Химический состав конструкционных чугунов
| Название чугунов | Содержание элементов, % | ||||
| С | Si | Mn | Р | S | |
| Серые | 2,2 – 3,7 | 1,0 – 3,0 | 0,2 – 1,1 | 0,02 – 0,03 | 0,02 – 0,15 |
| Высокопрочные | 3,0 – 3,6 | 1,1 – 2,9 | 0,3 – 0,7 | < 0,1 | < 0,02 |
| Ковкие | 2,4 – 2,9 | 1,0 – 1,6 | 0,2 – 1,0 | < 0,18 | < 0,02 |
| Вермикулярные | 3,1 – 3,8 | 2,0 – 3,0 | 0,2 – 1,0 | < 0,08 | < 0,025 |
Графит придает чугунам высокие демпфирующие свойства (способность гасить колебания) и оказывает также смазывающее действие и повышает износостойкость и антифрикционные свойства чугуна. Механические свойства сплавов зависят от количества, величины и характера распределений включений графита.
В зависимости от формы графита и условий его образования, различают следующие чугуны: серый, высокопрочный, вермикулярный и ковкий (табл. 2.26, рис. 2.50 и 2.51).
Таблица 2.26
Форма графита и названия чугунов
| Форма графита | Название чугунов (по форме графита) |
| Пластинчатая | Серый |
| Шаровидная | Высокопрочный |
| Хлопьевидная | Ковкий |
| Тонкая пруткообразная | Вермикулярный |
Образование графита в структуре чугунов происходит двумя путями:
1. При фазовых превращениях во время кристаллизации и последующем охлаждении сплава в соответствии с диаграммой «Fe – C - Si»;
2. При термической обработке – длительном отжиге белых чугунов, когда реализуется реакция превращения карбида железа в графит: Fe3C → 3Fe + C.
Чем меньше в чугуне содержится цементита, тем полнее происходит графитизация, (реакция образования графита), определяющая фазовый состав металлической составляющей. По структуре металлической составляющей чугуны подразделяют на ферритный, феррито - перлитный, перлитный. Тип структуры во многом зависит от характера эвтектоидного превращения.
|
|
|
Рис. 2.50. Обобщённая классификация чугунов со схемами микроструктур
а
| 
б
|
в
| 
г
|
Рис. 2.51. Микроструктура чугунов с различной формой графита и различным
составом металлической части: а – серый чугун с пластинчатой формой графита (перлитный); б – высокопрочный чугун с шаровидным графитом (перлитный);
В, г – ковкий чугун с хлопьевидным графитом (ферритный) (в) и феррито-перлитный (г)
Если эвтектоидное превращение идёт по реакции А→ [Ф + Г], то углерод полностью находится в свободном состоянии, в виде графита. Такие чугуны называются ферритными.
Если эвтектоидная реакция в чугунах протекает с образованием перлита (частично или полностью), то окончательная структура чугунов будет феррито-перлитной Ф + П + Г или перлитной П + Г .
Механические свойства зависят от соотношения структурных составляющих и параметров графитных включений (форма, размер). Прочность чугунов при растяжении и при изгибе, и относительное удлинение увеличиваются в ряду: от ферритного к перлитному, и от серого (пластинчатая форма графита) к высокопрочному (шаровидная форма графита) (табл. 2.27).
|
|
|
Таблица 2.27
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 219; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!