Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Требуемое содержание Si для чугуна может быть определено следующим образем. На левой нижней оси абсцисс от заданной толщины отливки проводится перпендикуляр 3 до кривой Соб (°на сопрягается с равнозначной линией Соб- ранее найденной), отсюда проводят линию 4 направо до соответствующего луча Ссвч равнозначного ранее найденному или заданному Ссв, и опускают перпендикуляр 5 на правую ось абсцисс, где и получают требуемый ответ. Например, для толщины отливки 40 мм Соб — 3,4% и структуры, состоящей из 80% перлита и 20% феррита (при Ссе "~ = 0,67), требуемое содержание Si «1,7%.
Если от 1,7% Si подняться вверх до верхнего предела перлитной области про вести отсюда линию в влево до той же кривой Соб - - 3,4% и опустить перпендн куляр 7 вниз, то получится, что при максимальной толщине стенки 40 мм наимепь шая толщина стенки, в которой не будет содержаться структурно- свободного цементита, составляет около 15 мм.
Если в отливке с Соб ~ 3,4% и толщиной стенки 40 мм необходимо обеспечить перлитную структуру, то из номограммы на фиг 73 следует, что содержание кремния должно находиться между 1,3 и 1,6% Если в наиболее тонкой стенке получается отбел, необходимо прибегнуть к графитизирующему модифицированию.
Для модифицированного" чугуна (см. стр. 27, 50) требуемое С^ легко может быть определено по заданной прочности, если принять, что структура должна быть перлитной. В частности, для20/> 27,8 Соб — 3,4%. Далее определяют требуемое содержание кремния- в жидком чугуне до модифицирования. Предположим, что отливка
42
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И ТЕРМООБРАБОТКЕ ЧУГУНА
Ci
?5
t ^ CCD
го см о.
4
<J- «"M Qti
N <м ^ S
<3* «Nj
ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ. ВЛИЯЮЩИЕ НА СТРУКТУРУ ЛИТЬЯ
43
имеет максимальную толщину 40 мм и минимальную толщину 15 лиг. Сначала находим требуемое содержание кремния из расчета, чтобы получился половинчатый чугун (Сс* = 2,0 2,5%) в наиболее толстом сечении. Для этого, так же как в предыдущих случаях, проводим перпендикуляр от левой оси абсцисс до соответствующей кривой Со6 — 3,4%, затем проводим линию направо до луча Ссв ~ 2,0% и до луча Ссв = 2,5% и опускаем перпендикуляры вниз. Ответ получается Б"! — 0,9 -г- 1,1%, или в среднем 1%. Затем проверяем, какая минимальная толщина стеикн может быть получена, при которой
%СС$
половинчатый чугун не будет переходить границу сплошного отбеливания. Для этой цели в" формулу
Ат — Оэб
Si =
0,5 (Сев -г К)
Толщина ^1 отливки
Ответ на Si
Ответ на вез*
нежность
отбеливания
Фиг. 74. Схема определения требуемого содержания
кремния в чугуне.
следует вставить значения $1 == 1,0; С0в = Ссв — 3,4 и К — 0,4 (средняя величина между 0,3 и 0,5); тогда получается, что Ат ~ 5,3.
Из табл. 16 находим, что при Ат = 5,3 минимальная толщина стенки равна 10 им, т. е. даже меньше заданной (15 мм). Это значит, что в жидком чугуне (до модифицирования) может
содержаться кремния в пределах 0,9—1,1%, что данный состав соответствует половинчатой структуре во всем объеме отливки и что путем модифицирования возможно получить перлитную основу.
Для белого чугуна, отжигаемого иа ковкий, требуемый процент кремния определяют по заданной толщине и заданному С^. Для этой цели, так же как в предыдущих случаях, пользуются номограммой (фиг. 73). На левой нижней оси абсцисс от максимальной толщины отливки проводят перпендикуляр до соответствующей кривой Соб, отсюда проводят линию вправо до луча Ссв = С0з и опускают перпендикуляр на правую ось абсцисс, где находят требуемый ответ. Например, для толщины отливки 20 мм и Соб = 2,8 получаем Б1 = 0,9%.
Для высокопрочного чугуна с шаровидным графитом представляет интерес определять необходимое содержание кремния до модифицирования, с тем чтобы после модифицирования магнием и ферросилицием получилась требуемая металлическая основа. Для этой цели также можно пользоваться номограммой (фиг. 73), принимая, что чугун до модифицирования должен соответствовать простому серому чугуну, беря в основу расчета наиболее тонкую стенку. Например, требуется определить количество кремния до модифицирования в отливке со стенками толщиной 30 мм при Ссв = = 0,4% и Соб = 3,4%.
Согласно номограмме для толщины 30,«.« и 3,4% Сн5. количество кремния до модифицирования должно составлять 2,2%. Если при модифицировании ввести около 1% ферросилиция (75%-ного). то количество кремния после модифицирования будет около 3,0%.
Для получения требуемой структуры количество кремния может быть также определено из следующих формул [15]: для белого чугуна
С (Б! + 1еД>< 4,5;
для перлитного чугуна
для ферритного чугуна
C(Si+ lg/?)=*6^10;
С (Si + lg/?)>
44 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И ТЕРМООБРАБОТКЕ ЧУГУНА
где # — приведенная толщина (отношение площади и сечения отливки к периметру данного сечения в мм).
На фиг. 75 эти зависимости представлены в виде диаграммы структурообразо-вания *.
О 0.5 1,9 15 2,0 2.5 3,0 3,5 4,0 4,5 5.0 5,5 6.0
Фиг. 75. Зависимость между составом (С. $1*), структурой и приведенной толщиной оглипки (Н. Г. Гиршовнч).
