Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Н, О, К, Сг, Мо, XV, В, V, Те, М^, Мп более 1 % сверх расходуемого на образование При увеличенных количествах П, Га 2г, г\Ь Способствуют образона-нию эвтектических карбидов и увеличению количества перлита Затрудняют первую и вторую стадии
С А1 Вызывают грачфитизацшо | и увеличивают количество феррита Ускоряют первую и вторую стадии
N1, Си Вызывают графитизацию и увеличивают количество перлита Ускоряют первую и гормозят вторую стадию
Т1, Та,гг, КЬ, А1, Графитнзирующие при малых добавках (модифицирующие) Ускоряют первую стадию
Мп до \% сверх расходуемого на образование МпБ Увеличивает количество перлита Затрудняет вторую стадию
Из табл. 14 следует, что в характеристике действия элементов должно всегда отражаться не только их графитизирующее действие, но и их влияние на структуру металлической основы чугуна.
Дифференцированное изучение влияния элементов на первую и вторую стадии графитизации имеет большое практическое значение. Например, в ряде случаев в тонкой части отливки получается отбел, а в толстой — феррнтная основа. В то же время обычно требуется, чтобы металлическая основа серого чугуна во всех сечениях была однородной и, в частности, перлитной. При производстве высокопрочных отливок из перлитного чугуна необходимо подбирать химический состав таким образом, чтобы первая стадия графитизации шла интенсивно во избежание отбеливания даже в быстро охлаждающейся (тонкой) части и чтобы скорость второй стадии графитизации была очень незначительна во избежание образования феррита даже в массивной части отливки. В этом случае структура отливки будет однородно перлитной независимо от различных скоростей охлаждения тонких и толстых сечений.
При регулировании химического состава чугуна с целью получения требуемой структуры большое значение имесг знание коэффициентов графитизации, характеризующих интенсивность влияния элементов при первой и второй стадиях графитизации.
Данные, приведенные в табл. 15 [I], характеризуют относительное влияние отдельных элементов на первую и вторую стадии графитизации. Эти данные приводятся в сравнении с кремнием, интенсивность влияния которого па графитизацию принимается за единицу. Знак плюс указывает на графитизирующее, а знак минус на тормозящее графитизацию влияние элемента. Цифры, следующие за знаком, указывают на интенсивность влияния дачного элемента по сравнению с кремнием-
ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ. ВЛИЯЮЩИЕ НА СТРУКТУРУ ЛИТЬЯ
39
Зная влияние различных элементов при различных стадиях графитизации, можно и случае избытка одного элемента парализовать его действие соответствующим количеством другого элемента, влияние которого противоположно данному.
15. Интенсивность влияния элементов на первую и вторую стадии
графитизации [1]
Интенсив- Интенсив- И и генсив- Интенсив-
ность слия- ность влия- Наименова- ность влия- ность влия-
Ндименопа- ния- па пер- нии на вторую стадию « ния на пер- ния на вто-
ние элемента вую стадию ние элемента вую стадию рую стадию
графигиза- графитиза- графитиза- графитиза-
ж ж. нии ции ции ции
Зі г 1 -г ко +1,0 » Си +0,35 —0,8
Мп 1 * 0 -0,3 А1 +3,0 +1,0
N1 4-0,5 —0,25 і — 1,0 —0,2э
Сг —1,2 —1,2 Ті + 0,3 —0,1 _ _
р 4-0,1 -0,1 Мо ІІ —0,5 —М
Пределы применения постоянных примесей. Фосфор в чугуне находится частично в твердом растворе, но большей частью связан с углеродом и железом в тройной фосфидной эвтектике РсаР — Не3С — Ке. Обычно цементит, входящий в состав тройной эвтектики, разлагается на аустенит и графит, и в сером чугуне мы наблюдаем лишь двойную фосфидиую эвтектику.
Фосфидная эвтектика весьма тверда и хрупка; ее наличие в виде изолированных включении бывает желательно в случаях, когда требуется повысить износостойкость чугуна. Б таких случаях фосфор допускают до 0,7%. В ковком и высокопрочном
0,2 0,4 0,60,0 1,0 1,2 7,4 ~\6 18 2,0 %Р
Фиг. 72. Влияние фосфора на механические свойства
серого чугуна.
чугунах, которые должны обладать пластичностью, количество фосфидной эвтектики должно быть ограничено. Поэтому содержание фосфора не должно превышать 0,2% в ковком и 0,1—0,15% в высокопрочном чугунах. На фиг. 72 показано влияние фосфора на механические свойства серого чугуна 1171. В сером чугуне обычного качества содержание фосфора допускается до 0,4—0,5%. а в высококачественном сером чугуне до 0,2—0,3%.
Фосфор повышает жидкотекучесть в доэвтектическом и заэвтектическом чугунах н уменьшает рыхлость чугуна [18], [19]. Это влияние фосфора используется во многих случаях. Для художественного литья допускают- около 1% Р. Отливки с отбеленной поверхностью склонны к образованию трещин из-за большой усадки отбеленной поверхности по сравнению с усадкой внутренней части отливки. Наличие фосфидной эвтектики способствует получению отбеленных отливок без трещин З'Ю ОбЪЯС'
'HI «»1.111111 «I! U HUM О СТРУКТУР! П П.РМпоЬРЛЬШМ ЧУГУНА
пиется гсм, чти фосфидная эвтектика, оставаясь длительное время в жидком состоя пни, делает сердцевину отливок более податливой.
Сера нерастворима в железе и относится к вредным примесям за исключением случаев, когда ее специально вводят, например для увеличения износостойкости [20], [21]. Сера понижает жидкотеку честь чугуна и способствует образованию раковин! Ввиду отрицательного влияния* серы на качество литья обычно стремятся получить чугун с минимальным ее содержанием.
