Сферографитен чугун 1

Наречен високоякостен чугун в която графита има сферична форма. Те са получени чрез модифициране на магнезий, церий, итрий, се въвеждат в разтопен желязо в количество от 0.02-0.08%. На базовата структура метал трябва да е сферографитен чугун феритни (оставя до 20% перлит) или перлитна (оставя до 20% ферит). Сферични графит е по-слаба стрес концентратор, от люспест графит, следователно по-малко намалява механичните свойства на чугун (Фигура 8.). Сферографитен чугун има по-висока якост и известна пластичност.

Етикет сферографитен чугун в съответствие с ГОСТ 7293-85 писма HF и двуцифрено число, показващо минималната стойност на якостта на опън в десетки megapascals. Например, сферографитен чугун RF 40 има якост на опън от 400 МРа якост на опън, относително удължение IX ?? - не по-малко от 10%, твърдостта HB = 1400-2200 МРа, феритна-перлит структура. Етикетиране на предварително ГОСТ 7293-79 предвидена допълнителна индикация на относителното удължаване ?? eniya процент, например, 40-10 HF.

Нормално състав от сферографитен чугун: 2,7-3,8% С; 1,6-2,7% Si; 0.2-0.7% манган; £ 0,02% S; £ 0,1% P.

Сферографитен чугун мелница ролки са изработени, ковашко-пресово оборудване, обмотъчна парни турбини, колянови валове и други критични части, работещи при високи циклично натоварване и износване условия.

Фиг. 8. микроструктурата на феритни сферографитен чугун в (а), феритна-перлит (б) и перлит (а) основа.

Чугун ковък се нарича, в които графитът има форма на люспи. Те са изготвени от специална graphitizing отгряване (пожълтяване) на белите hypoeutectic чугуни. Отливките се зареждат в специални кутии, покрити с пясък или стоманена вълна за защита срещу окисление и произвеждат отопление и охлаждане верига (Фиг.9). При температура от 950 -1000 ° С, графитизиране на цементит евтектична и вторичен (преобразуване на метастабилната цементит в аустенит и графит стабилен). Във втори стареене при температура от 720-740 ° С графитизиран перлит цементит образува (понякога вместо накисване се извършва бавно охлаждане от 770 ° С до 700 ° С за 30 часа, докато кристализацията се извършва на стабилна диаграма изолира ?? РЪЧНО въглерод в свободно състояние ). След продължително отгряване всички въглерода се освобождава в свободна държава.

Нормално сферографитен чугун състав 2,4-2,8% С; 0,8-1,4% Si; ≤1% Mn; ≤0,1% S; ≤ 0,2% R. Структура - феритни или феритни-перлитна (Фиг.10).

Липса подчертава леене взети по време на отгряване, и образуват благоприятни изолация графитните включвания предизвика високи механични свойства от ковано желязо.

Етикет сферографитен чугун в съответствие с ГОСТ 1215-79 букви КН и две числа, първият от които - минимална якост на опън на десетки МРа, а втората - ?? IX относително удължаване в%. Например, желязо QP 45-6 има временна якост на опън от 450 МРа, относително удължаване IX на ?? # 948 = 6%, HB = 2400MPa и структура - ферит + перлит.

Фиг. Схема 9. отгряване бяло желязо, за да сферографитен чугун.

Чугун ковък е направена от високи якостни части, работещи при тежки условия на износване, предназначени за откриване на променлив товар и шок, включително клапани, съединители, скоростни кутии, колянови и др ..

Фигура 10. Микроструктурата на феритни сферографитен чугун на (а) ферит-перлит (б) основа.

Обикновена въглеродна стомана не е напълно отговарят на изискванията ?? когато ти. В промишлеността, широко прилагани стоманени сплави, които притежават високи механични или специални физически и химически свойства, получени след подходяща топлинна обработка. Наречен легирана стомана, в който да се получат желаните свойства на специално добавя ennye ?? определя броя на необходимите елементи. За стомана легиране се използват хром, никел, манган, силиций, волфрам, ванадий, молибден и др.

Проучване на ефекта на легиращи елементи за свойствата на стоманата, е важно да се знае взаимодействие легиращ елемент де ?? ezom и въглерод, както и ефекта на легиращи елементи на полиморфизма де ?? EZA и превръщането на стоманата по време на топлинна обработка.

Ефектът на елементи на полиморфизъм.

Всички елементи, които се разтварят в VC ?? EZE засягат температурния диапазон от наличието на неговите полиморфи.

Повечето елементи от областта на съществуване или да разширят # 947; -modification, или разширяване на обхвата на съществуване (Фигура 2.1а). # 945; -modification (ris.2.1b).

От схематични диаграми де състояние Ezo ?? - легиращ елемент (Фиг.2.1), че когато съдържанието на манган, никел ?? ennogo над определена сума (в) (Фигура 2.1а) # 947; -държава съществуват като стабилен от температура на топене до стайна температура. Такива сплави на основата на VC ?? EZA наречени аустенитни. Когато съдържанието на ванадий, молибден, силиций, и други елементи върху ?? ennogo определена стойност (г) стабилни при температури ех нд ?? е # 945; -държава (ris.2.1b). Такива сплави на основата на VC ?? EZA нарича ферит. Аустенитни и феритни сплави не са трансформации по време на нагряване и охлаждане.

Фиг. 11. електрическите схеми, де състояние Ezo ?? - елемент за сплави.

?? IX разпределя легиращи елементи в стомана.

В промишлени легирани стомани легиращи елементи са:

е в свободно състояние: ?? ЕО прасе, сребро, мед (ако не е повече от 1%) не образува свързващ ?? не eniya разтваря в EZE де ??;

оформяне на интерметални комбинира с eniya де ?? ?? ezom или заедно с високо съдържание на легиращи елементи отговарят главно в високолегирана стомана;

образуващи оксиди, сулфиди и други неметални включвания - елементи, които имат по-голям афинитет за кислород от дес ?? Ezo. В процеса на производство на стомана такива елементи (например, Mn, Si, Al), въведена в последния момент топене деоксидирана стомана, като в кислород де ?? EZA. Количеството на оксиди, сулфиди и други неметални включвания в конвенционален металургия е малък и зависи от метода на топене;

се разтварят в цементит или карбид образуващ отделни фази. Carbide образуващи елементи са елементи, които имат повече от дес ?? Ezo афинитет към въглерод (елементи в периодичната система на елементите оставя де ?? EZA): Ti, V, Cr, Mn, Zr, Nb, Mo, Тс, Hf, Та, W, Re. Тези елементи, освен, че те образуват карбиди се разтварят в EZE де ??. Следователно, те са разпределени по известен съотношение между двете фази;

разтвори в VC ?? EZE - по-голямата част на легиращи елементи. Елементи, разположени в периодичната правото де ?? EZA (Cu, Ni, Co и т.н.) Форма само де ?? ezom разтвори и не са включени в карбиди.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, легиращите елементи се разтварят предимно в референтните фази де ?? ezouglerodistyh сплави - феритни и аустенит и цементит или образуват специални карбиди.

Влиянието на легиращи елементи в феритни и аустенит.

Разтварянето на легиращи елементи в # 945 ;, г-де ?? EZE се осъществява чрез заместване на атоми де ?? Eza атоми на тези елементи. Атомите на легиращите елементи, различни от атомите де ?? EZA размер и структура създават напрежение решетка, която да доведе до промяна в период. преоразмеряване # 945 ;, г-решетка и предизвиква промяна в свойствата на феритни и аустенит. Деформация на кристалната решетка води до блокиране на разстройството. Тези фактори водят до твърдо наречените втвърдяване.

Например в Фиг.2.2 показва изменението на феритни механични свойства (твърдост, еластичност), когато се разтваря в него различни елементи.

Фиг. 12. Ефектът на легиращи елементи на свойства на феритни и - твърдост; б - издръжливост

Както може да се види от диаграми, хром, молибден, волфрам укрепване ферит малко от никел, силиций и манган. Молибден, волфрам, манган и силиций намали вискозитета на ферит. Хром намалява вискозитета значително по-слаба от изброените елементи и не намалява вискозитета никел ферит.

Важни елементи за влияние на прага на крехкост при ниски температури, което е характерно за тенденцията да стане крехко разрушаване. Наличието на хром насърчава де ?? EZE известно увеличение преход фрактура вид, докато интензивно никел понижава прага на студено крехкост, като по този начин се свежда до минимум тенденцията де ?? EZA за чупливи фрактури.

Тези данни се отнасят за бавно охлаждане на сплавта.

Carbide фаза в легирани стомани.

В стомани метални карбиди са оформени разположени само в периодичната система на елементите оставя де ?? EZA. Тези метали имат по-малко настройка-D-E-лента. Това, което остава в периодичната карбид бивш, толкова по-малко завърши г-лента. Въпреки това, множество експерименти показват, че колкото повече наляво в периодичната елемент се намира, толкова по-стабилна карбид.

През карбид въглероден дарява неговите валентните електрони в D-E-пълнене метален атом лента. Само метали с г-електрон банда, изпълнен с по-малко от дес ?? EZA са карбид; Активност тях karbidoobrazovatel ?? а и по-голямата стабилност на получената фаза карбид е по-голяма от най-малко г-ивица завършена в метален атом. В действителност, ние се срещнат в стомани с едва шест вида карбиди:

Карбиди група I

където М се подразбира от размера на карбид образуващ елементи.

Карбиди, определени като група I, имат сложна кристална структура. Функцията на групи карбиди на структура II се състои основно в това, че те имат проста кристална решетка и кристализира обикновено със значителен дефицит въглерод. Карбиди Група II трудно да се разтварят в аустенит. Това означава, че при нагряване (дори много висока) те не могат да отидат в твърдо решение.

Всички етапи карбид имат висока точка на топене и висока твърдост. Карбиди Група II в това отношение добрите карбиди I група.

Редът на разтваряне в аустенит на карбиди се определя от тяхната относителна стабилност, и степента на преход в разтвор - техния брой.

Класификация на легирани стомани.

Легираните стомани са класифицирани според четири критерия: от структурата на равновесие (след отгряване), чиято структура след охлаждане във въздух (след нормализация), и съставът по предназначение.

Класификация равновесие структура

Pro-евтектоиден стомана, имащо структурата с излишък ферит.
Евтектоиден стомана като структурата на перлит.
Хиперевтектоидни стомана с излишен структура (вторични) карбиди.
Ledeburitic стомана, в структурата като първични карбиди, отделя от течната фаза. В ролите форма карбит заедно с излишък аустенит форма евтектична - Ledebur, че по време на коване или валцоване е разделена на отделни карбиди и аустенит.
Феритни стомани.
Аустенитни стомани.

Повечето от легиращи елементи смени точките S и Е (диаграмата Fe - С) към малка съдържанието на въглерод в тази връзка, границата между про-евтектоиден и хиперевтектоидния стомана, ledeburitic хиперевтектоидни и - в легирани стомани се намира на по-ниско съдържание на въглерод от въглерод.

Класификация от структура след охлаждане на въздуха

Класификация на състава.

Поради зависимостта otsostava легирани стомани, класифицирани като ?? evye никел, хром, hromonikel ?? evye т.н. Класификация функция - присъствието в стоманата на различни легиращи елементи.

Като се има предвид зависимостта на otkolichestva легиращи елементи:

виж също

Получава се чрез модифициране на неговата сив чугун с редки земни метали (Mg, GE) или лигатури. Съгласно модификатор действие настъпва сфероидизация на графитните включвания, което води до увеличаване на сила до 1000 МРа и пластичност вид на 5-10%. Модификатор. [Прочети още].

Маркиране 1. сив чугун. Сив чугун се получава по доменна пещ на рудата. Структурата на сив чугун се образува при по-ниски скорости на охлаждане. Сивият въглерод чугун до голяма степен или напълно в свободно състояние под формата на графитните люспи. [Прочети още].

Наречен високоякостен чугун, при който всички въглерод или въглерод е в свободно състояние под формата на сферични графитни включения (вж. Фиг. 8.1. В). Сферографитен чугун, получена чрез стопяване на добавката като модификатор магнезиев или церий. [Прочети още].

Наречен високоякостен чугун в която графита има сферична форма (фиг. 2). Той се получава чрез двойно модификация на течност сив чугун и магнезиев феросилициева сплав (церий). Магнезиев допринася за получаване графит под формата на топчета, и се смила. [Прочети още].