Доэвтектические белые чугуны

Заэвтектические белые чугуны

Структурообразование заэвтектического белого чугуна отличается от рассмотренного структурообразования эвтектического чугуна только тем, что перед эвтектической кристаллизацией ледебурита при температурах ниже линии CD протекает кристаллизация первичного цементита. Первичный цементит кристаллизуется в форме пластин. Попадание пластины первичного цементита своей большой плоскостью в плоскость шлифа – это, естественно, чрезвычайно редкий случай. Произвольные сечения пластин первичного цементита на шлифе имеют вид узких светлых полос (рис. 5в).

Поскольку базовой фазой ледебуритной колонии является цементит, то колонии ледебурита зарождаются на кристаллах первичного цементита: цементит эвтектической колонии является продолжением кристалла первичного цементита.

После окончания эвтектической кристаллизации ледебурита Л (А + Ц) при охлаждении в твердом состоянии происходят те же процессы фазовых превращений, что и в эвтектическом белом чугуне.

При переохлаждении ниже температуры 727°С происходит эвтектоидный распад эвтектического аустенита с образованием перлита, двухфазное строение которого на шлифе обычно не выявляется.

В результате всех рассмотренных процессов структурообразования заэвтектический белый чугун состоит из двух структурных составляющих: кристаллов первичного цементита Ц₁ превращенного ледебурита Л_пр[П(Ф+Ц)+Ц]. Здесь уместно подчеркнуть, что первичный цементит,

цементит эвтектического происхождения и цементит эвтектоидного происхождения – это одна и та же фаза с одинаковым химическим составом (Fе_зС) и одинаковой структурой.

В доэвтектических белых чугунах кристаллизация сплава начинается с выделения аустенита из жидкого раствора: Ж ® А.

Первичный аустенит кристаллизуется в виде дендритов с округлыми ветвями. На рис. 5а большие темные округлые участки – это дендритные ячейки, являющиеся сечениями ветвей дендритов первичного аустенита. После первичной кристаллизации аустенита происходит эвтектическая кристаллизация ледебурита:

Ж_С ® А_Е+Ц.

Колонии ледебурита зарождаются независимо от первичного аустенита, так как его кристаллы не являются базовой фазой для формирования этих колоний. Строение колоний ледебурита в доэвтектическом чугуне такое же, как и в эвтектическом.

По окончании выделения вторичного цементита внутри первичного аустенита и аустенита эвтектического происхождения происходит эвтектоидный распад:

А_S ® Ф_р + Ц.

Дендриты первичного аустенита, превратившиеся в перлит, сохраняют свои первоначальные очертания.

При комнатной температуре в доэвтектическом белом чугуне можно увидеть три структурные составляющие: перлит, вторичный цементит (часто не виден) и превращенный ледебурит.

В заключение следует заметить, что независимо от сочетания структурных составляющих как стали, так и белые чугуны при комнатной температуре состоят из одних и тех же двух фаз: феррита и цементита. В сталях цементит образуется только при превращениях в твердом состоянии (эвтектоидный распад аустенита, а также выделение вторичного цементита).

В белых чугунах цементит всегда образуется при кристаллизации расплава (при эвтектической кристаллизации ледебурита, а также в виде первичных кристаллов в заэвтектических чугунах). Поскольку в белых чугунах цементита больше, чем в сталях, и к тому же кристаллы цементита, образовавшиеся из расплава, более грубые, чем образовавшиеся из аустенита, то белые чугуны отличаются большой хрупкостью.

Дата добавления: 2015-05-06