ЧУГУН Точки критические

В процессе термической обработки чугуна протекают такие же превращения, как и в стали. Однако высокочастотная закалка чугуна имеет свои особенности. При индукционном нагреве чугуна выше критических точек в металлической основе растворяется как связанный, так и свободный углерод в виде графита или гнезд углерода отжига. При повышенных температурах ускоряются диффузионные процессы, увеличивается содержание углерода и легирующих элементов в аустените и выравнивается его химический состав. Интенсивность и степень насыщения аустенита зависят от количества связанного углерода (перлита) и графитовых включений в исходной структуре чугуна, температуры и скорости индукционного нагрева. При закалке нелегированного перлитного чугуна не требуются высокая температура и выдержка для растворения углерода в аустените, нагрев чугуна ведется с большими скоростями за несколько секунд. [c.58]

Максимальная толщина стенок стальных отливок имеет критическую величину, после достижения которой прочность отливки не увеличивается пропорционально толщине стенок. Для стали с содержанием 0,1% С критическая толщина стенок составляет 11 мм, при 0,2% С—13,5 мм, при 0,3% С — 18,5 мм, при 0,4% С—27 мм. при 0,5% С—39 Л1М. Что касается серого чугуна, то здесь с увеличением толщины стенки отливки прочность металла, отнесенная к единице площади сечения (удельная прочность металла), всегда понижается. [c.126]

Влияние содержания кремния в чугуне на критическую точку Аг показано ниже [c.157]

Термическая обработка выше критической точки Al в простейшем случае используется для смягчения чугуна, в котором в процессе отливки либо образовалась отбеленная кромка, либо имеется цементит в сером слое. Термообработка этого типа преследует те же цели, что и отжиг ковкого чугуна, т. е. графитизацию цементита. Нагрев производится обычно до температур 900— 950°. Так как в сером чугуне обычно имеется более высокое содержание кремния, чем в ковком чугуне, то графитизация идет относительно быстро и достаточна выдержка при данной температуре порядка 2—4 часа. Охлаждение может быть либо медленным с печью (отжиг), либо ускоренным на воздухе, либо с обдувкой воздухом (нормализация). Выбор того или иного метода охлаждения вызывается необходимой степенью смягчения. Если, помимо графитизации цементита, необходимо увеличение количе- [c.88]

Температура наружной части кокиля повышается только спустя 5 мин. после окончания заливки, следовательно, для передачи тепла от внутренней поверхности кокиля к наружной через всю толщину стенки его требуется 5 мин. Разность температур между внутренней и наружной поверхностями кокиля возрастает очень быстро в течение первых 8 мин. (максимум 270°) приблизительно через 10 мин. она постепенно уменьшается и кривые начинают сближаться. Из этого следует, что увеличение толщины стенок кокиля сверх какой-то критической толщины почти не оказывает влияния на скорость затвердевания. Это подтверждается следующим опытом в форму, дном которой является чугунная плита, наливается порция чугуна, причем толщина отбеленного слоя низа такой отливки всегда оказы- [c.33]

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]

Л, (линия PSK) в реальных чугунах, содержащих I —1,5% Si, лежит примерно при 760—770 С, поэтому выдержка при 740"С — это выдержка ниже критической точки. [c.221]

Сплавы на основе железа и особенно железоуглеродистые сплавы — стали и чугуна — продолжают оставаться важнейшими материалами. Для правильного понимания природы свойств разнообразных марок современных сталей и чугунов, включая и специ-альные, так называемые легированные, стали, необходимо получить хорошее представление о диаграмме железо—углерод, разобраться в отраженном на ней структурно-фазовом составе и открытых Д. К. Черновым критических температурных точках. [c.22]

Если обозначить критическую силу а допускаемую силу Рд, то отношение Р р/Рд = /г>1 называется запасом устойчивости. Запас устойчивости, как и запас прочности, для менее однородных материалов берется выше, чем для однородных. Так, запас устойчивости для деревянных конструкций принимается порядка 2,5 и выше, для чугунных 5—6, а для стальных 1,8—3. [c.322]

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]

Фиг. 53. Зависимость между критическими точка-ми чугуна с 3,3% o(jy (при охлаждении) и различной концентрацией кремния.

Критические точки чугуна [11] [c.39]

Критические точки при нагреве и охлаждении чугуна — Положение — Влияние кремния 356 [c.443]

Если вблизи нижней критической точки Аг охлаждение будет очень медленным (3—5° С/ч) или будет дана выдержка при температуре 740—720° С, то произойдет разложение и цементита перлита, образовавшегося из аустенита при переходе через критическую точку Ari. У чугуна ввиду наличия кремния и марганца температура Arj составляет около 760° С. Продукты разложения цементита из. перлита —феррит и углерод отжига. Такой чугун называют ковким ферритным. Микроструктура фер-ритного ковкого чугуна представлена на рис. 62,6. Перлитный ковкий чугун более дешевый, но менее пластичный, чем фер-ритный. [c.98]

Исходное состояние сильно влияет на кинетику а - 7-превращения и при скоростном нагреве. В таких условиях нагрева повышаются критические точки Ас и Ас , причем наиболее сильно для состояния А, в котором аустенитизация не завершается даже после нагрева до 1100°С. Сравнение кинетических кривых для трех состояний (рис. 40) показывает, что развитие а - 7-превращения протекает в этих образцах по-разному. В чугунах серии А сначала а - 7-превращение идет с небольшой скоростью, затем наступает замедление, и количество аустенита после достижения 20 % практически не увеличивается, несмотря на непрерывное повышение температуры. Затем образование аустенита ускоряется, но не доходит до конца. В образцах [c.80]

Первое из соотношений (6.61) ближе всех к критическому, но даже и оно не предсказывает разрушения. В соответствии с (6.60) максимальное нормальное напряжение в точке D меньше, чем в точке А. Таким образом, если использовать серый чугун класса 60, то разрушения не произойдет. С другой стороны, можно поставить вопрос о достаточности запаса прочности для этого материала, поскольку такое решение должно находиться с учетом коэффициента безопасности. Из первого соотношения (6.61) получаем [c.159]

Нагрев стали и чугуна под заливку и термическую обработку, а также нагрев стали для обработки давлением производят с учетом так называемых особых температур или критических точек этих сплавов. Критические точки свойственны не только стали и чугуну — они имеются у всех сплавов, а также у ряда веществ. Всем, например, известно, что вода, если ее охлаждать, при 0°С превращается в твердое тело — лед, а если нагревать лед, то он при той же температуре (О °С) превратится в жидкость. При 100 °С и нормальном атмосферном давлении вода закипает и начинает бурно превращаться в пар. Температуры О и 100 °С для воды являются критическими точками. Таким образом, критическими точками называются те вполне определенные температуры, при которых в процессе нагрева или охлаждения начинает (заканчивает) резко, скачкообразно изменяться состояние (твердое или жидкое) и свойства сплава (или какого-нибудь вещества). У сталей и чугунов в процессе нагрева и охлаждения наблюдается несколько критических точек. В качестве примера рассмотрим критические температуры стали, содержащей 0,2 % углерода (сплав I рис. 9.3). [c.179]

Критические точки важно знать при отливке и ковке металлов. При термической обработке особое значение имеют те критические точки, которые характеризуют начало или конец структурных превращений, совершающихся в стали и чугуне при нагреве и охлаждении в твердом состоянии. [c.181]

GS из аустенита доэвтектоидных сталей при охлаждении начинает выделяться феррит. При этом чем больше в доэвтектоидной стали углерода, тем ниже температура начала распада аустенита. В заэвтектоидных сталях, содержащих больше углерода (от 0,81 до 2,14 %), на наклонной линии ES начинается распад аустенита (при этом из аустенита выделяется не феррит, а цементит). Он начинается при тем более низкой температуре, чем меньше углерода содержится в заэвтектоидных сталях. В эвтектоидной стали, соответствующей по своему составу (0,81 % углерода) точке S, в которой пересекаются наклонные линии GS и ES, распад аустенита начинается при самой низкой температуре (727 °С) с одновременным выделением из аустенита мелких кристаллов (пластинок) феррита и цементита (смесь этих пластинок, как известно, образует сложную структурную составляющую — перлит). Критические точки, характеризующие начало распада аустенита сталей при охлаждении, называются верхними критическими точками (А , Л ). Они лежат на линиях GS и ES диаграммы. Критические точки, которые при медленном охлаждении стали и чугуна характеризуют момент полного распада аустенита, т. е. момент образования перлита, для всех сталей и всех чугунов при одной и той же температуре лежат на линии PSK диаграммы. При медленном охлаждении эта температура равна 727 °С. Критические точки, характеризующие при охлаждении полный распад аустенита и образование перлита из аустенита, называются нижними критическими точками или точками перлитного превращения (А ). [c.182]

Положение критических точек у железоуглеродистых сплавов зависит не только от содержания в них углерода, но и от скорости их охлаждения, а у специальных сталей и чугунов — также и от содержания в них легирующих элементов. Чем больше скорость охлаждения, тем ниже температуры критических точек чугуна и стали. Поэтому для каждой марки стали температуры критических точек устанавливают при определенной скорости охлаждения (с помощью специальных приборов— дилатометров). Скорость же нагрева на положение критических точек практически не оказывает влияния, за исключением весьма больших скоростей (например, при нагреве стали под поверхностную закалку токами высокой частоты весьма большие скорости нагрева приводят к сильному повышению температуры критических точек). [c.183]

Критические напряжения сг р не должны быть более 0,8(Тт для стальных барабанов и более 0,6<Тв Для чугунных барабанов (см. табл. 27). Если фактический запас устойчивости оказывается меньше рекомендуемого, то надо или увеличивать толщину стенки или ввести в конструкцию барабана дополнительные ребра жесткости. [c.194]

При получении ковкого чугуна без окисления углерода отливки из белого чугуна помещают в жароупорные ящики, засыпают песком и медленно нагревают приблизительно до 900— 1000°, выдерживают при этой температуре до 25 час. и затем медленно охлаждают. Особенно медленное охлаждение (10 град/сек) дают при переходе через критическую точку А (от 740 до 680°), для того чтобы весь цементит разложился и структура отожженного чугуна представляла феррит с графитом в форме углерода отжига в крупных скоплениях. Для получения ковкого чугуна этим способом и ослабления вредного действия углерода отжига берется по возможности малоуглеродистый белый чугун (1,8—3% С). Вследствие этого количество выделившегося углерода отжита оказывается сравнительно малым. Выплавка чугуна с таким низким содержанием углерода может производиться в электрических или пламенных печах, благодаря его относительно высокой температуре плавления. [c.168]

При содержании от 0,5 до 1,5% кремний увеличивает верхнюю критическую скорость отбеливания чугуна, т. е, уменьшает его от-беливаемость. Под влиянием кремния предел растворимости углерода в аустените и положение эвтектической точки на диаграмме Fe—С—Si смещаются влево, причем строение карбидной эвтектической составляющей становится более тонким. Это связано с увеличением объемов жидкой фазы, остающейся к моменту эвтектического превращения. [c.53]

Как видим, радиус маховика оказывает большее влияние на его вес увеличение радиуса в 2 раза снижает необходимый вес обода в 4 раза. Таким образом, с точки зрения экономики веса и уменьшения стоимости желательно делать маховики возможно большего радиуса R, если это позволяют габариты машины. Нормально принимают R = 5г, где г — радиус кривошипа. Однако при этом нужно проверять окружную скорость на ободе маховика 1/<,кр = ср. которая не должна превышать значения К р обусловливаемой прочностью материала обода или его сопротивлением против разрыва под действием центробежных сил. Согласно п. 15, критическая скорость для чугунных маховиков = 30 м1сек. При этой скорости напряжение в ободе от действия центробежных сил достигает величины 100 кПсм , что для чугуна является еще допустимым, но напряжение свыше 100 кПсм принимать уже нежелательно. [c.223]

При снижении температуры отливки до области критических точек начинается эвтектоидное превращение аустенита. Как и эвтектическое, эвтектоидное превращение может протекать как в стабильной системе (по схеме аустенит -> феррит + графит), так и в метастабильной (по схеме аустенит феррит + цементит) в зависимости от состава чугуна и скорости охлаждения отливки. При повышенной скорости охлаждения (кривые /, 2 и 3 на рис. 2) аустенит переохлаждается сильнее и превращается по метастабильной системе в цементито-ферритную эвтектоидную смесь — перлит [c.15]

Кристаллизация чугуна в стабильной (графитной) или в метастабильной (це-ментитной) системах зависит не только от рассмотренных факторов кинетики струк-турообразования, но и от химического состава чугуна. В последнее время стала возобладать точка зрения, согласно которой химический состав чугуна влияет на его отбел или графитизацию путем воздействия, главным образом, на термодинамический стимул того или другого процесса. Нет сомнений в том, что кремний служит графи-тизатором в чугуне именно в силу резкого усиления термодинамического стимула процесса графитизации при легировании металла кремнием. Хром, со своей стороны, стабилизирует карбидную структуру за счет сокращения этого стимула, который при некотором критическом содержании хрома может вовсе исчезнуть и тогда графити-зация сплава невозможна — чугун становится белым при любых условиях затвердевания и охлаждения. [c.16]

С и продолжительности перемешивания, равной 3 мин (рис. 44). Увеличение интенснвностк перемешивания жидкого чугуна сначала приводит к уменьшению содержания азота и кислорода. Однако начиная с некоторой величины интенсивности перемешивания (в наших экспериментах П = 8- -10%) дальнейшее усиление перемешивания вызывает быстрое увеличение концентрации газов в жидком чугуне. Поскольку перемешивание сопровождается обычно нагревом, то, очевидно, надо учитывать оба фактора. Вынужденная конвекция жидкого металла, осуществляемая при интенсивности перемешивания ниже критической величины, соответствующей минимуму концентрации газов, способствует его дегазации. Скорость нагрева металла при этом невелика, медленное возрастание температуры не оказывает существенного влияния на концентрацию газов. При высокой интенсивности перемешивания температура металла быстро поднимается, растворимость газов повышается. [c.101]

Рост объема в результате окисления чугуна имеет место и в изотермических условиях. Термоциклирование интенсифицирует рост. Многократные теплосмены серого чугуна в воздухе увеличивают объем серого чугуна в несколько раз больше, чем изотермическая обработка. Это наблюдалось при термоциклах выше критических точек, когда возникали полости вследствие растворения графита. Ускоряют рост и термоциклы ниже А , при которых образующиеся трещины увеличивают сообщаемость графитных розеток. [c.156]

О/ижиг является весьма распространенной операцией термической обработки сталей и чугунов. В зависимости от назначения отжига режимы его могут быть различными. При отжиге сталь нагревают ниже или выше температур критических точек, выдерживают при этой температуре и затем медленно охлаждают (обычно вместе с печью). В результате получается стабильная структура. Отжиг применяют для устранения неоднородности микроструктуры литых деталей, для снятия наклепа в материале после прокатки, ковки и других видов обработки, а также для подготовки детали к последующей технологической операции (резанию, закалке и т. д.). Температурные области нагрева [c.47]

Чугуны в твердом состоянии имеют только одну, нижнюю критическую точку при температуре 727 °С (линия PSK). При этой температуре в чугунах, как и во всех сталях, при нагреве перлит переходит в аустенит. При дальнейшем нагреве твердого чугуна (линия E F диаграммы — линия начала плавления чугуна) в аустените происходит постепенное растворение углерода (цементита), выпавшего из него при охлаждении (наклонная линия D). Однако растворение цементита в аустените твердого чугуна полностью не завершается, так как пренсде чем твердый чугун достигнет этого критического состояния (полного растворения в аустените цементита), он начнет плавиться. Таким образом, в твердом чугуне невозможно существование верхней критической точки. [c.183]

Критические точки нагрева и охлаждения для стали и чугуна в твердом состоянии принято обозначать особыми символами. Критические точки доэвтектоидных сталей, содержащих меньше 0,81 % углерода, обозначаются нижнюю точку — при нагреве и при охлаждении верхнюю —при нагреве иА д при охлаждении. Верхние критические точки заэвтектоидных сталей, содержащих больше 0,81 % углерода, обозначают при нагреве иА при охлаждении. Верхняя и нижняя критические точки эвтекто-идной стали, содержащей 0,81 % углерода, совпадают, и их обозначают A j 3 при нагреве и гЗД при охлаждении. Нижнюю критическую точку чугунов в твердом состоянии обозначают А при нагреве и А .у при охлаждении. [c.183]

При рассмотрении разных видов термообработки жслезо-углеродистых сплавов (стали, чугуны) используются следующие условные обозначения критических точек этих сплавов (рис. 8.1). [c.433]

При изготовлении чугунных втулок применяется центробежное литье. Чугун берется определенного состава, проверяемого анализом. Для плавки вместо вагранок применяются качающиеся электрические печи. Это позволяет обеспечить лучшие условия для контроля за ходом плавки и более равномерного распределения легирующих элементов, а также создать температуру, достаточно высокую для растворения всего графита, чтобы при охлаждении он принимал шаровидную форму, что придает металлу прочность и однородность. Взвешенные порции металла разливаются в стальные подогретые формы, вращающиеся до тех пор, пока металл не затвердеет. Скорость вращения составляет 1500— 3000 об1мин в зависимости от размера втулки. После извлечения из форм втулки отжигаются в течение часа при температуре 954° С, а затем охлаждаются с понижением температуры на 38° С в час до прохождения нижней критической точки. Структура чугуна отливок — шаровидный графит плюс перлитпо-ферритовая металлическая основа. Втулки, полученные из отливок механической обработкой, подвергаются закалке. Предел прочности втулок на растяжение составляет более 35 кГ/см . Химический состав чугуна (в %) никеля — 1,25 молибдена — 0,50 кремния — 2,00—2,20 серы — 0,04—0,07 фосфора — 0,20 общего углерода — 2,85—3,00 связанного углерода — 0,40—0,60 в отожженных втулках и 0,70—0,80 в закаленных втулках. Твердость закаленных втулок составляет HRG 40—44. [c.270]

Многие работы посвящены ороцессам фазовых превращений при трении при этом особое внимание обращают на то, что критические точки в условиях нестационарного процесса могут существенна сдвигаться под действием высокого уровня пластической деформации на локальных участках микроконтакта. Так, в работе [55 ] отмечено, что при трении армкс-железа в среде смазки в результате диффузии углерода из смазки в металл в поверхностных слоях образуется перлит при изучёнии процесса изнашивания металлов в условиях трения без смазки на воздухе обнаружено, что в поверхности трения серого чугуна в результате деформации увеличивается содержание углерода и кремния. При трений высокопрочного чугуна без смазки и со смазкой содержание углерода в поверхностных слоях металла, увеличивается на 15— 30 % по отношению к исходному, при этом повышение давления приводит к увеличению концентрации углерода, у-фазы и, как следствие, к росту интенсивности износа. [c.142]

Аналогичное диспергирование цементита происходит, в чугунах с перлитно-ферритной или перлитной металлической основой. На рис. 2.6 показано, как изменяется структура высокопрочных чугунов типа ЭЧ 45-5 в результате ТЦО с быстрым охлаждением после прохождения критической точки у4,- . Измельчение зерна, как й диспергирование вторичных фаз, — это процесс, связанный с распадом, ра створением, диффузией и последующим выделением цементита (или других сложных карбидов). Эти явления лежат в основе гомогенизации --выравнивании химического состава в объеме металла [c.43]

Таким образом, способ ТО графитизирующим отжигом с последующим низкотемпературным термоциклированием рекомендуется применять вместо гомогенизирующего отжига высокопрочного чугуна. При этом ожидается значительный экономический эффект за счет снижения температуры и времени ТО, а также за счет получения более высоких механических свойств материала. Кроме того, изделия из высокопрочного чугуна, предназначаемые для работы в условиях Севера и резко континентального климата, целесообразно подвергать графитизирующему отжигу с последующей ТЦО, так как при этом наиболее сильно снижается критическая температура порога хладноломкости. [c.132]

Критические точки на диаграмме Р — отвечает температуре 727 С с содержанием углерода 0,0025%, 5 — 727 С с содержанием углерода 0,8% Е— 1147° С с содержанием углерода 2,14% С— 1147°С с содержанием углерода 4,3% С с содержанием углерода 6,67% и f — WAT С с содержанием углерода 6,67 0. Область диаграммы влево от вертикальной линии, отвечающей содержанию углерода, равкоглу 2,14%, характеризует стали, а вправо — чугун. [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...