В резултат на това преобразуване не само въглерод може да реагира химически с желязото, но се открояват в начално състояние под формата на графит. Течната фаза, аустенит и ферит може да бъде в равновесие с графит.
състояние диаграма желязо - графит е показано с пунктирни линии на фиг. 11.1. диаграми са над Графика линии желязо - цементит. Температурите и евтектична евтектоиден prevrasheny съответно 1153oS и 738 ° С точка В. E, S - лява изместен и разположени в концентрация въглерод от 4.24, 2.11 и 0.7%, съответно.
Ris.11.1. Диаграмата фаза на желязото - въглерод: плътни линии - цементит система; пунктирана - Graphite
При високи температури графит цементит се разлага да се освободи, така че фазовата диаграма на желязото - цементит е метастабилна, докато диаграма желязо - графит - стабилна. Процесът на формиране на графит в желязо-въглеродни сплави, наречен графитизиране.
Процесът на графитизация.
Графит - полиморфна модификация на въглерод. Тъй като графит, съдържащ 100% въглерод и цементит - 6,67%. течната фаза и аустенит състава по-близки до цементит отколкото да графит. Следователно, образуването на цементит и аустенитна микроструктура течност трябва да премине по-лесно от графит.
От друга страна, по време на загряване цементит се разлага на желязо и въглерод. Следователно, графит стабилна фаза е повече от цементит.
Има два начина за формиране на графит в желязото.
При благоприятни условия (наличие на течна фаза в готовите зародиши обекти и много бавно охлаждане) директно образуване на графит възниква от течната фаза.
При разширяване на преди това образувания цементит. При температури над 738oS цементит се разлага към смес от аустенит и графит Схема
.
При температури под 738oS цементит разлагане се извършва по схемата:
.
При ниски скорости на охлаждане степента на разлагане на цементит повече.
Графитизиране на течната фаза, както и от разпадането на първичния цементит и цементит представляващо евтектични, наречен началния етап на графитизация.
Разпределение на вторичен графит от аустенит наречен междинен stadieygrafitizatsii.
Евтектоиден образуване на графит, и графита образуван в резултат на цементит съставляваща перлит се нарича вторична stadieygrafitizatsii.
Структурата на желязото зависи от степента на графитизация, т.е. колко въглероден е в свързано състояние.
Фиг. 11.2. Схема на структурата по време на графитизация
Провеждане на температура по-висока 738oS водещи до графитизиране на излишък неразтворен цементит. Ако процесът завърши напълно, след това при висока температура структура се състои от аустенит и графит, и след охлаждането - от перлит и графит.
С непълна първичен процес графитизиране, висока температура 738oS структура се състои от аустенит, графит, и цементит и под тази температура - перлит, графит, и цементит.
При преминаване през критична точка преобразуването на аустенит да перлит, и стареене при температура под критичната стойност ще доведе до разпадане на цементит съставляваща перлит (вторичен графитизиране). Ако процесът е завършен до ключ структурата се състои от ферит и графит в непълнотата на процеса - от перлит, ферит и графит.
Ефект на графит върху механичните свойства на отливките.
Графитните включвания могат да бъдат разглеждани като съответните образуват кухини в структурата на чугун. Близо такива дефекти са концентрирани стрес под товар, чиято стойност е по-голяма от остра дефекта. От това следва, че включването на графит плоча представлява максималната степен на омекотяване на метала. По-благоприятно форма на люспи и е оптимално сферична форма на графит. Пластичността зависи от формата по същия начин. Удължение () DPJ сив чугун sostavlyaet0,5%. за ковък - до 10%. за висока - до 15%.
Наличието на графит, най-значително намалява съпротивлението при тежки методи натоварване: удар; празнина. Якост на натиск намалява малко.
Положителни аспекти на присъствието на графит.
графит подобрява обработваемост, от талаш произведени Fragilis;
чугун има по-добра анти-фрикционни свойства, в сравнение с стомана, тъй като присъствието на графит осигурява допълнително смазване на триещите се повърхности;
поради микропори пълни чугун е добре забавя вибрации и има повишен вискозитет цикличен;
железни части, които не са чувствителни към външни концентратори стрес (вдлъбнатини, отвори, пасажи в напречните сечения);
желязо стане значително по-евтино;
производство на желязо леене евтино производство на стоманени заготовки обработка и формоване и лечение налягане, последвано от обработване.
Сив чугун с ламелна графит, тяхната класификация, маркировка свойства, приложение. (По дяволите знае)
Първият структурен фактор, който влияе на свойствата на сив чугун е естеството на възли графит. Графит сив чугун има форма на венчелистчета видими microsections като плоча с остри ръбове, които са силни стрес концентратори. Такова люспест графит е най-силно намалява еластичност, якост и здравина на метала; така че удължението на обикновен сив чугун е 0.5% или по-малко, якост - 1kgmsm по-малко, якост на опън от 12 до 24kgsmm (120-240 МРа). твърдост,
определя главно структурна метален субстрат, не надвишава 200 HB (за перлитна чугун). Силата на твърдост и желязо се увеличава с увеличаване на количеството на компонента перлит основа. Якостта на опън на сив чугун е много по-ниска от тази на стоманата (със същата твърдост).
При проектиране на машинни части, трябва да се има предвид, че сив чугун работата по компресията по-добре от напрежение. Те стават по-малко чувствителни към резки преходи дефекти секции първокласен и повърхностни води при циклично натоварване. Добър абсорбират вибрациите, когато вибрациите, дължащи се на високо вътрешно триене. Те имат високи антифрикционни свойства, дължащи се на смазващата на графит. Сивите чугуни са добре обработени от рязане, при определени обстоятелства могат да бъдат заварени, са евтини и лесни за производство. Сред отрицателни свойства на сив чугун следва да включва изменения в обема по време на повторно нагряване. Това явление се нарича растежа на желязо. Това е увеличаването на обема по време на повторно или продължително загряване до температури над желязо 400C на. Едновременно измятане членове и понижаване на механичните свойства.
Фини графитните плочи и повече те са изолирани един от друг, толкова по-висока якост на свойствата на чугун в същото основния метал.
Смилане графита може да се постигне чрез въвеждане в стопения желязо преди леене под формата на специални добавки - феросилиций (1 кг / тон), selikokaltsiya алуминий. Обработка добавки течното желязо, определени да променя своята структура - смилане на графит - наречена промяна на желязо. Модификатори образуват в разтопено желязо графитизиране множество центрове, в резултат на интензивно образуване на множество фини утайки графит (Фигура 3, г). Металната основа обикновено се получава перлит. Модификацията подобрява силата на желязо 1.5-2.0 пъти, тези свойства са приблизително еднакви по напречното сечение на отливката.
Модифицирани ютии имат по-голяма устойчивост на износване, добра обработваемост и режещи инструменти проявяват малка тенденция да се увеличи, когато се нагряват.
Според ГОСТ 1412-85, отливки от чугун следните марки: SCH10, SCH15, SCH18, SCh20, GI25, SCH28, GI30, SCH35. Тук индекс "МФ" означава "сив чугун". Числата съответстват на якостта на опън на минимум наименование марка (v кгс / mm). Желязо SCH10 - ферит, произведени от тях malootvetstvennoe формоване: корк, дюзи, капаци, ръкави, якета, плочи, стелажи, кнехтове, барабани кули и лебедки, акостиране fairleads др Sch15, SCH18, SCh20 - перлитна феритни .. От тези, произведени части изпитват ниски и средни динамични натоварвания, както и работа при сухо триене с смазване с въздух или хидравлично налягане. От ферит-перлит чугун в автомобилната промишленост са произведени корпуси, спирачни барабани, капак. сив чугун производство на резервоара е основният структурен материал (каса и окачването, машини, маси и горната пързалка, headstocks и превоз и др.). В механично на кораба - цилиндров блок, цилиндър на главата и лайнер ниско - и средни скорости морски дизелови двигатели, хидравлични цилиндри, хидравлични помпи и кофражисти макари и друга инжекция заплащане.
Като се започне с GI25 ютии имат перлит база и модифицирани графитирани добавки. Тези железа се използват за производство на части, подложени на високи динамични и статични натоварвания или тежки условия на износване: зъбни колела, зъбни колела, тресчотки, вретена, спирачни барабани, специални втулки.
Механичните свойства на чугун могат да се повишат чрез промяна на формата на графитни включения удължени във вените около сферичната отговорност. Сферографитен чугун се нарича висока якост (фиг.4, и г). Благодарение на сферичната форма на чугун метален субстрат е по-малко фрагментиран, намалява ефекта от графитни включения като разрези и сплавта достига sredneuglerodistoj стомана сила - 800 МРа. Освен висока якост графит сферична форма също така гарантира, че относително висока пластичност (за = 17%) и вискозитета на сферографитен чугун. Такова желязо получени чрез модифициране (microalloying) течни железни добавки (0.1-0.5% от теглото на магнезиеви третира чугунени порции, 0,2-0,3% церий, итрий и други елементи). За смилане включвания прилагат феросилиций.
Свързани статии