Реферат Курсовая Конспект
Белый чугун - раздел Высокие технологии, Материаловедение. Технология конструкционных материалов Белыми Называют Чугуны, У Которых Весь Углерод Находится В Связанном Состояни...
|
Белыми называют чугуны, у которых весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита. Эти чугуны, фазовые превращения которых протекают согласно диаграмме «железо – цементит» (рис. 7), подразделяют на доэвтектические (от 2,14 до 4,3 % углерода), эвтектические (4,3 % углерода) и заэвтектические (более 4,3 до 6,67 % углерода).
Рис. 7. Диаграмма «железо–цементит» (участок чугунов) | Рис. 8. Кривая охлаждения доэвтектического белого чугуна |
Рассмотрим процесс формирования структуры доэвтектического белого чугуна (рис. 7, линия I) при медленном охлаждении из жидкого состояния с помощью кривой охлаждения (рис. 8). Процесс кристаллизации начинается при температуре точки 1 с выделения из жидкой фазы кристаллов аустенита. При снижении температуры жидкий сплав обогащается углеродом, концентрация его изменяется по линии ликвидус на участке 1 – С. Первичная кристаллизация этого сплава заканчивается эвтектическим превращением при 1147 °С (участок 2 – 2'), когда жидкость концентрации 4,3 % углерода кристаллизуется в две твердые фазы – аустенит (2,14 % углерода) и цементит, образуя эвтектику, называемую ледебурит.
В сплаве II, точно соответствующем концентрации4,3 % углерода, происходит только эвтектическая кристаллизация, протекающая при постоянной температуре. В заэвтектических сплавах (сплав III), содержащих углерода более 4,3 %, эвтектическому превращению предшествует выделениеиз жидкости первичного цементита.
При снижении температуры от 1147 до 727 °C (участок 2' – 3) растворимость углерода в аустените снижается, в связи с чем из аустенита выделяется избыточный вторичный цементит. Содержание углерода в остающемся аустените снижается, достигая 0,8 % при 727 °С, и он при постоянной температуре (3–3') превращается в пластинчатый перлит.
Окончательная структура доэвтектического белого чугуна представляет собой крупные зерна перлита, отороченные каймой вторичного избыточного цементита и окруженные ледебуритом. Следует обратить внимание на то, что при температуре ниже 727 °С ледебурит представляет механическую смесь перлита и цементита.
Микроструктура эвтектического белого чугуна (сплав II) включает только ледебурит: мелкие темные зерна перлита различной формы (круглые или вытянутые), окруженные цементитом. Ледебурит может быть грубого и более тонкого строения в зависимости от размера перлитных зерен.
Микроструктура заэвтектического чугуна (сплав III) содержит крупные кристаллы первичного цементита (видимые на шлифе в виде белых полос), выпавшего в интервале температур между линиями ликвидус и солидус (CD и CF), окруженные ледебуритом. С повышением содержания углерода в заэвтектическом чугуне количество первичного цементита возрастает, а количество ледебурита уменьшается.
Из-за большого количества цементита (эвтектического, первичного и вторичного) белые чугуны очень тверды, хрупки, не обрабатываются резанием и для изготовления деталей машин не используются. Ограниченное применение имеют отбеленные чугуны – отливки из серого чугуна со слоем белого в виде твердой корки на поверхности. Из них изготавливают шары для шаровых мельниц, прокатные валки, лемехи плугов и другие детали, работающие в условиях повышенного износа.
В промышленности широко применяют серые, высокопрочные и ковкие чугуны, в которых весь углерод или частьего находится в виде графита.
Графитизацией чугуна называется процесс выделения углерода в свободном состоянии, т.е. в виде графита. Графит обеспечивает пониженную твердость, высокие антифрикционные свойства вследствие низкого коэффициента трения, хорошо обрабатывается резанием. Вместе с тем включения графита снижают прочность и пластичность,так как нарушают сплошность металлической основы сплава.
Графит в структуре чугунов может появляться двумя путями: при кристаллизации непосредственноиз жидкой фазы или из твердой (аустенита) при медленном охлаждении, а также в результате распада неустойчивого химического соединения – цементита при определенных условиях (нагреве). На процесс графитизации в основном оказывает влияние химический состав чугуна и скорость охлаждения. В чугунах графит выделяется в форме пластин – пластинчатый графит, хлопьев – хлопьевидный графит, шариков – шаровидный графит.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Ростовский государственный университет путей сообщения...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Белый чугун
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов