Чугун Диаграммы состояния

Д 6. СТАЛИ И ЧУГУНЫ Диаграмма состояния железо — углерод [c.140]

Диаграмма состояний железо — углерод, которая будет рассмотрена в этой главе, дает основное представление о строении железоуглеродистых сплавов—сталей и чугунов. [c.159]

Диаграмма состояния Ре — С является стабильной (равновесной). По ней изучают серые чугуны, структурным признаком которых является наличие графита, выделяющегося на ферритной основе. [c.67]

Таким образом, выплавленный в доменной печи реальный чугун благодаря ранее отмеченным особенностям ни по химическому составу, ни по фазовому строению не может соответствовать из ра-женной на рис. 1.12 диаграмме состояний и состоять при комнат- [c.26]

Углеродистые стали. Углеродистые стали занимают левую часть диаграммы состояний на рис. 1.12. Пользуясь этой диаграммой для оценки свойств отожженных, т. е. находящихся в равновесном фазовом состоянии сталей, надо помнить отличия химического состава их фаз — феррита и цементита — и металлургические дефекты, которые привносятся в них при выплавке и которые влияют на их механические и другие свойства. Марганец и кремний, попадающие в сталь из чугуна, а также вводимые в нее дополнительно при раскислении, растворяются в феррите, а марганец — в цементите. Благодаря этому при сохраняющейся пластичности несколько возрастают прочность и твердость стали (пластичность и вязкость снижаются при более высоком, чем примесное, содержании Мп и Si). [c.29]

Чугуны. Показанные в правой части диаграммы состояний на рис. 1.12 чугуны являются двухкомпонентными белыми чугунами, в которых весь углерод химически связан в цементит. [c.31]

Увеличения твердости бывших аустенитных участков за счет получения мартенсито-аустенитной структуры и уменьшения количества эвтектики можно достигнуть снижением содержания углерода до 2,87о и легированием чугуна элементами, сдвигающими эвтектическую точку на диаграмме состояния вправо, т. е. в сторону увеличения содержания углерода. Одновременно в ряде случаев отмечено увеличение растворимости углерода в аустените, т. е. сдвиг [c.34]

Свойства сплавов определяются их составом и структурой. О структуре (строении) стали и чугуна (в равновесном состоянии) можно судить по диаграмме состояния железо—углерод (рис. 1). [c.359]

Чугуном называют железоуглеродистые сплавы (содержащие также то или иное количество примесей и легирующих элементов), затвердевающие с образованием эвтектики. Следовательно, в отличие от стали, чугун не может приобрести однофазное строение (например, аустенитное) при термической обработке. Согласно диаграмме состояния сплавов Fe—С (рис. 1), область чугуна охватывает сплавы, содержащие свыше 2,11% С. [c.7]

Фазовая диаграмма состояния Fe — С (стабильная) представлена на рис. 56 (штриховые линии соответствуют вьщелению графита, а сплошные — цементита). Температуры плавления чугунов значительно ниже, чем у стали (на 300...400°С). [c.186]

Структура серого (литейного) чугуна состоит из металлической основы с вкрапленным в нее графитом пластинчатой формы. Такая структура образуется непосредственно при кристаллизации чугуна в отливке в соответствии с диаграммой состояния системы Fe — С (стабильной). Причем чем больше углерода и кремния в сплаве и чем ниже скорость его охлаждения, тем выше вероятность кристаллизации по этой диаграмме с образованием графитной эвтектики. При низком содержании углерода и кремния чугун модифицируют небольшими дозами некоторых элементов (например, алюминия, кальция, церия). [c.189]

Диаграмма состояния железо — углерод дает представление о строении железоуглеродистых сплавов — сталей и чугунов (рис. 4.1). Первое представление о диаграмме железо — углерод дал Д. К. Чернов, который в 1868 [c.72]

Углеродистая сталь и чугун — наиболее распространенные металлические сплавы современного машиностроения. Они являются в основном сплавами железа с углеродом. Диаграмма состояния сплавов железа с углеродом позволяет определить строение углеродистых сталей и чугунов при различном содержании углерода разных температурах, она используется при выборе режимов термической обработки сталей и чугунов, при выборе интервала температуры горячей обработки сталей давлением и т. п. [c.81]

В белом чугуне весь углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита. Структуры белых чугунов были рассмотрены ранее при разборе диаграммы состояний железо — цементит. Они очень тверды, практически не поддаются обработке резанием. В машиностроении их применение весьма ограниченно. [c.91]

Диаграмма состояния графитной системы. В технических сплавах Fe—С, чугунах, содержащих значительное количество кремния, углерод, выделяется из жидкого сплава и из аустенита в форме графита. [c.129]

Что касается состава аустенита, образующегося в чугуне, то большинство исследователей признают при всех условиях нагрева возможность формирования 7-фазы, обедненной углеродом. Считается [ 100], что для зарождения аустенита достаточно обогащения феррита углеродом до концентрации, определяемой продолжением линии PQ на диаграмме состояния. Насыщение же 7-фазы углеродом происходит по мере растворения графита. [c.81]

В технике наиболее широко применяют сплавы железа с углеродом — стали и чугуны. Поэтому диафамма состояния железо — углерод имеет самое важное значение среди диаграмм состояния металлических сплавов. Имеются две диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов метастабильная, характеризующая превращения в системе железо — цементит (карбид железа), и стабильная, характеризующая превращения в системе железо — графит. [c.27]

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов дает представление о строении основных конструкционных сплавов — сталей и чугунов. [c.64]

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов позволяет установить температурные режимы кристаллизации сталей и белых чугунов, режимы горячей обработки давлением (ковки, прокатки, штамповки), режимы термообработки и т. д. [c.71]

При очень медленном охлаждении кристаллизация может идти таким образом, что углерод будет выделяться в виде графита, а не цементита. Железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода в виде графита называются серыми чугунами. В данном учебнике диаграмма состояния железо-графит не рассматривается, принципиально она не отличается от диаграммы состояния желе-зо-цементит. [c.71]

Рис. 8.2. Диаграмма состояния выпуска отливок из чугуна с шаровидным графитом в США до 2002 г.

По цвету излома различают белые и серые половинчатые и отбеленные чугуны. Это первая, неполная классификация чугунов. Благодаря изучению причин образования двух разных по цвету излома типов чугунов (часто в одной отливке) построены два варианта диаграммы состояния железо — углерод. Было установлено, что серые чугуны образуются в результате кристаллизации по стабильному варианту, а белые — по метастабильному. Цвет излома чугунов зависит в серых чугунах от присутствия свободного углерода в форме графита, а в белых углерод присутствует только в связанной форме в виде цементита. [c.138]

Серый чугун. Диаграмма состояния сплавов жмезо—графит (см. рис. 6.3) характеризует образование структуры чугуна, в котором весь углерод находится в свободном состоянии в виде графита, т. е. нет цементита, и структура ферритно-графитная (рис. 6.5, а). Такой чугун называют серым ферршпным чугуном. [c.64]

Наиболее сильно задерживают процесс графитизации (оказывают отбеливающее действие) сера, ванадий, олово. Поэтому в серых литейных чугунах всегда содержится значительное количество кремния. На рис. 149 приведена нсевдобипарная диаграмма состояний Fe — С — Si стабильной (графитной) системы, отвечающая постоятшому содержанию кремния 3,0% Si. [c.322]

Для оценки влияния термического цикла сварки па структуру и свойства различных зон сварного соединения рассмотрим нсев-добинарную диаграмму состояний Fe — С — Si, связав ее с распределением температур в шве и околошовной зоне (рис. 152). Шов представляет собой металл, полностью расплавлявшийся. В зависимости от скорости охлаждения структура его будет представлять собой белый или серый чугун, с различным количеством структурно-свободного углерода. [c.325]

Содержание серы в белом чугуне не должно превышать 0,12%. Фосфор. В соответствии с диаграммой состояния Fe—Р увеличение содержания фосфора в значительной степени понижает темпе-эатуру плавления металла [68]. В системе имеется несколько фос- )идов. Фосфид РезР и насыщенные кристаллы а-раствора образу-от эвтектику. Растворимость фосфора в a-Fe при температуре ЮО°С составляет 0,5%. Фосфидная эвтектика обладает очень высокой твердостью. [c.81]

Сплавы, занимающие область на диаграмме состояния до 2,14 % С, называются сталью, более 2,14 С — чугуном. Указанная граница 2,14 % С относится только к двойным Ре—С-сплавам или сплавам, содержащим сравнительно небольшое число примесей. Для высоколегированных Ре—С-сплавов она может смещаться в ту иля иную сторону (например, сталь яеде-буритного класса содержит 2—2,3 % С, высококремнистый чугун содержит 1,6—2,5 % С). Граница 2,14 % С принята не произольно. Она разделяет систему Ре—С на две части, отличающиеся друг от друга по структуре. У всех сплавов, содержащих менее 2,14 % С, в результате первичной кристаллизации получается структура аустенита сплавы, содержащие 2,14% С, имеют в структуре эвтектику. Это различие в структуре при высокой температуре создает существенную разницу в свойствах сплавов (технологических, механических и др.). Чугун благодаря наличию эвтектики не ковок, однако более низкая температура его плавления обеспечи- [c.359]

В углеродистых сталях и чугунах углерод образует обычно карбид железа химическое соединение РезС, называемое в металловедении цементитом, которое содержит 6,67% углерода. Рассмотрим часть диаграммы железо—углерод от железа до цементита, который ввиду его стойкости можно считать самостоятельным компонентом. В этом случае часть диаграммы состояния сплавов железа с углеродом, содержащих до 6,67% углерода, превращается в диаграмму сплавов железо—цементит (рис. 2-1). [c.35]

Кремний, содержание которОЕ о в серых чугунах находится Б пределах 1,2—3,5 %, оказывает большое влияние па строение, а следовательно, и на свойст.ш чугуноз, поэтому при изучении структурообразования в техЕЕИ.ческо.м чугуне нужно пользоваться не диаграммой СОСТОЯНИЕ Ре- [c.144]

Белыми называются чугуны, в которых весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита. Согласно диаграмме состояния Fe-Fej белые чугуны подразделяют на доэвтектические, эвтектические и заэвтектические. Из-за большого количества цементита они твердые (450. .. 550 НВ), хрупкие и для изготовления деталей машин не используются. Ограниченное применение имеют отбеленные чугуны - отливки из серого чугуна со слоем белого чугуна в виде твердой корки на поверхности. Из них изготовляют прокатные валки, лемеха плугов, тормозные колодки и другие детали, работающие в условиях износа. [c.20]

Чугуны белые — чугуны, кристаллизующиеся подобно углеродистым сталям по метастабильной диаграмме состояния Fe — Fej (углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита имеет белый блестящий излом). [c.216]

Железоуглеродистые сплавы — стали и чугуны — составляют до 90% металлофонда в экономике России, являясь основными конструкционными металлами. Фазовый состав и структура промышленных сплавов, полученных при медленном охлаждении до комнатной температуры, хорошо согласуются с диаграммой состояния железо — цементит , что предопределило ее широкое использование для выбора оптимальных режимов производства и термообработки железоуглеродистых сплавов на протяжении почти полутора веков (Д.К. Чернов, 1868). [c.217]

Углерод может находиться в равновесии с жидкой фазой и с твердыми растворами на основе железа в виде цементита (мета-стабшьное равновесие) или графита (стабильнее равновесие) в зависимости от внешних условий. Это обстоятельство определяет два варианта диаграммы состояния железо — углерод (рис. 3.4.1). Большее практическое значение имеет метастабильная диаграмма состояния. С помощью этой диаграммы объясняют не только превращения, происходящие в сталях и белых чугунах. Она является основой для выбора оптимальных режимов термообработки железоуглеродистых сплавов. [c.218]

Весь углерод в этом чугуне находится в связанном состоянии в виде цементита (рис. 4.8). Фазовые превращения в этих чугунах протекают согласно диаграмме состояния (Ре—РезС). Белые чугуны (см. рис. 4.3) в зависимости от содержания углерода могут быть доэвтекти-ческими (перлит + ледебурит), эвтектическими (ледебурит) и заэвтектическими (первичный цементит + ледебурит). Эти чугуны имеют большую твердость (НВ 450—550) из-за присутствия в них большого количества цементита как следствие этого, они очень хрупкие и для изготовления деталей машин не используются. Отливки из белого чугуна служат для получения деталей из ковкого чугуна с помощью графитизирующего отжига. [c.91]

Углерод в углеродистых сталях и чугунах обычно образует химическое соединение РвзС, называемое цементитом (карбид железа), которое содержит 6,67% углерода. Рассмотрим часть диаграммы железо — углерод от железа до цементита, так как в технике применяют сплавы, содержаш,ие не более 5,5% углерода. Цементит можно считать самостоятельным компонентом. В этом случае часть диаграммы состояния сплавов железа с углеродом, содержаш их до 6,67% углерода, превращается в самостоятельную диаграмму сплавов железа с цементитом (рис. 53). [c.81]

В процессе кристаллизации серого чугуна наряду с чешуйками графита из жидкого раствора выпадают кристаллы аусте-нита. Со снижением температуры растворимость углерода в аустените снижается, и углерод диффундирует к уже имеющимся чешуйкам графита и отлагается на их поверхности. При переходе через линию P S K на диаграмме состояния железо — углерод (см. рис. 58) аустенит должен превратиться в эвтекто-идную смесь феррита и графита. Если весь аустенит превратить в смесь феррита" и графита, получится серый ферритный чугун (рис. 59, а). [c.91]

Для лучшего усвоения диаграммы состояния -Fe—Feg рассмотрим кривые охлаждения для некоторых сталей и чугунов. Кривые охлаждения позволяют судить о фазовых превращениях, совершак)-щихся в сплавах Ре—Feg при медленном охлаждении и нагреве, т. е. в условиях равновесия. [c.125]

Рис. 2.4. Часть диаграммы состояния Fe—РвзС для белых чугунов (а), структурообразование типовых сплавов, кривые охлаждения и структуры белых чугунов (б) и структурообразование сплава с содержанием угЛёрода 3 % при температуре точки 2 (в)

Структура сплава зависит от содержания углерода, с увеличением концентрации которого растет количество цементита. Железоуглеродистые сплавы принято классифицировать по равновесной структуре в соответствии с диаграммой состояния Fe-Fej . Согласно этой классификации, различают стали доэвтектоидные (0,02...0,8 % С, структура Ф + П) эвтектоидные (0,8 % С, структура — перлит, строение которого можетбьггьпластинчатым или зернистым) заэвтектоидные (8...2,14 % С, структура — П + Ц ). Белые чугуны подразделяют на доэвтектические (2,14...4,3 % С, структура П + Ц + Л) эвтектические (4,3 % С, структура — Л) и заэвтектические (4,3...6,67 % С, структура — Ц, + Л). [c.34]

Диаграмма железо-цементит. Практическое значение имеют сплавы железа с углеродом, содержащие углерода до 6,67 % (стали и чугуны). Поэтому рассматривают диаграмму состояния сплавов железа с углеродом только до этой концентрации, т.е. фактически рассматривается диаграмма железо-цементит (Fe-F j ). На рис. 2.9 приведена диаграмма состояния сплавов железа с цементитом. На горизонтальной оси концентраций отложено содержание [c.66]

Анализ диаграммы состояния сплавов Fe—Feg позволяет сделать следующий вывод при комнатной температуре микроструктура доэвтектоидных сталей включает феррит и перлит, эв-тектоидных сталей — перлит, заэвтектоидных сталей — вторичный цементит и перлит в микроструктуру белых доэв-тектических чугунов входят перлит, вторичный цементит и ледебурит, эвтектического чугуна — ледебурит, заэвтектическо-го чугуна — первичный цементит и ледебурит. [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...