Ковкий чугун Графитизация

Процесс распада цементита при отжиге ковкого чугуна иллюстрирует ранее рассмотренная схема графитизации (см. рис. 164). [c.219]

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 (особенно в районе температур немного ниже линии PSK диаграммы железо—углерод) было недостаточно медленным или выдержка на II стадии графитизации была недостаточна, то графитизация перлитного цементита может протекать не до конца в этом случае чугун приобретает структуру перлит+феррит+углерод отжига. Такой чугун называется феррито-перлитным ковким чугуном. [c.220]

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]

Перлитный чугун получают отжигом, который проводят в окислительной среде по режиму 2 (см. рис. 40). В этом случае увеличивают продолжительность первой стадии графитизации, после которой проводят непрерывное охлаждение отливок до 20 °С. Аустенит превращается в перлит (А П), а графит сохраняется в структуре. Получается ковкий чугун на перлитной основе. [c.60]

Известно, что подавить графитизацию в сплавах можно и ускорением их охлаждения при затвердевании например, при изготовлении отливок из белого чугуна при производстве ковкого чугуна. Поэтому в реальных уело, ВИЯХ значение критического давления определяется еще и скоростью охлаждения литых заготовок — чем больше скорость, тем меньше может быть прикладываемое давление. [c.36]

Основные свойства ковкого чугуна зависят от способа его изготовления. Существуют два метода производства ковкого чугуна американский, основанный на графитизации (разложении карбидов), и европейский, основанный на обезуглероживании металла. [c.69]

Регулирование температуры и времени выдержки при второй стадии графитизации ие обеспечивает достаточных механических свойств, поэтому часто прибегают к повышению содержания в металле марганца до 0,7—1,00/q. Белый чугун с повышенным содержанием марганца может отжигаться обычным способом вместе с белым чугуном, принятым для отливок из ферритного ковкого чугуна. [c.81]

Важнейшим фактором, определяющим скорость распада цементита, является температура нагрева. Для чугуна данного химического состава с повышением температуры нагрева уменьшается время первой стадии графитизации (см. фиг. 74, 75 и 85). Однако при нагреве до температур, превышающих 1050—1100° С, в зависимости от химического состава чугуна углерод в чугуне может выделяться в виде пластинчатых включений, что недопустимо для ковкого чугуна. [c.548]

Практически температура первой стадии графитизации при отжиге на ковкий чугун колеблется от 875 до 1050° С время выдержки имеет широкие пределы от 3 до 35 час. (в зависимости от перечисленных выше факторов). [c.548]

Условия проведения первой стадии графитизации аналогичны отжигу на ферритный ковкий чугун. [c.551]

Термическая обработка для получения перлитного ковкого чугуна типа 3 заключается в полном проведении первой стадии графитизации и выдержке при температуре второй стадии в течение времени, достаточного только для сфероидизации перлита, [c.551]

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

Сера до последнего времени считалась элементом, тормозящим первую стадию графитизации ковкого чугуна. Однако исследования и опыт производства сернистого ковкого чугуна, отличающегося компактной формой графитных включений и, следовательно, повышенными прочностными и пластическими свойствами, показывают, что увеличение содержания серы в металле с 0,08—0,10 до 0,20—0,25% практически не влияет на длительность графитизации чугуна в надкритическом интервале температур [c.19]

Кремний. Необходимое содержание кремния зависит от многих факторов количества углерода, толщины стенки, требуемой степени графитизации и т. д. Обычно количество кремния определяется суммой С+ Si, которая для высококачественного ферритного чугуна составляет 3,7—3,8%, а для низкосортного 4,0— 4,1%. Высокая сумма С + Si может привести к выделению пластинчатого графита при первичной графитизации, что резко понижает механические свойства чугуна. При низкой сумме С + Si даже при весьма длительном отжиге графитизация чугуна полностью не происходит. Поданным работы [13], при содержании кремния до 1,5% механические свойства ковкого чугуна повышаются. Такие же результаты могут [c.115]

Сера. Избыточную серу считали вредной примесью, тормозящей первую стадию графитизации ковкого чугуна. Однако установлено, что избыточная сера, раство- [c.116]

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]

Хром является наиболее сильным замедлителем процесса графитизации ковкого чугуна. Его содержание обычно ограничивают 0,06—0,08%. Повышение количества хрома до 0,1—0,12% приводит к необходимости прибегать к специальным мерам для получения ферритного ковкого чугуна (удлинять отжиг, производить предварительную закалку отливок и др.). Трудности получения ферритного ковкого чугуна при повышенном содержании хрома связаны с образованием сложных карбидов, устойчивых при высоких температурах, и замедлением диффузионных процессов в металлической основе [39). Широкое использование металлолома, содержащего легированную сталь, при производстве ковкого чугуна приводит к увеличению концентрации хрома в шихте и требует изыскания методов нейтрализации его влияния на процесс графитизации. Так, совместное модифицирование ковкого чугуна алюминием, бором и сурьмой [24, 28] или ферротитаном [Й] позволяет получать феррит-ный и перлитный ковкий чугун, содержащий до 0,2% хрома, с высокими механическими свойствами без удлинения цикла отжига. [c.117]

Влияние модифицирования на механические свойства ковкого чугуна (табл. 21). Основными целями модифицирования ковкого чугуна являются интенсификация процесса графитизации при отжиге и формирование высоких механических свойств. Значительная глубина отбела и большая скорость графитизации при отжиге являются ценными свойствами модифицированного ковкого чугуна, позволяющими расширить номенклатуру отливок. [c.126]

Модифицирующие смеси алюминий—бор—висмут и алюминий—бор—сурьма достаточно полно нейтрализуют вредное влияние хрома на. торможение процесса графитизации [24, 36]. Даже при содержании 0,18—0,20% Сг ковкий чугун имеет достаточно высокие механические свойства, хорошую обрабатываемость и не требует длительного отжига (рис. 13). [c.128]

Сильно снижают обрабатываемость ковкого чугуна поверхностные дефекты, возникающие при отжиге в недостаточно герметизированной печи, имеющей окислительную атмосферу. В результате такого отжига образуется слой окалины, глубоко внедренной в приповерхностные слои отливки по границам зерен в обезуглеро-женном слое на глубину до 0,7—1 мм и неудаляющейся при пескоструйной и дробеструйной обработке. Создание защитной атмосферы в печи и защита отливок от окисления на всех стадиях графитизации позволяет почти полностью избавиться от этих дефектов и тем самым улучшить качество отливок и расширить области их применения. [c.133]

Термообработка в производстве перлитного ковкого чугуна характеризуется неполной графитизацией связанного углерода белого чугуна, а для специальных его марок — повышением концентрации углерода в твердом растворе и образованием метастабильных структур основной металлической массы. [c.707]

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]

Перлитный ковкий чугун получают из ваграночного белого чугуна путем отжига в окислительной среде (рис. 4.12, кривая 2). Увеличивается как бы продолжительность первой стадии графитизации, после чего идет непрерывное охлаждение отливок до комнатной температуры и чугун приобретает структуру перлит и углерод отжига. [c.96]

При ароизводстве ковкого чугуна весьма существенно получить при отливке чисто белый чугун, так как частичная графи-тизация при литье и, следовательно, образование пластинчатого графита вызовут при последующей графитизации отложение графита на этих пластинках. Такой чугун будет иметь пониженные свойства, близкие к свойствам простого серого чугуна. [c.219]

Несмотря на стремление получить в отливке белый чугун, не следует чрезмерно увеличивать содерлоние элементов, препятствующих графитизации (например, марганца), так как в этом случае будет трудно провести графнтизирующий отжиг. Поэтому состав ковкого чугуна ограничивается сравнительно х зкими пределами. [c.219]

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]

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]

При нагреве белого чугуна с высокой скоростыо (1100 град/ч) до 1100 °С выделяется большое число мелких графитовых включений компактной (хлопьевидной) формы, характерных для ковкого чугуна (рис. 5.25,6). За счет резкого повышения скорости нагрева графитазаши белого чугуна полностью происходит без его выдержки при высокой температуре. Изменение механизма графитизации белого чугуна при скоростном нагреве объясняется изменением степени пересьпцения аустенита углеродом в условиях быстрого нагрева. В этом случае создается неравномерное распределение углерода при растворении цементита. На этих участках и начинается рост графитовой фазы [147]. [c.244]

Марганец задерживает процесс графитизации и допускается в американском ковком чугуне до 0,15фо сверх необходимого для образования сульфида марганца. Соотношение между марганцем и серой может быть выражено формулой (< /о Мп) = 2,5 (0/0 5)-)-0,150/0. [c.70]

При быстром прохождении второй стадии графитизации, т. е. при ускоренном охлаждении в интервале критических температур, микроструктура характеризуется присутствием перлита. Последний в зависимости от скорости охлаждения может быть мелкослойным или грубопластинчатым. Небольшое количество перлита в отливках допускается. Обычно он сосредоточен у поверхности. Такие отливки имеют в изломе тонкую белую каёмку с чёрной сердцевиной. У нормального ковкого чугуна излом чёрный, шелковистого или бархатистого вида. Резко очерченное белое окаймление толщиной более 0,5 им. определяет снижение механических качеств металла. [c.71]

Ферритный ковкий чугун может подвергаться в дефектных места.х (трещины, раковины) электросварке стальными электродами с последующим отжигом (прохождение второй стадии графитизации). На обрабатываемых местах можно устранять дефекты автогенной пайкой монель-металлом, тобин-бронзой пли латунью. [c.76]

Режим отжига на ферритный ковкий чугун (фиг. 71) может быть разбит на пять периодов времени нагрев (т ), первая стадия гра-фитизации (Т ), промежуточная стадия графи-тизации (тд), вторая стадия графитизации (тл) и охлаждение [c.545]

Предварительная термическая обработка. Предварительная (перед отжигом на ковкий чугун) нормализация и закалка белого чугуна увеличивают число центров гра-фитизации и скорость распада цементита в первой стадии графитизации. Метод разработан советскими инженерами (Салтыков, Ассонов, Прядилов). С повышением скорости охлаждения увеличивается число включений углерода отжига и соответственно уменьшается [c.547]

Термическая обработка для получения ковкого чугуна типа 4 заключается в полном проведении первой стадии графитизации, последующей закалке и отпуске при температуре 650—700° С (фиг. 103, е). После проведения первой стадии графитизации устанавливается равновесие аустенит — углерод отжига. При последующем быстром охлаждении в основной металлической массе происходят превращения, анало--гичные превращениям в стали при её закалке. В зависимости от условий охлаждения (температура закалки, охлаждающая среда) могут быть получены следующие структуры основной металлической массы мартенсит с остаточным аустенитом, мартгнсит, мар- [c.551]

Предварительная закалка перед отжигом на ковкий чугун с повышенным содержанием хрома является весьма эффективным методом для ускорения процесса графитизации. При обычном отжиге максимально допустимое содержание хрома - 0,05—0,07o/q. Применение предварительной закалки позволяет отжигать ковкий чугун (марки КЧ35-10, Яв=137—149) с содержанием хрома до O,150/d при коротком цикле отжига (18—24 часа). При более высокой концентрации хрома (0,20—0,340/q) первая стадия графитизации проходит полностью за 5— Ь час., вторая стадия при той же концентрации хрома не осуществляется даже и при [c.554]

Пластинчатый перлит в фер-ритном ковком чугуне, превыша-И.ЩИЙ допускаемую по ТУ норму Несоблюдение режима охлаждения или недостаточная выдержка при 2-й стадии графитизации Повторный отжиг при температуре 730—710" С [c.576]

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]

Молибден способствует измельчению перлита и графитных включений, увеличивает предел прочности (на 3—7 кПмм при присадке 0,5% Мо), но затрудняет графитизацию вследствие образования легированного цементита и специальных карбидов. Он влияет аналогично хрому, но слабее последнего. Молибден предохраняет ковкий чугун от хрупкости в интервале температур 300—500 С [26]. [c.117]

Ковкий чугун имеет меньшую склонность к росту в сравнении с серым чугуном в связи с изолированностью в металлической основе компактных графитовых включений. Мала склонность к росту в области субкритических температур и у перлитного ковкого чугуна, имеющего низкое содержание кремния, а следовательно, меньшую склонность к графитизации. Ковкий чугун при субкритических температурах имеет в 2—3 раза большую ростоустойчивость, чем обычный серый чугун. При высоких надкритических температурах, когда мала сопротивляемость металлической основы окислению и велико растворение графита, процессы роста протекают в ковком чугуне так же интенсивно, как и в обычном сером чугуне. Таким образом, отливки из ковкого чугуна могут работать в течение продолжительного срока лишь при таких температурах, при которых процессы окисления не имеют большого равития. Сравнительные характеристики увеличения длины отливок из различных видов чугуна приведены в табл. 16. [c.123]

Графнтизация белого чугуна достигается в два этапа первая ее стадия — полное разложение структурно свободного цементита, вторая—разложение цементита твердого -(-раствора и перлита. Степень завершенности второй стадии графитизации определяется маркой ковкого чугуна. [c.704]

Наиболее резкое ускорение процесса графитизации ковкого чугуна достигается при осуществле н и и термообработки в жидкой среде — расплавленных солях. [c.705]

Фиг. 25. Схема температуррюго режима термообработки ферритного ковкого чугуна / — нагрев 2 — первая стадия графитизации

Весьма эффективным методом ускорения процесса графитизации-является предварительная закалка белого чугуна на воздухе, в воде или в масле с 950—970° С с выдержкой 0,75—1 час в результате закалки резко возрастает количество центров графитиза-ции и дисперсность структурных составляющих ковкого чугуна. [c.707]

Хорошие антифрикционные свойства перлито-ферритных ковких чугунов не зависят от способа изготовления последних повышенного содержания марганца в металле перед заливкой его в формы ускоренного охлаждения при 2-й стадии графитизации (700—760°) применения последующей термообработки—нормализации уже готовых отливок из ковкого чугуна после отжига получения ковкого чугуна из вагранки или дуплекс-процессом. Поэтому наш вывод распространяется на все перлито-ферритные ковкие чугуны, независимо от способа их изготовления. Это обстоятельство имеет весьма большое практическое значение, позволяя заводу применительно к его производственным возможностям изготовлять для своих нужд тем или другим способом антифрикционный ковкий чугун как заменитель бронзы. Исключение составляет сферои-дизованный ковкий чугун, который нельзя рекомендовать в качестве антифрикционного материала, так как в ряде случаев износ стального кольца (вала) превышает износ образца (втулки). [c.348]

Белый чугун не имеет структурпо-свобод-ного углерода, получается из расплава при сравнительно быстром охлаждении, препятствующем процессу графитизации, он очень тверд и хрупок, используется практически только для получения ковких чугунов. [c.294]

Современная техника анализа позволяет выявлять общее содержание азота в чугуне и отдельно количество азота, содержащегося в стойких нитридах. Термическая обработка чугуна (например, отжиг ковкого чугуна) может привести к переходу одной формы азота в другую. Степень графитизации СЧ с понижением в нем содержания азота, входящего в твердый раствор, увеличивается. Нитридообразующие элементы окс13ывают разное влияние на графитизацию например, Т1 и В в количестве, соответствующем образованию нитридов, способствуют графитизации при большей концентрации возможно образование карбидов с обратным эффектом. [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...