Затвердевание - чугун
Cтраница 3
 |
Диаграмма углеродистых сплавов. [31] |
По содержанию углерода чугу-ны делятся на доэвтектические, эвтектические и заэвтектиче-ские. При затвердевании до-эвтектических чугунов выделяется в первую очередь высокоуглеродистая фаза - первичный графит или первичный цементит. Затвердевание эвтектики происходит при температуре эвтектической остановки. Состав эвтектики и температура эвтектического превращения зависят от того, в какой системе, стабильной или метастабильной, оно происходит. Структура чугуна окончательно формируется при эвтектоидном превращении. При кристаллизации серого чугуна к моменту эвтектоидного превращения основными структурными составляющими являются аустенит и графит, образовавшийся при эвтектическом превращении и выделившийся из аустенита при охлаждении в интервале температур от эвтектического до эвтектоидного превращения. При эвтектоидном превращении происходит перегруппировка атомов железа из кубической гранецентрированной решетки у - Fe в кубическую объемноцентрированную а - Fe и диффузионное отделение углерода от железа. В результате превращения образуются структуры, состоящие из феррита и высокоуглеродистой фазы. При медленном охлаждении углерод выделяется в виде графита. На диаграмме ( см. рис. 151) кроме Fe - Fe3C нанесены штриховые линии системы Fe-С. Диаграмма Fe-С в общем сходна с диаграммой Fe - Fe3C, но линии ее несколько смещены влево и вверх. Характерные точки на диаграмме Fe-С обозначены теми же буквами, что и на диаграмме Fe - Fe3C, но со штрихом. По линии C D происходит выпадение первичного графита, по линии Е С F - затвердевание графитовой эвтектики, - это тонкая механическая смесь аустенита и графита. При дальнейшем охлаждении до линии P S K выделяется эвтек-тоидная смесь, состоящая из феррита и графита. Чугуны, в которых углерод частично или полностью выделился в виде графита, называют феррйтными, так как металлическую основу их составляет феррит. [32]
При этой температуре концентрация углерода в жидком растворе превышает равновесную в метастабильных условиях X а ( отрезок X - Xа характеризует степень пересыщения раствора углеродом), в связи с чем возможно выделение и графита, и цементита. Но в условиях охлаждения, обеспечивающих затвердевание чугуна белым, выделение цементита кинетически более выгодно. Как указывалось выше, это обусловлено тем, что его образование почти не связано с удалением атомов железа от фронта кристаллизации. [33]
Процесс образования графита в сплавах железа с углеродом называется графитизацией. Графит может кристаллизоваться из жидкой фазы при затвердевании чугуна. Ниже линии C D выделяется первичный графит. Кристаллы первичного графита имеют сложную форму в виде лепестков, выходящих из одного центра. [34]
Графитизацией называется процесс выделения графита при кристаллизации или охлаждении сплавов железа с углеродом. Графит может образовываться как из жидкой фазы при затвердевании чугуна, так и из твердой фазы. Образование графита происходит согласно диаграмме системы Fe-С. [35]
Фосфор добавляют в ковш в виде высокопроцентного феррофосфора ( с 25 - ЗОО / о р), главным образом при изготовлении валов с отбеленной поверхностью. Присадка полезна для тонкостенных отливок, так как она повышает жидкотекучесть и интервал затвердевания чугуна. Перед присадкой в ковш феррофосфор подогревают. [36]
Этот способ выплавки стали заключается в продувании сжатого воздуха через расплавленный чугун, залитый в футерованный внутри огнеупорным кирпичом стальной сосуд грушевидной формы - конвертер ( фиг. При продувании воздуха примеси в чугуне выгорают, за счет чего поддерживается высокая температура, препятствующая затвердеванию чугуна. В конвертер заливают одновременно до 50 т чугуна. Кратковременность процесса не позволяет контролировать и регулировать состав выплавляемой в конвертере стали. Поэтому конвертерная сталь отличается невысоким качеством и применяется для изготовления неответственных изделий, к которым не предъявляются высокие механические требования, например проволоки, гвоздей, малоответственных отливок. Существенным недостатком конвертерного способа является то, что им нельзя переплавлять металлолом. [37]
Образование шаровидного графита в высококремнистых чугунах происходит лишь в условиях, обеспечивающих значительное переохлаждение расплава. В практике производства отливок большое значение имеет образование сильно разветвленного, в том числе междендритного графита при ускоренном затвердевании чугуна с повышенным содержанием кремния. В случае медленной кристаллизации чугуна, напротив, повышение содержания кремния приводит к образованию более грубого графита. Это является следствием повышения степени эвтектичности чугуна при добавке к нему кремния и обнаруживается прежде всего в малоуглеродистых чугунах. [38]
Воздух 1 з цилиндров выпускается; пускается в действие электромотор, и гильза приводится во вращение; во время разгона гильзы в ковш 28 наливается чугун. По достижении гильзой полного числа оборотов металл из ковша, поворачивая последний за ручку 31, выливают во вращающуюся форму. После затвердевания чугуна электромотор выключается и рычагом 14 ленточного тормоза 15 гильза останавливается. Воздух пускается в цилиндры с правой стороны поршней и толкатели 20, укрепленные на траверзе 19, выталкивают кокиль с формой и отливкой. [39]
Во вращение форма приводится через клиноремен-ную передачу от электродвигателя, укрепленного на корпусе установки. Корпус опирается на станину четырьмя катками и перемещается к дозировочному ковшу и от него по направляющим планкам с помощью масляного цилиндра 7, закрепленного внутри станины. После затвердевания чугуна трубу извлекают кз формы клещами и передают в отжигательную печь для устранения отбела. В форму устанавливают новый стержень, и технологический цикл повторяется. [40]
При этом способе применяется металлическая форма с большим числом сквозных отверстий, расположенных по ее длине в шахматном порядке. Внутренняя поверхность формы покрывается тонким слоем массы, состоящей из кварцевого песка и связующего на основе фор-мальдегидной смолы. Такая футеровка уменьшает скорость затвердевания чугуна, так что возможно получение труб без отбела. [41]
ГРАФИТА ВКЛЮЧЕНИЯ - включения дисперсных частиц графита-представляющие собой структурную составляющую металлических сплавов ( преим. По хим. составу и кристаллической структуре мало отличаются от природного графита. Формируются из жидкого раствора при затвердевании чугуна, из твердых растворов ( аусте-нита и феррита) при охлаждении затвердевшего чугуна или в результате графитизации железоуглеродистых сплавов. Рост включений в металлической основе сплава происходит вследствие диффузионного притока атомов углерода и самодиффузии атомов металла от фронта кристаллизации графита. На микрошлифе включения четко отличаются от других структурных составляющих темно-серой окраской и специ - - фической формой. Иногда в их составе могут быть и др. компоненты, что связано с адсорбционными св-вами графита и мех. [42]
Литье в песчаные ( земляные) формы ( рис. 61, а) состоит в следующем. В форму /, изготовленную из специальной формовочной смеси, заливают жидкий чугун. Для образования стенки трубы в форму вставляют стержень 2, имеющий очертания внутренней полости трубы и раструба. После затвердевания чугуна полученную отливку вместе со стержнем извлекают из формы, стержень выбивают, а отливку очищают от пригоревшей смеси. Формовочная и стержневая смеси в основном состоят из кварцевого песка. Этим и объясняется название способа литья. [43]
В некоторых случаях неоднородность материала возникает в результате самого процесса получения вещества. Например, при отливке чугуна металл затвердевает сначала снаружи. Температура затвердевания чистого железа более высока, чем температура затвердевания сплава его с примесями; поэтому поверхность чугуна состоит главным образом из железа. Примеси при затвердевании чугуна оттесняются внутрь его, где и затвердевают вместе с железом. Особенно часто неравномерно распределены в слитке стали или чугуна углерод, сера, фосфор. [44]
 |
Усадка некоторых металлов и сплавов при отливке. [45] |
Страницы: 1 2 3 4