугунах и углерода в сплавах Fe —Ni—С облегчает достижение предельных концентраций углерода в твердом растворе во время кратковременных выдержек при конечных температурах цикла и увеличивает необратимое возрастание объема. На рост объема при термоциклировании в значительной мере влияет и структура сплава, в частности дисперсность и форма графитных включений. [c.90]

М. Г. Окнов, по-видимому, первым сформулировал основные положения растворно-осадительного механизма роста чугуна. В 1938 г. он писал Если предположить, что при нагреве углерод отжига переходит в раствор, оставляя на своем месте пустоты, то получается правдоподобное объяснение наблюдаюш,егося разрыхления чугуна. Такие пустоты при последующем охлаждении не заполняются выделяющимся углеродом отжига и цементитом, так как первый из них отлагается преимущественно вдоль графитных включений, а второй — в случайных местах, но не обязательно в местах первоначального выделения [184, стр. 129]. Это интересное предположение М. Г. Окнова многие годы не находило развития в отечественных и зарубежных работах. Экспериментальные работы [24, 25, 228, 337, 343], в которых в той или иной мере привлекаются представления о формировании пористости для объяснения роста объема чугуна, появились сравнительно недавно. [c.135]

При выдержке полностью графитизированных образцов при 800° С часть графита сохранялась. Такое же количество углерода в свободном виде и число графитных включений можно получить путем растворения графита при 1000° С и последующей трехчасовой выдержки при 800° С. Обработанные по этому режиму образцы охлаждались в воздухе и графитизировались при 680 С. Изменение их удельного объема при графитизации описывается кривой 3 (рис. 49). В этом случае усадка в начале отжига отсутствовала, а полный прирост удельного объема превышал рост нормализованных при 800° С образцов в три раза. [c.138]

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]

С развитием процессов растворения и выделения графита при термоциклировании железоуглеродистых сплавов связан и эффект других примесей [25. Сера, например, препятствует графитизации, и введение ее в графитизиро-ванную сталь задерживает рост объема. Повышение росто-устойчивости чугуна достигается присадкой небольших количеств олова, являющегося стабилизатором перлита. Примеси, способствующие разрастанию графита вдоль границ и субграниц твердого раствора, снижают сопротивление чугуна росту. В графитизированных сталях снижение содержания углерода повышает ростоустойчивость, несмотря на повышенную концентрацию графитизирующих элементов. При низком содержании углерода эффект меди обусловлен графитизирующим влиянием, а при высоком — медь препятствует росту, поскольку обволакивает графитные включения и задерживает переход углерода из графита в твердый раствор и обратно. [c.146]

При невысоких температурах (до 400° С), когда графитизаЬия и аллотропическое превращение исключаются, рост происходит только за счет коррозии, т. е. окисления металла газами, Проникающими в графитные включения. При этом образуются SiOj и другие окислы, обладающие большим объемом. Чем крупнее и прямолинейнее графитные включения и чем больше в чугуне кремния и углерода, тем сильнее его рост. [c.156]

В жидком чугуне присутствуют различные включения (графит, SiOs, AiaOa и др.) . Эти частицы облегчают образованней рост графитных зародышей. При наличии готовых зародышей процесс образования графита может протекать и при температурах, лежащих ниже 1147 С. Этому же способствует легирование чз гупа Si, который способствует процессу графитизации. [c.149]

При большом избытке модификаторов наблюдается перемодифицирование чугуна в ходе его затвердевания образуется не шаровидный, а пластинчатый графит 37—40]. Электронное зондирование такого графита выявляет высокую концентрацию модификатора, превышающую обычное содержание его в первичных сферокри-сталлах [13]. Это явление можно объяснить следующим. Будучи введены в чугун в количестве, превышающем необходимое для рафинирования расплава, модификаторы, также являясь поверхностно активными примесями, как бы заменяют группы кислорода. Адсорбируясь на растущих графитных включениях, они затрудняют расщепление графита, замедляют его поперечный рост из-за блокировки дислокационных ступенек, препятствуя тем самым образованию графитных сферокристаллов. [c.43]

При переохлаждении чугуна до температур в интервале 550—200°С в аустенитной матрице происходит бейнитное (промежуточное) превращение сдвиговая уа-перестройка решетки железа сочетается с диффузионным перераспределением углерода. Превращение начинается обычно около графитных включений, что связано, по-видимому, с пониженной устойчивостью аустенита, поскольку он обеднен здесь углеродом. Бейнит формируется путем образования пластин а-фазы окружающий их у-ра-створ обогащается углеродом, в результате происходит выделение карбидных частиц и рост пластин а-фазы продолжается. При понижении температуры бейиитного превращения увеличивается пересыщенность углеродом пла-стин а-раствора и карбидные частицы становятся более мелкими. Различают высокотемпературный ( верхний ) бейнит (рис. 30,а) изкотемпературный ( нижний ) бейнит (рис. 30,6). [c.63]

Так, сера, 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]

Необратимое увеличение объема (рост) резко сказывается при переходе через температуру фазовых превращений и доходит до 30%, но обычно не превосходит 3% при нагреве до 500 °С. Увеличению роста благоприятствуют графитообразующие элементы и препятствуют карбидообразующие элементы, а также укорочение длины графитных включений и нанесение на поверхность чугуна покрытий, не пропускающих окислы (гальванических, методом металлизации, эмалирования). [c.199]

Изменение переохлаждения расплава связано с закономерным изменением структуры сплавов при возрастающем содержании модификатора. Введение в исходный чугун малых добавок церия приводит лишь к некоторому измельчению эвтектического графита. С ростом содержания церия наблюдается образование компактного графита. В структуре появляются эвтектические карбиды и дальнейшее увеличение содержания церия приводит к формированию колоний аустенито-цементитной эвтектики. С увеличением степени отбела количество компактных графитных включений уменьшается, но появляется тонкодифференцированная аустенито-графитовая эвтектика. При максимальных исследованных добавках эта эвтектика становится преобладающей составляющей первичной структуры. Количество шаровидных включений графита резко снижается наряду с исчезновением эвтектических карбидов. [c.72]

На двух последующих микроснимках зафиксирован рост графитных составляющих в жидкой фазе. Исследовали образцы сплавов Fe—С—81, модифицированных и закаленных в ходе эвтектической кристаллизации. На микроснимке (рис. 5) темный след зонда проходит справа налево через тонкий ледебурит (большая жидкая фаза), пересекает массивную светлую ветвь аустенита и через участок ледебурита выходит на темнотравящуюся колонию эвтектики с тонкодифференцированным графитом. Концентрационные пики на диаграмме распределения церия соответствуют границам аустенита с жидкостью и периферийным зонам эвтектической колонии. Минимальное содержание церия обнаруживается в аустените, повышенное — в графито-аустенитной эвтектике. На рис. 6 видно компактное включение избыточного графита, имеющее характерные для цериевых чугунов неправильные очертания и окруженное жидкой фазой, превратившейся при закалке в ледебурит из прилагаемой диаграммы распределения следует, что содержание церия в графите в несколько раз превышает его концентрацию в жидкости. [c.76]

По данным мнкроструктурного анализа, изотермическое образование аустенита в исходном безникелевом чугуне начинается при 770 С. Превращение начинается преимущественно на отдельных границах ферритных зерен, не контактирующих с 1рафитом. По мере увеличения выдержки возрастает количество центров превращения одновременно с ростом ранее образовавшихся участков аустенита по границам и в объеме отдельных зерен. С повышением температуры этот процесс ускоряется, причем аустенит образуется и вокруг графитных включений. Превращение завершается при [c.113]

При медленном нагреве по мере роста низкокремнистого аустенита феррит обогащается кремнием, причем зона передвигается по направлению к растворяющемуся графитному включению. Образующиеся при медленном растворении графита поры могут заполняться как атомами железа, так и атомами кремния. При быстром нагреве зона малокремнистого аустенита изолирует графитное включение от феррита и затрудняет диффузию кремния. По мере развития аустенизации обогащенная кремнием граница феррита отодвигается от графитного включения. В этом случае [c.165]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...