Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

Кристализация указанных структур не может быть объяснена только одной из диаграмм состояний (Fe-Fe3C или железо – графит). При образовании этих структур идет смещенная кристаллизация по обеим системам: графитной (Fe-C ) и цементитной (Fe-Fe3C ). Это объясняется так: кристаллизация начинается по графитной системе и выделяется какое-то количество графита, но для того, чтобы выделялся всё время графит, требуется весьма замедленное охлаждение, при этом чем ниже температура, тем скорость охлаждения, необходимая для кристаллизации графита, должна быть меньше, так как с понижением температуры скорость кристаллизации графита уменьшается. Если скорость охлаждения при какой-то температуре больше скорости, обеспечивающей выделение графита, то выделение графита полностью или частично прекращается, сплав по отношению к условиям кристаллизации графита оказывается переохлаждённым, что способствует выделению цементита и кристаллизация с графитной системы переходит на цементитную
(смешанный процесс кристаллизации).

Чугун, имеющий графитные включения сфероидальной формы, называют высокопрочным чугуном, так как графит сфероидальной формы имеет меньшее отношение его поверхности к объему, что определяет наибольшую сплошность металлической основы, а следовательно, и прочность чугуна. Структура металлической основы чугунов с шаровидным (сфероидальным) графитом такая же, как и в обычном сером чугуне, то есть в зависимости от химического состава чугуна, скорости охлаждения (толщины стенки отливки) могут быть получены чугуны со следующей структурой: феррит + шаровидный графит
(ферритный высокопрочный чугун), феррит + перлит + шаровидный графит
(феррито-перлитный высокопрочный чугун), перлит + шаровидный графит
(перлитный высокопрочный чугун)1.

Ковкий чугун – условное название мягкого и вязкого чугуна, получаемого из белого чугуна отливкой и дальнейшей термической обработкой. Используется длительный отжиг, в результате которого происходит распад цементита с образованием графита, то есть процесс графитизации, и поэтому такой отжиг называют графитизирующим. Ковкий чугун, как и серый, состоит из сталистой основы и содержит углерод в виде графита, однако графитовые включения в ковком чугуне иные, чем в обычном сером чугуне.
Разница в том, что включения графита в ковком чугуне расположены в форме хлопьев, которые получаются при отжиге, и изолированно друг от друга, в результате чего металлическая основа менее разобщена, и чугун обладает некоторой вязкостью и пластичностью. Из- за своей хлопьевидной формы и способа получения (отжиг) графит в ковком чугуне часто называют углеродом отжига.

По составу белый чугун, подвергающийся отжигу на ковкий чугун, является доэвтектическим и имеет структуру ледебурит + цементит
(вторичный) + перлит. Для получения структуры феррит + углерод отжига в процессе отжига должен быть разложен цементит ледебурита, вторичный цементит и цементит эвтектоидный, то есть входящий в перлит. Разложение цементита ледебурита и цементита вторичного ( частично) происходит на первой стадии графитизации, которую проводят при температуре выше критической (950 – 1000оС); разложение эвтектоидного цементита происходит на второй стадии графитизации, которую проводят путём выдержки при температуре ниже критической
(740 – 720оС), или

___________

1 Кузьмин Б.А. и др. Металлургия. Металловедения и конструкционные материалы. М: “Высшая школа”, 1977, с.190.

при медленном охлаждении в интервале критических температур (760
– 720оС)

.

График режима отжига белого чугуна для получения ковкого чугуна.

Термическая обработка чугунов.

Термическую обработку чугунов проводят с целью снятия внутренних напряжений, которые возникают при литье и вызывают изменения размеров и формы отливки с течением времени, снижение твёрдости и улучшение обрабатываемости резанием, повышение механических свойств.

Чугун подвергают отжигу, нормализации, закалке и отпуску, а также некоторым видам химико-термической обработки (азотированию, алитированию, хромированию).

Отжигу для снятия внутренних напряжений подвергают чугуны при следующих температурах:

серый чугун с пластинчатым графитом 500 –570оС;

высокопрочный с шаровидным графитом 550 – 650оС;

низколигированный 570 – 600оС;

высоколигированный чугун (типа нирезист) 620 – 650оС1.

Нагрев медленный со скоростью 70 – 100оС/ час, выдержка при температуре нагрева зависит от массы и конструкции отливки и составляет от 1-го до 8-ми часов. Охлаждение до 250оС (для предупреждения возникновения термических напряжений) медленное, со скоростью 20 – 50оС /ч, что достигается охлаждением отливки вместе с печью. Далее отливки охлаждают на воздухе2.

При этом отжиге фазовых превращений не происходит, а снимаются внутренние превращения, повышается вязкость, исключается коробление и образование трещин в процессе эксплуатации.

Графитизирующий отжиг применяют для получения ковкого чугуна из белого чугуна и для устранения отбела отливок из серого чугуна.

___________

1 Зуев В.М. Термическая обработка металлов. - М: “Высшая школа”,
1976, с.188.
2 Седов Ю.Е., Адаскин А.М. Справочник молодого термиста. – М:”Высшая школа”, 1986, с.112.

Для получения ковкого чугуна используют белый доэвтектический чугун (2,5 – 3,0 % С; 0,5 – 1,5 % Si; 0,3 – 1,0 % Mn; 0,08 – 0,2 % Р; не более 0,12 % S), в котором при отжиге происходит распад цементита с образованием графита – графитизация белого чугуна.

Графитизацию при температурах выше критической можно представить следующим образом:

Цементит аустенит и графит.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: решебник по геометрии класс, новшество, контрольные 2 класс.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата