Влияние углерода и кремния на графитизацию чугунов

Для характеристики влияния углерода и кремния на структуру чугуна предложен ряд структурных диаграмм (рисунок). Каждая диаграмма делится на пять областей, соответствующих чугунам определенной структуры:

I – белый (П + Ц);

II – половинчатый (П + Ц + Г);

III – серый перлитный (П + Г);

IV – серый перлитно-ферритный (П + Ф + Г);

V – серый ферритный (Ф + Г).

а – Маурера; б – Н.Г. Гиршовича

Рисунок – Структурные диаграммы для чугуна

В основу построения диаграмм положены разные уравнения граничных линий. При содержаниях углерода, соответствующих содержанию в реальных отливках (2,4–3,6% С), данные обеих диаграмм почти совпадают.

Из диаграмм следует, что регулированием содержания углерода и кремния в чугуне можно получить всю гамму структур чугуна – от белого до серого ферритно- графитового.

Диаграммы построены для случая, когда другие факторы, влияющие на структуру чугуна остаются неизменными (скорость охлаждения, хим. состав и перегрев).

Углерод и кремний оказывают не только количественное влияние на структуру чугуна, но и воздействует на дисперность структурных составляющих.

Повышение углеродного эквивалента С_Э увеличивает количество графита Г и снижает количество перлита П, и одновременно способствует увеличению длины графитовых включений, а также уменьшению дисперсности перлита (увеличению значений П_д). Следовательно, снижение содержания углерода и кремния обеспечивает повышение прочности чугуна за счет уменьшения ферритной составляющей – получения дисперсности перлита, уменьшения содержания и размельчения графита.

Уменьшить содержание углерода и кремния можно только до определенного предела, обусловленного появлением структурно-свободного цементита и связанного с этим снижением механических свойств, повышением твердости и ухудшением обрабатываемости.

При некоторых условиях нижний предел содержания углерода зависит от образования междендритного точечного графита, отрицательно влияющего на механические свойства чугуна.

Дата добавления: 2014-01-06