Белый чугун (стр. 2 из 2)
Рис.19. Диаграмма состояния “железо-цементит” (структурная) и кристаллизация белых чугунов. а) – диаграмма,
б), в), г) – кривые охлаждения сплавов со схемами микроструктур при нормальной температуре
Таким образом, ниже 727 °С ледебурит представляет собой смесь перлита и цементита. Такой ледебурит называется превращенным. При охлаждении до комнатной температуры в результате изменения растворимости углерода в феррите (линия РQ) выделяется третичный цементит. Однако в структуре он не обнаруживается. На рис. 19б показана структура белого чугуна эвтектического состава. Она представляет собой одну эвтектику – ледебурит. Темные участки (зернышки и пластинки) отвечают перлитным включениям, равномерно распределенным на светлом фоне цементита.
Доэвтектические белые чугуны. Железоуглеродистые сплавы состава 2,14 – 4.3 %С называются доэвтектическими белыми чугунами. Рассмотрим процесс кристаллизации и вторичных превращений на примере сплава П рис.19. От температуры несколько ниже линии ликвидус АС до 1147 °С из жидкости выделяются кристаллы аустенита. Аустенит кристаллизуется в форме дендритов, которые, как правило, обладают химической неоднородностью, называемой дендритной ликвацией. Состав жидкой фазы меняется по линии ликвидус, стремясь к эвтектическому, а твердой по линии солидус, стремясь к составу точки Е. При температуре 1147 °С концентрация жидкой фазы достигает точки С (4,3 %С), а аустенита – точки Е (2,14 %С). Из жидкости эвтектического состава образуется смесь аустенита и цементита – ледебурит 1147 °С.
Таким образом, ниже эвтектической линии ЕСF структура характеризуется избыточными кристаллами аустенита и эвтектикой (ледебуритом). При охлаждении от 1147 до 727 °С состав аустенита непрерывно меняется по линии ЕS, при этом выделяется цементит вторичный (Цвторичн.). Вторичный цементит выделяется как из избыточного аустенита, так и из аустенита эвтектики. Однако, если вторичный цементит, выделяющийся из аустенита эвтектики, присоединяется к эвтектическому цементиту, то из избыточного аустенита он выделяется в виде оболочек вокруг дендритов аустенита и представляет собой самостоятельную структурную составляющую.
Ниже 727 °С весь аустенит: и избыточный, и тот, который входит в состав эвтектики – претерпевает эвтектоидное превращение, при котором образуется перлит. Таким образом, ниже 727 °С структура доэвтектического белого чугуна характеризуется следующими структурными составляющими: избыточным перлитом (бывшим аустенитом), ледебуритом превращенным, состоящим из перлита и цементита и цементитом вторичным. Структура реального доэвтектического белого чугуна изображена на рис. 19в. Чем ближе состав сплава к эвтектическому, тем больше в нем эвтектики – ледебурита.
Заэвтектический белый чугун. Железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода от 4,3 до 6,67 % (сплав Ш) называются заэвтектическими белыми чугунами. Кристаллизация начинается при температуре t4 несколько ниже линии СD выпадением цементита, который называется цементитомпервичным(Цпервичн.). Состав жидкой фазы меняется по линии СD, твердая – остается без изменения. При температуре 1147 °С заканчивается кристаллизация избыточных кристаллов Цпервичн.. Жидкость состава точки С (4,3 %С) согласно эвтектической реакции образует ледебурит. При дальнейшем охлаждении изменение состава аустенита по линии ЕS приводит к выделению цементита вторичного (Цвторичнн.), который присоединяется к эвтектическому.
Температура 727 °С является температурой эвтектоидного равновесия аустенита, феррита и цементита. Ниже этой температуры аустенит превращается в перлит. Таким образом, ниже 727 °С структура заэвтектического белого чугуна характеризуется избыточными кристаллами цементита первичного (белые пластины) и превращенным ледебуритом, состоящим из темных полосок или зернышек перлита и светлой основы – цементита. На рис. 19г изображена кривая охлаждения и структура белого заэвтектического чугуна.
Чугун (cast iron) – сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14 % углерода, постоянные примеси, а иногда и легирующие элементы.
Белый чугун (white cast iron) – чугун, в котором весь углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита; имеет матово-белый цвет излома.
Доэвтектический чугун (hypoeutectic cast iron) – ч., углеродный эквивалент которого ниже 4,3 %.
Заэвтектический чугун (hypereutectic cast iron) – ч., углеродный эквивалент которого выше 4,3 %.
Эвтектический чугун (eutectic cast iron) – чугун, углеродный эквивалент которого составляет 4,3 %.
Феррит (ferrite) – структурная составляющая железоуглеродистых сплавов – твердый раствор углерода (до 0,025 %) в a -железе.
Цементит (cementite) – структурная составляющая железоуглеродистых сплавов – карбид железа, Fe3C, содержащий 6,67 % С.
Ледебурит (ledeburite) – структурная составляющая железоуглеродистых сплавов (главным образом чугунов) – эвтектическая смесь аустенита и цементита, образующаяся из расплава при температуре ниже 1147 °С.
ПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Агеева Г.Н., Журавлева Н.С., Корольков Г.А. Металловедение и термическая обработка. – М.: МИСиС, 1984. – 136 с.
Блинов И.С. Справочник технолога механосборочного цеха судоремонтного завода. – М.: Транспорт, 1979. – 703 с.
Конструкционные материалы: Справочник/Под. ред. Арзамасова Б.Н. – М.: Машиностроение, 1990. – 687 с.
ЧУГУН ПЕРЕДЕЛЬНЫЙ ГОСТ 805-95 ПЛ1, ПЛ2 группа III, класс Б,В
версия для печати
Чугун передельный чушковый марки ПЛ1и ПЛ2 предназначен для дальнейшего передела в сталь или переплавки в чугунолитейных цехах при производстве отливок.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ: (%)
КРЕМНИЙ
ОТ
0,5
ДО
1,2
МАРГАНЕЦ
ОТ
0,5
ДО
0,9
СЕРА
ОТ
0,02
ДО
0,05
ФОСФОР
ОТ
0,08
ДО
0,15
По согласованию с потребителем возможно изготовление чугуна марок ПЛ1иПЛ2 с указанием массовой доли меди, титана, алюминия.
Масса чушки не более 18 кг.
Отгрузка чугуна производится железнодорожным транспортом в полувагонах.
ПОТРЕБИТЕЛИ
Сталелитейные заводы
Чугунолитейные заводы
Машиностроение
Трубопрокатные заводы
Автомобилестроение
Санитарно-техническое оборудование
Марочник сталей и сплавов – Под ред. В.Г. Сорокина – М.: Машиностроение, 1989. – 634 с.
Медународный транслятор современных сталей и сплавов – Под. ред.
В.С. Кершенбаума. – М.:. ИНТАК, 1992. – 623 с.
Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение, термообработка и рентгенография. – М.: “МИСИС”, 1994. – 480 с.