Лекція № 21: Кристалізація білих чавунів

План

1. Евтектичне перетвореня

2. Перетворення в доевтектичних чавунах

3. Перетворення в заевтектичних чавунах

Формування структури білих чавунів. У білих чавунах весь надлишковий вуглець перебуває у зв'язаному стані, тобто у вигляді цементиту — Fe₃C. Структура чавуну формується за умов не дуже повільного охолодження розплаву у відповідності з метастабільною діаграмою системи залізо — цементит.

Схеми структурних змін під час кристалізації чавунів з різним вмістом вуглецю (доевтектичного, евтектичного, заевтектичного).

Розглянемо формування структури доевтектичного чавуну. Його
кристалізація відбувається в два етапи. В інтервалі температур точок 1...2 кристалізується аустеніт. При цьому склад рідкої фази змінюється відповідно нахилу лінії ВС діаграми, тобто розплав збагачується вуглецем. При евтектичній температурі концен­трація рідкої фази буде відповідати точці С, тобто буде евтектичною. Евтектичний розплав, при деякому переохолодженні відносно ев­тектичної температури (1147 °С), кристалізується в евтектику, яка складається з суміші аустеніту і цементиту (ледебурит). Провідною фазою під час евтектичної кристалізації є цементит, пластини якого пересікаються гілками аустеніту. По закінченні кристалізації струк­тура чавуну складається з аустеніту та ледебуриту.

При подальшому охолодженні в інтервалі температур точок 2...3 аустеніт збіднюється вуглецем відповідно до лінії ES діаграми. З нього виділяється вторинний цементит, який може нашаровуватись на цементит ледебуриту, утворювати приграничну сітку або відманштетові пластини. Здебільшого вторинний цементит у чавуні не є самостійною структурною складовою. При переохолодженні від­носно евтектоїдної лінії діаграм аустеніт складу точки S перетво­рюється на евтектоїд — перліт. Таким чином структура доевтектичного білого чавуну буде складатись з перліту і ледебуриту. Оскіль­ки у ледебуриті аустеніт також перетворився на перліт, такий леде­бурит інколи називають видозміненим.

Користуючись діаграмою, неважко визначити, що структура
евтектичного чавуну після повного охолодження являє собою ледебурит (видозмінений), а заевтектичного (сплав III) складається з первинного цементиту і ледебуриту.

Питання для самоконтролю

1. При якій температурі відбувається евтектичне перетворення?

2. Що називається ледебуритом?

3. Чим відрізняється верхній ледебурит від нижнього?

4. Як поділяються білі чавуни за змістом вуглеця?

5. Яку структури мають чавуни евтектичні, доевтектичні, заевтектичні?

6. При яких температурах відбувається плавління чавунів?

7. При якій температурі відбувається евтектоїдне перетворення в білих чавунах?

8. Побудувати криві охолодження евтектичних, доевтектичних, заевтектичних чавунів

Дата добавления: 2015-06-25