Перлитной составляющей

Модифицированный чугун (СЧ 30, СЧ 35, СЧ 40 и СЧ 45) получают при добавлении в жидкий чугун перед разливкой специальных добавок — модификаторов (графит, 75 %-ный ферросилиций, силикокальций в количестве 0,3—0,8 % и т. д.). Модифицирование применяют для получения в чугунных отливках с различной толщиной стенок перлитной металлической основы с вкраплением небольшого количества изолированных пластинок графита средней величины. Модифицирование наиболее эффективно при использовании чугуна определенного состава и перегрева его перед модифицированием до 1400 °С. Перегрев обеспечивает измельчение графитных включений и способствует получению более плотных отливок.

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом и перлитной металлической основой отличается высокой прочностью при меньшем значении пластичности по сравнению с ферритными чугунами (см. табл. 1.4). Высокопрочные чугуны обладают высоким пределом текучести (300— 420 МПа, что выше предела текучести стали), достаточно высокой ударной вязкостью и усталостной прочностью.

Нормализацию применяют для исправления структуры, получения перлитной металлической основы, повышения механических свойств и износостойкости чугуна.

Твердость серого чугуна с перлитной металлической матрицей зависит прежде всего от степени дисперсности перлита.

Модифицированные чугуны (СЧ 30, СЧ 35) получают при добавлении в жидкий чугун перед разливкой специальных добавок— модификаторов (графит, 75 %-ный ферросилиций, силико-кальций в количестве 0,3—0,8 % и т. д.). Модифицирование применяют для получения в чугунных отливках с различной толщиной стенок перлитной металлической основы с вкраплением небольшого количества изолированных пластинок графита средней величины.

Ковкие чугуны с перлитной металлической основой обладают высокими твердостью (235...305 НВ) и прочностью (етв= 650...800 МПа) в сочетании с небольшой пластичностью (8 = 3,0...1,5%). Ковкий феррит-ный чугун характеризуется высокой пластичностью (8 =10...12%) и относительно низкой прочностью (ав = 370...300 МПа).

Прочность чугуна определяется размером и формой включений графита, а также строением металлической основы: при равном числе и одинаковых размерах включений графита чугун с перлитной металлической основой прочнее чугуна с ферритной основой.

Модифицирование чугуна лигатурой магния с ферросилицием связано с затруднением получения у него перлитной металлической основы (фиг. 97, о).

Для получения магниевого чугуна с перлитной металлической основой и особо высокой износостойкостью (например, для поршневых колец) магний, чтобы избежать влияния кремния, приходится вводить в виде лигатур с медью, но это увеличивает себестоимость отливок. /

Трещины быстрее зарождаются и распространяются в ЧВГ с перлитной металлической основой. Позднее возникают и медленнее распространяются трещины в ферритном ЧВГ, что обусловлено как температурной стабильностью ферритной матрицы, так и высокой ее пластичностью.

При сверлении отливок из ЧВГ и ЧШГ с преимущественно перлитной металлической основой (сверление отверстий диаметром 8 мм, глубиной 16 мм с частотой вращения 78 об/мин и подачей 72 мм/мин) износ инструмента увеличивается в 1,5-2 раза, а при сверлении пер-литно-ферритных (25 % феррита) чугунов износ снижается и практически равен износу инструмента при сверлении перлитного ЧПГ.

достаточно провести более низкий нагрев — выше Ас\, но ниже Лс3. При этом произойдет лишь перекристаллизация перлитной составляющей, но не ферритнои. Это будет так называемый неполный отжиг (см. рис. 248). Неполный отжиг — более экономичная операция, чем полный, так как нагрев в этом случае осуществляется до более низких температур.

Цементацией повышают твердость и износостойкость поверхности стальных деталей. Для цементации применяют низкоуглеродистые или легированные стали с малым содержанием углерода (0,15—0,25% С). После цементации концентрация углерода на поверхности повышается до 0,8—1%; она плавно снижается по мере приближения к сердцевине до значений, соответствующих исходным. В соответствии с концентрацией изменяется и микроструктура цементационного слоя. Перлитно-цементитная структура на поверхности постепенно переходит в сердцевинных зонах в перлитно-ферритную с уменьшением перлитной составляющей.

Травитель 9 [10 г FeCl3; 100 мл Н2О]. Нейтральный раствор хлорида железа (III), уже известный как травитель для окрашивания поверхности зерен, часто применяют в тех случаях, когда из-за прочно сцепленного медного слоя вследствие большого количества перлитной составляющей травитель 8 не действует. Клемм и Беккерт [13] использовали реактив 9, главным образом, для выявления фигур травления в феррите, входящем в состав пластинчатого перлита.

сфероидизация перлитной составляющей структуры и трансформация зерен сорбида отпуска.

Исследования микроструктуры металла в темной и светлой зоне участков трубы (вблизи места разрыва и вдали от него) показали, что в темных участках процентное содержание перлитной составляющей значительно меньше, чем на светлых участках. Кроме того, содержание воаорода в металле стенки трубы, имеющей темные участки, примерно в 10 раз больше, чем на светлых участках.

Влияние ниобия и титана. Ниобий и титан, обладая очень большим сродством к углероду, образуют стойкие карбиды (Nt>4C; TiC), переходящие в аустенит при 1200—1250°. При достаточном содержании ниобия и титана структура стали в области ниже этих температур состоит из зерен феррита, в массе которых находятся карбиды ниобия и титана. Для устранения из структуры перлитной составляющей необходимо весь углерод связать в карбиды ниобия и титана, а для этого содержание указанных элементов должно находиться в следующих отношениях к содержанию углерода: Nb:C = 8:l; Ti:C = 4:l. Добавка титана или ниобия значительно уменьшает склонность малоуглеродистой стали к закалке.

Неполный отжиг предусматривает нагрев выше нижней критической температуры (А[) для уменьшения размера зерна перлитной составляющей стали.

В зоне сварного продольного шва наблюдается перекристаллизация перлитной составляющей (рисунок 4.10).

Параметры жидкого состояния сплава являются одним из решающих факторов кристаллизации графита в шаровидной форме. В синтетическом чугуне можно получить шаровидный графит без применения сфероидизи-рующих добавок. В результате плавки металла под наводимыми в печи основными и нейтральными шлаками при определенных температурах и интенсивности электромагнитного перемешивания жидкий чугун приобретает физико-механические свойства, необходимые для образования в нем шаровидного графита: высокое значение величины поверхностного (межфазного) натяжения, низкий уровень газонасыщенности и достаточную степень переохлаждения при последующей кристаллизации в форме. Шлаковым режимом можно регулировать также характер металлической основы чугуна в литом состоянии (преобладание в ней ферритной или перлитной составляющей) [48].

достаточно провести более низкий нагрев — выше Ас\, но ниже Асъ. При этом произойдет лишь перекристаллизация перлитной составляющей, но не ферритнои. Это будет так называемый неполный отжиг (см. рис. 248). Неполный отжиг — более экономичная операция, чем полный, так как нагрев в этом случае осуществляется до более низких температур.

В.Д. Садовским. Однако обычно это явление рассматривается только с точки зрения разной скорости протекания процесса. На самом же деле меняется не только кинетика а -* 7-превращения, но и предельное количество 7-фазы, образующейся в межкритическом интервале при данной температуре. Конечно, чисто кинетический эффект действительно имеет место. В недеформированном образце при одинаковых условиях нагрева развитие а -> 7-Превращения осуществляется гораздо медленнее, чем в деформированном. Так, в деформированной стали 20 уже после 20-мин выдержки при 740°С количество аустенита достигает 30 - 35 % и -практически полностью завершается растворение карбидов. В отожженном же образце и после 40-мин выдержки в структуре сохраняется большое количество перлитной составляющей (рис. 10, в ). И только после выдержки в течение нескольких часов в отожженной стали при этой температуре получается феррито-аустенитная структура (рис. 10, г) с равновесным (в.соответствии с диаграммой состояния) количеством 7-фазы (~ 15 — 20 %). В деформированных образцах при увеличении выдержки количество у-фазы заметно уменьшается, что видно из сравнения рисунков 10, а, б.* Эти эксперименты свидетельствуют о том, что