Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ. ВЛИЯЮЩИЕ НА СТРУКТУРУ ЛИТЬЯ
49
17. Влияние ванадия на свойства серого чугуна
Содержание элементов в °0 Механические свойства в кГ/мм*
Si 1 Ми Р і V
3,32 3,25 3,15 2,24 2,38 2,33 0,45 0,48 0.48 0,37 0,38 0,36 0.44 092 21,0 25,7 28,6 43,8 52,5 53,1 194 223 249
Износостойкие чугуны на мартенситной и игольчато-тргоститной основе с графитными включениями легко получить соответствующей термической обработкой (см. ниже) Однако получение их термической обработкой возможно только при обес-
кГ/мм 2 90
80 70
60 50
40
30 20
/
кГ/ммг 90
80
70 60 50 40
30 20
0 0,51,0 1,52,0 2.5 % Мо
а)
0 0,5 1.0 1,5 2.0 2.5 3,0 3,5 %Мо
5)
Фиг. 84. Влияние молибдена из прочность серого чугуна [29]: а _ 3.1-3.4% С. 1,5-1,8% Sf; о - 2.7-3,0% С. 1,65-1,9% Si.
печении критических скоростей охлаждения, что значительно ограничивает толщину изделий из пелегиропаппого чугуна.
В последние годы стали применяться получаемые в литом состоянии графнтизи-рованные чугуны на игольчато-трооститной основе толщиной до 150 мм при легировании никелем и молибденом.
Согласно |30] в днзелестроении нри-
5
3 2
Г'
Mai.
'иго* іь чатый • тля» \ 4
1
Z5
50 15 190 125 150 мм Диаметр
меняется теплоустойчивый серый чугун с игольчато-трооститной металлической основой (для отливок толщиной до 100 им) с содержанием 2,8—3,2% С^; 1,5-2,0% Б!; 0,1—0,15% Р; 1,5% Мо; 1,5% N1. Этот чугун имеет ащ) — ев 43,0 кГ/мм2 и из него производят рычаги управления, коленчатые и кулачковые валы, шестерни, рукоятки пусковых аппаратов, седла клапанов, кожухи цилиндров. В тех случаях, когда отливки получаются в литом состоянии с мартенситной основой, им дают 4-часовой отжиг при 350° С для перевода мартенсита в троостит отпуска В зависимости
от толщины отливок количество никеля увеличивают до 5,0%.
Для получения аустенитных чутунов количество никеля обычно составляет около 20% При присадке меди (до 8*%) количество никеля соответственно снижают.
На фиг. 85 показано влияние никеля на структуру чугуна (2,5% С0б; 2,5% 51; 0,5% Мп и 1% Мо) при различной толщине стенки отливки
Фиг. 85. Влияние никеля при 1% Мо на структуру серого чугуна для отливок "разных толщин [31].
4 Справочник, т. 3 342
50
общин СВЕДШИ 1Я О структуре и тнрмообработкр чугуна
Влияние перегрева, переохлаждения и модифицирования чугуна
Перегрев жидкого чугуна и его модифицирование являются важнейшими факторами изменения жидкого состояния и характера кристаллизации. Благодаря перегреву и модифицированию удается в значительной степени повышать прочность чугуна.
Обычно наилучший результат дает перегрев чугуна а сочетании с модифицированием. При очень сильном перегреве чугуна в магнезитовом тигле и выдержке его при 1600° С под основными шлаками в вакууме можно получить не только измельченную структуру металлической основы, но даже и шаровидную форму графита. При этом можно чугун модифицировать одним только ферросилицием [6], не прибегая к таким модификаторам, как магний или церий.
Задачи модифицирования чугуна значительно отличаются от задач модифицирования других сплавов. Измельчение структуры здесь не является главным, поскольку излишнее измельчение графита в сером чугуне вредно отражается на механических свойствах.
Основная задача модифицирования при производстве высококачественного серого чугуна — получение в отливках с различной толщиной стенок однородной перлитной основы, пронизанной мелкопластинчатьтм графитом Основная задача модифицирования при производстве высокопрочного чугуна — получение шаровидного графита. Основная задача модифицирования при производстве ковкого чугуна — ускорение отжига белого чугуна.
Модифицирование само по себе мало повышает свойства серого чугуна: оно даст существенный результат только как составная часть целого комплекса технологических мероприятий: перегрев жидкого чугуна, снижение содержания углерода и крем-пня, повышение содержания марганца до' 1,0 — 1,5%. Благодаря перегреву графитовые пластинки становятся мельче, а количество связанного углерода увеличивается. Перегрев устраняет так называемую плохую «наследственность» чугуна. Перегретый чугун, будучи залит в форму горячим, более склонен давать концентрированную усадку, вследствие чего при правильном питании отливок (установка прибылей и т. п.) они получаются более плотными. Однако перегрев вызывает переохлаждение чугуна при затвердевании, что влечет за собой отбеливание отливок, особенно в тонких сечениях. Увеличение количества кремния с целью предотвращения отбела вызывает появление мелких дисперсных выделений графита и феррита, что также нежелательно.
При модифицировании же металл дегазируется, создаются добавочные центры кристаллизации и устраняется переохлаждение,"вследствие чего ие только интенсивнее протекает первая стадия графитизации и предупреждается отбел, но и пластинчатый графит, кристаллизующийся из жидкого раствора, не получается мелким,
